Core i7-4790k: как создавался “каньон дьявола”
На проходящей на Тайване выставке Computex 2014 представлен первый процессор Intel для настольных компьютеров, поддерживающий базовую частоту 4,0 ГГц. Оптимизация затронула только внутреннюю архитектуру процессора и оставила его полностью совместимым с существующими платформами.
Для его установки сегодня на аппаратном уровне не потребуется менять абсолютно ничего.
Анонсированная модель Core i7-4790K принадлежит к новому семейству Devil’s Canyon, ориентированному на самых требовательных пользователей, хардкорных геймеров и оверклокеров. Другое название, оставшееся с ранних пресс-релизов, – Haswell Refresh.
Оно точнее отражает суть произошедших изменений.
Core i7-4790K (фото: wccftech.com).
Психологический барьер в четыре гигагерца процессоры серии Haswell с микроархитектурой Ivy Bridge-E преодолевали и раньше, но исключительно в турбо-режиме или при ручном разгоне. Повышенная частота устанавливалась для них на короткое время и только для наиболее загруженного ядра.
Своё название платформа получила в честь одноимённого места в штате Оклахома, где в 1834 году состоялся первый формальный контакт между правительством Соединенных Штатов и равнинными индейцами. “Каньон Дьявола” намекает на слияние множества технологий оптимизации. Каждая из них не выглядит прорывом по отдельности, но вместе они помогают процессорам серии Haswell стать ещё эффективнее.
“Каньон Дьявола” вдохновил сотрудников Intel.
Серия Devil’s Canyon была подвергнута глубокой оптимизации, в результате чего все четыре ядра у Core i7-4790K способны изначально работать на частоте 4,0 ГГц неограниченно долгое время и автоматически разгоняться до 4,4 ГГц по мере возрастания вычислительной нагрузки.
Как и у других процессоров с индексом «К», множитель Core i7-4790K не заблокирован. Он может принимать значения вплоть до восьмидесяти, поэтому при необходимости легко выполнить ручной разгон путём изменения коэффициента умножения.
Впрочем, реальную ситуацию, в которой потребуется дополнительный разгон для нового процессора, представить сложно. Каждое из четырёх ядер работает в двухпоточном режиме (технология Hyper-threading), поэтому операционная система «видит» восемь логических ядер.
Загрузить их хотя бы наполовину и дольше, чем на несколько секунд, большинству пользователей просто нечем.
Планируемый график выпуска процессоров Intel для настольных компьютеров (изображение: 3dcenter.org).
На предварительном брифинге вице-президент Intel Лиза Графф (Lisa Graff) пояснила, что обновление микроархитектуры Devil’s Canyon произведено за рекордно короткий срок и в условиях крайне жёстких ограничений. Впервые задача такой оптимизации была поставлена инженерам компании в декабре прошлого года.
“Мы дали нашим специалистам новую цель: нам требуется ЦП, все четыре ядра которого способны работать на частоте 4 ГГц, – комментирует Графф. – Вместе с тем мы также задали много лимитов: запретили изменять систему охлаждения и сокет, поставили условие, что новый процессор должен работать с нашими существующими чипсетами”.
Это была действительно сложная задача, и без малых жертв при её решении не обошлось. Рост частоты при сохранении существующего техпроцесса всегда ведёт к увеличению тепловыделения, а директивы вице-президента обойти проще, чем законы физики.
Поэтому производителям материнских плат рекомендуется выпустить обновление BIOS/UEFI для того, чтобы учесть возросший с 84 до 88 Вт TDP.
Схема процессорного ядра серии Intel Haswell (изображение: guru3d.com).
Четыре ватта – та малая уступка, которая далась ценой глубокого редизайна и расширения вспомогательной элементной базы. Новое процессорное ядро получило название Haswell-DT Refresh.
Инженеры корпорации Intel внесли ряд модификаций в попытке выжать максимальную частоту. Им потребовалось внести изменения в корпусировку процессорного ядра и усилить подложку.
