Intel Core i7

Tapio Loponen • Kuva: Timo Simpanen

Intel Core i7
Hypersäikeiden paluu

Marraskuun puolivälissä esitellään Intelin Nehalem-arkkitehtuuriin perustuva suoritinperhe tuotenimellä Core i7. Kolme uutta Core i7-suoritinta ovat Intelin ensimmäiset aidosti neliytimiset, joissa kaikki ytimet ovat samalla piilastulla.

Uudistus on teknisesti yhtä merkittävä kuin Core-suorittimet olivat vuonna 2006 tai Pentium Pro oli vuonna 1995, sillä nyt uudistus tähtää suoritinydinten määrän joustavaan kasvattamiseen.

Yllätyspaluun tekee Pentium 4 -ajoil­ta tuttu hyperthreading-tekniikka. Jokainen ydin voi ajaa kahta säiettä lomittain, jolloin suoritin näkyy käyttöjärjestelmälle peräti kahdeksana ytimenä. Hypersäikeistys ei tarjoa yhtä hyvää suorituskykyä kuin rinnakkaiset ytimet, mutta se on huomattavasti edullisempi tekniikka.

Windows XP ja Vista sekä Linux tukevat kahdeksan rinnakkaisen suoritinsäikeen käyttöä. Sovellusohjelmat tosin osaavat harvoin kuormittaa tasapainoisesti edes kahta ydintä. Siirtymävaihetta ajatellen Core i7 tarjoaa ”turbomoodin”: Suorittimen virranhallintayksikkö sammuttaa käyttämättömät ytimet kokonaan ja ylikellottaa yhtä tai kahta jäljelle jäänyttä ydintä nimellisen kellotaajuuden yli.

Uusi arkkitehtuuri

Aiemmissa Intel-suorittimissa pullonkaulaksi muodostunut emolevyn väyläohjain (fsb, front side bus) siirtyy historiaan uuden quickpath interconnect -väylän tieltä. Suorittimet vaihtavat tietoa keskenään yhden jaetun fsb-väylän sijaan useilla kaksisuuntaisilla qpi-väylillä ja emolevyn piirisarjalle yhdellä qpi-väylällä.

Ratkaisu on kuin kehittyneempi versio AMD:n hypertransport-tekniikasta. Suorittimessa on lisäksi yhdysrakenteinen ddr3-muistiohjain sekä kommunikointivalmius pci express -näytönohjaimille.

Uusi arkkitehtuuri tarkoittaa uutta lga1366-suoritinkantaa ja Intelin X58-piirisarjan emolevyä. Muisteissa täytyy siirtyä ddr3-muisteihin, joita lisätään kolmen kappaleen sarjoissa.

Optimointeja on tehty välimuistien rakenteessa, muistinkäsittelyssä ja prosessorin liukuhihnoissa. Uudet sse 4.2 -käskyt lisäävät muutaman komennon tehostamaan merkkijonojen ja xml-tiedostojen käsittelyä.

Runsaasti virittelyvaraa

Uusi mallisto kasvattaa Intelin etumatkaa AMD:n Phenom-suorittimiin pöytäkoneissa. Toisaalta suorittimien 300–1000 dollarin hinnat ovat moninkertaisia Phenomeihin verrattuna.

Core i7 tarjoaa runsaasti virittelyvaraa. Muistikerroin ja quickpath-väyläkerroin ovat säädettävissä. Ylikellottamista rajoittaa lähinnä lämmöntuotto sekä muistipiireille asetettu 1,6 voltin jänniteraja.

Nehalem-arkkitehtuuriin perustuen on tulossa Xeon-palvelinsuoritin, mutta myös edullisempia 4- ja 2-ytimisiä budjettimalleja sekä vähävirtaisia mobiilisuorittimia. Koska kellotaajuuksien muokkaaminen on nyt tehty helpoksi, saattaa Intel käyttää edullisemmissa suorittimissa erilaista suoritinkantaa kuin tehosuorittimissa. Seuraavia askelia kehityspolulla vuosina 2009 ja 2010 ovat Intelin mukaan valmistustekniikan kehittäminen 32 nanometriin ja ytimien määrän kasvattaminen kuuteen kappaleeseen.

Testit kertovat

Testasimme kaksi uutuuksista, mallit 965 Extreme ja 920. Rasitustestinä käännettiin Lame-ohjelmalla cd-levyllinen ääntä mp3-muotoon yhtenä tai useana rinnakkaisena kopiona.

Kun ajettiin yhtä tai kahta käännöstä rinnakkain, nousi 965 Extremen kellotaajuus 3,2 gigahertsistä 3,46 GHz:iin. Neljällä rinnakkaisella prosessilla kellotaajuus palautui 3,2 GHz:iin. Kuudella ja kahdeksalla rinnakkaisella prosessilla kellotaajuus putosi pahimmillaan 2,2 GHz:iin, mikä hidasti mp3-pakkausta.

Samaa ilmiötä ei käynyt edullisimmalla 920 -suorittimella, joka paahtoi kaikki testit 2,8 GHz taajuudella ja päihitti Extremen kahdeksan rinnakkaisen tiedoston pakkauksessa.

Testikokoonpanossa oli 700 W virtalähde, Intelin 80 Gt ssd-levy, 3 gigatavua ddr3-muistia ja ATI Radeon HD 2600 XT-näytönohjain.

Tekniset tiedot
Valmistaja Intel
Suoritinperhe Core i7
Julkaistut mallinumerot 920 / 940 / 965 Extreme edition
Nimelliset kellotaajuudet 2,66 / 2,93 / 3,2 GHz
Ytimiä / ohjelmasäikeitä 4 / 8
Muistityyppi ddr3-1066
Qpi-väylät ydinten välillä 4,8 / 4,8 / 6,4 GT/s
Valmistustekniikka 45 nm
Ydinten välimuistit (L1 + L2) 2 x 32 kt + 256 kt
Yhteinen välimuisti (L3) 8 Mt
Prosessorikanta LGA1366
Tehonkulutus (TDP) 130 W