Процессоры. Технология, тепловой пакет и значения температуры

Для энтузиастов и поклонников оверклокинга этот Skylake-процессор стал не только способом обойти ограничения Intel по разгону, но и реальной возможностью заполучить производительный четырехъядерный Core i7 по цене Core i3. В этой статье мы рассмотрим еще один выгодный вариант покупки железа в Китае.

На просторах AliExpress, Taobao и Ebay вы найдете множество серверных чипов Xeon поколений Sandy Bridge-EP и Ivy Bridge-EP, появившихся в продаже в 2012 и в 2013 годах. В свое время это были одни из самых высокотехнологичных и производительных решений, поэтому и стоили такие процессоры довольно дорого. Например, розничная цена 8-ядерного Xeon E5-2670, о котором пойдет речь далее, при заказе партии от 1000 штук составляла 1 550 долларов США. Сейчас же эту модель можно приобрести всего за несколько тысяч рублей, что неудивительно, если учесть ее возраст.

Наличие же шести и восьми ядер у устаревших моделей Xeon привлекает компьютерных энтузиастов, да и просто всех тех, кто желает максимально сэкономить при сборке системного блока. По цене некоторые чипы Sandy Bridge-EP и Ivy Bridge-EP сопоставимы с современными двухъядерными процессорами Pentium и Core i3 поколений Skylake и Kaby Lake, а по производительности в многопоточных приложениях — с четырехъядерными Core i7. Звучит заманчиво, правда? Но, как и в любой авантюре, связанной с закупкой железа в Китае, не обходится без подводных камней. Поэтому мы решили подробнее изучить этот вопрос, собрав на базе Xeon E5-2670 производительный и недорогой игровой компьютер.

⇡ Выбор и покупка

Наиболее привлекательными по цене моделями Sandy Bridge-EP для платформы LGA2011 и китайских материнских плат на чипсете X79 Express стоит назвать модели Xeon E5-1620, E5-1650, E5-2650, E5-2660, E5-2665, E5-2670, E5-2680 и E5-2690. Найти эти чипы в продаже на таких площадках, как Taobao и AliExpress, не составит особого труда. Самые ходовые варианты из этого списка — 6-ядерный Xeon E5-1650 и 8-ядерный Xeon E5-2670. Первая модель имеет разблокированный множитель. Статистика показывает , что этот процессор с применением качественного воздушного охлаждения достаточно легко разгоняется до 4,3-4,5 ГГц. Xeon E5-2670 такого преимущества лишен, но под нагрузкой все восемь ядер чипа работают на частоте 3 ГГц, что тоже неплохо. Остальные серверные процессоры выглядят уже не столь привлекательно в системе координат «цена — производительность». Xeon E5-1620 имеет только четыре ядра, чипы E5-2650 (~2 000 руб.), E5-2660 (~3 000 руб.) и E5-2665 (~3 500 руб.) работают на низких частотах, а E5-2680 (~7 500 руб.) придется доплатить.

На тех же торговых площадках полно процессоров Xeon поколения Ivy Bridge-EP. Интересными вариантами кажутся 10-ядерные Xeon E5-2660 V2, Xeon E5-2670 V2 и Xeon E-2680 V2 — они тоже совместимы с платформой LGA2011. Инженерник Xeon E5-2680 V2, работающий при загрузке всех десяти ядер на частоте 3100 МГц, стоит в среднем 8 000 рублей. Серийная модификация этого процессора обойдется заметно дороже.

В итоге наш выбор пал на модель Xeon E5-2670 (~4 000 руб.) со степпингом C1, так как этот чип стоит меньше Xeon E5-1650 (~6 000 руб.), но без разгона оказывается быстрее во всех ресурсоемких задачах, использующих многопоточность. Технические характеристики этих процессоров приведены в таблице. Для наглядности добавим к сравнению Core i7-3970X Extreme Edition — флагманский чип среди настольных решений для платформы LGA2011 — и Core i7-7700, так как многие продавцы на TaoBao и AliExpress любят сравнивать 8-ядерные Xeon именно с 8-поточными чипами Core шестого и седьмого поколений.

Важно понимать, что Sandy Bridge в 2017 году уже считается устаревшей архитектурой. После ее выхода в 2012-м Intel представила решения Ivy Bridge, Haswell, Broadwell и Skylake, и при сравнении процессора Sandy Bridge с чипом Skylake или Kaby Lake на одинаковой частоте современный CPU окажется быстрее в среднем на 30%, а это заметная прибавка. Плюс не забываем, что вместе с центральными процессорами эволюционируют и платформы.