Кроме того, они добавили огромное количество конденсаторов для обеспечения стабильного питания на повышенных частотах и позаботились об улучшенном отводе тепла.
Слабое место во всех системах охлаждения – неплотный контакт между теплораспределительной крышкой процессора и его ядром, с одной стороны, и радиатором кулера (либо пластиной системы водяного охлаждения) – с другой. По разъёмам креплений Core i7-4790K совместим с прежними кулерами и СВО для Socket LGA 1156/1155/1150, а для повышения эффективности теплообмена внутри самого процессора был разработан новый термоинтерфейс.
Он отличается повышенной теплопроводностью и носит не самое благозвучное название – NGPTIM, что расшифровывается как «полимерный термоинтерфейс нового поколения» (Next-Generation Polymer Thermal Interface Material).
Отличия Devil’s Canyon от оригинальной серии Haswell (изображение: pcper.com).
Четырёхканальный контроллер памяти у предыдущего рекордсмена Core i7-4820K поднимал его TDP до 130 Вт, поэтому для снижения тепловыделения процессор Core i7-4790K получил двухканальный контроллер памяти DDR3-1600.
Аналогичны и причины использования графического ядра GT2 (Intel HD Graphics HD 4600) с двадцатью конвейерами, работающего на частоте 1 250 МГц вместо ожидаемых 1 350 Мгц. Среди поддерживаемых API указаны DirectX v.11.1, OpenGL v.4 и фреймворк для выполнения неграфических вычислений общего назначения OpenCL v.1.2.
В остальном всё остаётся как прежде. Список отличий позволяет сделать вывод о том, что Core i7-4790K легко устанавливается на уже имеющиеся материнские платы с сокетом LGA 1150.
Теоретически новый процессор должен корректно работать со всеми чипсетами Intel серии Lynx Point, представленными ещё год назад.
Новые технологии в девятой серии чипсетов Intel (изображение: tweakimg.net).
Среди них есть базовые наборы микросхем H81 и H87, топовый Z87 и промежуточные B85, Q85/Q87, ориентированные на бизнес-применение. Разумеется, Core i7-4790K также поддерживается и обновлёнными чипсетами Lynx Point девятой серии, представленными сейчас только в вариантах H97 и Z97.
Однако из-за повышенных требований к питанию и отсутствия времени на расширенное тестирование Intel пока официально рекомендует устанавливать Core i7-4790K только на платы с топовыми чипсетами Z87 и Z97.
Конечные потребители смогут приобрести Core i7-4790K уже в июне. Традиционно доступны поставки в комплекте с кулером (box) по цене от $350 или вариант для сборщиков (OEM) примерно на одиннадцать долларов дешевле.
Младшие братья
Помимо флагмана семейства Core-i7, обновились топовые модели и в других процессорных линейках Intel. Практически одновременно были анонсированы процессоры Core i5-4690K и двухъядерный Pentium G3258, выход которого был приурочен к двадцатилетию торговой марки Pentium.
Лучший из сегодняшних процессоров Intel среднего класса Core i5-4690K отличается от Core i7 отсутствием поддержки технологии Hyper-threading, поэтому как физических, так и логических ядер у него только четыре. По архитектуре он ничем не отличается от своего старшего собрата, но гораздо доступнее по цене.
Его ориентировочная стоимость составляет $250.
Самый младший процессор из обновлённой линейки Haswell получил название Pentium G3258. Пара его однопоточных ядер работает на частоте 3,2 ГГц, обеспечивая весьма комфортный температурный режим.
С уровнем TDP 53 Вт справится большинство низкопрофильных кулеров, применяемых для сборки HTPC и других компьютеров в малогабаритных корпусах.
Встроенная графика у Pentium G3258 – простейшая: Intel HD Graphics с ядром GT1 и десятком исполнительных блоков. Для неигровых домашних и офисных компьютеров этого хватит с лихвой, а при ориентировочной цене в $80 новый «Пентиум» выглядит очень привлекательно.
Tutorial Removendo IHS — Delidding Core i3 — i5 — i7 Intel i7 4790k — i3 3240 Brasil