Как видите, очень похож на серверный Xeon E5-1650. Но у настольных шестиядерников Intel (не стоит забывать о существовании и Core i7-3960X), также предназначенных для платформы LGA2011, выше тактовые частоты и больше кеш третьего уровня: 15 против 12 Мбайт. Кроме того, стоит отметить, что процессоры на базе архитектуры Sandy Bridge не имеют поддержки набора векторных команд AVX2.

В продаже можно найти Xeon со степпингом как C1, так и с C2 — новая версия исправляет ошибки в реализации технологии виртуализации VT-d. Иных преимуществ степпинг C2 не дает, но такие версии Xeon стоят на 800-1 000 рублей больше. В наше распоряжение попала модель C1. Это не инженерный образец, на крышке присутствует полная маркировка. Номер FPO (Finished Process Order — «завершенный технологический заказ») 3135C087 свидетельствует о том, что процессор был произведен на 35 неделе 2011 года.

В рамках этой статьи рассматривается вариант покупки не только центрального процессора, но и системной платы с комплектом оперативной памяти. Дело в том, что найти на «Авито» и прочих барахолках дешевую материнку на базе чипсета X79 Express от известного производителя нелегко. Варианты есть, но за «поношенную» плату уровня GIGABYTE GA-X79-UD3 просят 13-15 тысяч рублей. Народ не стесняется предлагать и более безумные варианты. К счастью, предприимчивые китайцы быстро смекнули, как им наладить продажи стареньких Xeon, а заодно и дополнительно заработать. Поэтому одновременно с серверными CPU поколений Sandy Bridge-EP и Ivy Bridge-EP ведется торговля недорогими платами малоизвестных или совсем неизвестных производителей. Именно такое сочетание — Xeon, «какая-то материнка на X79», регистровая ECC-память DDR3 — и является наиболее выгодным предложением на сегодняшний день. Китайские платы спокойно работают и с обычными модулями ОЗУ, но комплекты регистровой памяти на AliExpress и Taobao стоят дешевле и позволяют дополнительно сэкономить. К тому же продавцы торгуют пакетами, в которые сразу входит тот или иной Xeon Sandy Bridge-EP, материнка и оперативная память (практически всегда — регистровая).

Как и в случае с любой продукцией, приобретаемой за границей, не обойтись без подводных камней. Покупка компьютерной техники за рубежом — это всегда риск, а в случае с такими площадками, как AliExpress и Taobao, — тем более. Во-первых, мы связываемся с непроверенными продавцами, и наличие рейтинговой системы помогает лишь отчасти. Хоть продавцы и обещают 100-процентную работоспособность железа, никто не застрахован от обмана, брака, подмены. Во-вторых, официальная гарантия на подобные комплектующие не предоставляется, а гарантией продавца, даже если она и предусмотрена, воспользоваться будет непросто. В-третьих, после отправки наступает томительное ожидание заказа, во время которого остается только надеяться, что почты России и Китая не потеряют и не разобьют посылку. В большинстве случаев все обходится, но, как говорил Форест Гамп, shit happens.

Выгоднее процессор, плату и память брать на площадке Taobao — это своеобразный AliExpress для своих (для китайцев). Никто не мешает воспользоваться и услугами сторонних «закупочных» сервисов. Стоимость китайских материнских плат для платформы LGA2011, о которых мы поговорим далее, на AliExpress по неизвестным причинам заметно завышена. А вот цены на процессор и оперативную память вполне терпимые.

Многие продавцы реализуют товар как по одиночке, так и в комплекте. Во втором случае просто удобнее — в посылке будет содержаться все необходимое и при ее получении можно сразу же приступить к сборке ПК.

В итоге мы приобрели комплект, в который вошли Xeon E5-2670, 16 Гбайт регистровой оперативной памяти DDR3-1600 и материнская плата форм-фактора mATX на базе X79 Express. Такой набор обошелся с учетом всех дополнительных трат в 14 000 рублей. И это заметно дешевле вариантов с современными Pentium G4560 или Core i3-6100. Все комплектующие пришли целыми и невредимыми — продавец не пожалел упаковочного материала.

⇡ Материнская плата и оперативная память

На самом деле определиться с материнской платой для Xeon Sandy Bridge-EP сложнее, чем с самим процессором. Как уже было сказано выше, достать модель на чипсете X79 известного изготовителя весьма проблематично и недешево. Среди китайских предложений есть несколько недорогих моделей, но все они не лишены недостатков и требуют оптимизации. Формально китайские материнские платы для платформы LGA2011 делятся на два типа. Хоть в названии устройств и используется маркировка «X79», но в большинстве случаев применяются серверные чипсеты Intel C602/C604.

Первый и, пожалуй, самый ходовой вариант — это материнки форм-фактора ATX производства компании HUANAN, а также ее клоны. Оригинальные платы имеют маркировку X79, на текстолите или на радиаторе нанесено название производителя. Клоны обозначаются как X79Z — на таких материнках можно найти слот PCI (у оригинального HUANAN его нет). Лучше брать платы новых версий: 2.46 и 2.47 для X79 и 2.4b для X79Z. Старые модификации, такие как v150, 2.43 и rev 2.01, рекомендуем обходить стороной. Во-первых, для них нет улучшенных версий BIOS — это значит, что вы не сможете регулировать частоту вращения даже вентиляторов с ШИМ, а также не запустите оперативную память на эффективной частоте 1866 МГц. Во-вторых, эти платы не подходят для разгона Xeon E5-1650.

HUANAN и клоны — это самые дорогие варианты. У некоторых моделей есть слот M.2, но работает он в режиме SATA 3 Гбит/с, поэтому практически бесполезен. Зато все они оснащены двумя коннекторами SATA 6 Гбит/с, так что для сборки ПК с использованием SSD вполне подходят. Кроме того, у большинства есть внутренний разъем USB 3.0.

Ко второму типу относятся материнки для платформы LGA2011, выполненные в форм-факторе mATX. Они стоят дешевле, но имеют меньше портов на I/O-панели, а также более плотную разводку компонентов. Самые ходовые модели, относящиеся ко второму типу, имеют маркировку G218a. Среди них есть версии v1.0, v1.1a (именно эта плата и была куплена в итоге) и v 1.1b. Кроме того, можно встретить платы с маркировкой MS-7777. Они не поддерживают регистровую ECC-память, не оснащены внутренним коннектором USB 3.0, даже внутренние USB 2.0 далеко не все рабочие. А еще эти материнки оснащены всего тремя слотами расширения. Еще один вариант — платы с маркировкой YW-X79-E. У них есть поддержка DDR3-памяти ECC REG. Встречаются эти устройства реже других, а потому их возможности не изучены энтузиастами до конца.

В итоге выбирать надо среди материнских плат, конвертер питания которых оснащен металлическим радиатором. Для сборки в корпусе лучше, чтобы у платы был внутренний коннектор USB 3.0. Плюс регистровая память сейчас относительно недорогая. В общем, смотрим в сторону моделей 2.46/2.47, 2.4b и v1.1a. Мы выбрали G218a, отдав предпочтение более компактному форм-фактору. А еще эта материнская плата стоит меньше ATX-аналогов на 1 000-2 000 рублей.

Чипсет (все же имеем дело с микросхемой, произведенным по 65-нм техпроцессу) у всех китайских плат охлаждается небольшим алюминиевым радиатором. В корпусе с посредственной циркуляцией воздуха микросхема, скорее всего, не протянет долго.

Маркировка разъемов на текстолите схожа с той, которую использует в своих решениях компания MSI.

Продавец вместе с процессором, матплатой и памятью положил простенький кулер. Также в коробке мы обнаружили инструкцию на английском языке, диск с драйверами, пару SATA-кабелей, заглушку для I/O-панели на корпус и переходник для крепления кулера.

Обратите внимание, что процессорное гнездо LGA2011 в G218A-V1.1a и других «китайцах» сконструировано несколько иначе, чем в серийных материнских платах известных брендов. Оно лишено крепежных резьбовых отверстий по краям, но в текстолите высверлены четыре отверстия, расстояния между которыми соответствуют стандарту LGA1366. Такая система крепления использовалась . Получается, что с китайскими материнками совместимы любые кулеры, крепление которых предназначено для использования на LGA1366-платформах. Если такой поддержки не предусмотрено, то систему охлаждения необходимо выбирать среди моделей, которые крепятся при помощи перекладины с двумя проушинами на концах. Например, подойдет Deepcool Gammaxx S40. Просто воспользуйтесь переходником, идущим в комплекте. Сначала инсталлируем его, затем цепляем за проушины кулер, как будто мы устанавливаем систему охлаждения для процессора AMD.

На устройстве разведено четыре слота DIMM, а значит, процессоры Xeon Sandy Bridge-EP, имеющие 4-канальный контроллер DDR3, смогут реализовать его возможности полностью. Модель v1.1a поддерживает регистровую ECC-память.

Сразу же бросается в глаза неудачная разводка некоторых компонентов. Неудобно разведен внутренний разъем USB 3.0. А установка длинной видеокарты, оснащенной двухслотовой системой охлаждения, приведет к перекрытию ближнего к ней PCI Express x1 и двух разъемов SATA 3 Гбит/с.

Кстати, всего у G218a шесть коннекторов для подключения накопителей. Порты SATA 6 Гбит/с обозначены красным, а 3 Гбит/с — синим цветом. Также на текстолите присутствуют колодки для подключения корпусных мини-джеков, COM и сразу трех связок USB 2.0.

Плата получила всего три коннектора для подключения вентиляторов. Два из них — четырехконтактные. О настройке частоты вращения «вертушек» подробнее расскажем далее.

Подсистема питания насчитывает семь фаз. Ее элементы охлаждаются небольшим алюминиевым радиатором несимметричной формы. Используется винтовое крепление, между преобразователем питания и радиатором нанесен небольшой слой термопасты. В цепи на каждый канал приходится по одному дросселю и по паре транзисторов M3004D производства UBIQ Semiconductor. Управляет подсистемой питания ШИМ-контроллер ISL6366. Отмечу, что в конструкции G218a применены исключительно твердотельные конденсаторы.

Под нагрузкой конвертер заметно греется, но температура не выходит за рамки 100 градусов Цельсия. Неэффективное охлаждение — это . Поэтому при выборе варианты без дополнительного охлаждения подсистемы питания были отсеяны.

Обратите внимание, что заметно греется и оперативная память. Эта проблема касается всех регистровых модулей. На форумах сообщают, что комплекты без радиаторов имеют меньшие температуры. В любом случае к охлаждению компонентов будущей системы на основе Xeon и X79-платы необходимо подойти со всей ответственностью.

I/O-панель у G218a откровенно куцая. Есть пара портов USB 3.0 А-типа. Есть еще четыре таких же разъема, но USB 2.0. По маркировке мы видим, что должен был быть оптический S/PDIF, но место под распайку этого коннектора пустует.

За сеть отвечает простенький контроллер Realtek RTL8111E. Схожая версия этого гигабитного чипа — RTL8111H — . Звуковой тракт реализован на базе шестиканального Realtek ALC662. В современных бюджетных матплатах для процессоров Skylake и Kaby Lake применяются чипы получше — Realtek ALC887 или Realtek ALC892.

Контроллеры G218A-V1.1a- gallery

BIOS версии G218a не располагает большим количеством настроек. У всех китайских матплат используется схожая прошивка. Да, приходится иметь дело со старым добрым интерфейсом синего цвета без поддержки мыши и невозможностью обновиться с флеш-накопителя без создания загрузочного DOS-раздела.

Apito Setup Utility- gallery

Нет возможности регулировать напряжение процессора и оперативной памяти. Вообще. Нет доступа к ручному управлению таймингами для модулей ОЗУ. Из полезных функций: настройка делителя частоты оперативной памяти, множителя центрального процессора и Smart Fan — управление оборотами подключенных к четырехконтактным разъемам вентиляторов в зависимости от изменения температуры процессора.

В продаже полно комплектов ОЗУ Samsung, Micron и SK Hynix. Наборы с регистровой ECC-памятью для платформы LGA2011 пока дешевые и стоят заметно меньше обычной ОЗУ. Но они и заметно медленнее. Если у вас уже есть комплект обыкновенной DDR3-памяти, то используйте его. Если же закупать регистровые планки в Китае, то двухканальный кит DDR3-1600L объемом 16 Гбайт реально взять за 3 000 рублей. С учетом того, что мы собираем компьютер на базе достаточно старой платформы, есть смысл закупиться «под завязку», а именно приобрести четыре модуля по 8 Гбайт каждый. В моем случае продавец отпускал комплект «плата — процессор — память» только вместе с набором Samsung M393B1K70DH0-YK0, состоящим из двух планок общей емкостью 16 Гбайт. Буква «L» в названии стандарта ОЗУ означает, что комплект функционирует на пониженном до 1,35 В напряжении.

Практика показывает, что большая часть регистровой оперативной памяти DDR3-1333 и DDR3-1600, купленной в Китае, «заводится» на эффективной частоте 1866 МГц. Так как менять тайминги в BIOS мы не можем, то при увеличении скорости работы большинство комплектов запускается с задержками 12-12-12-32.

⇡ Разгон и настройка

Вместе с системной платой, процессором и оперативной памятью продавец положил простенький кулер — как раз с крепежом под гнездо LGA1366. Вентилятор не имеет ШИМ, поэтому все время вращается с частотой около 2400 об/мин. В таком режиме работа кулера слышна: с 30 сантиметров измерительный прибор зафиксировал акустическое давление в размере 42 дБ.

При этом эффективности этой системы охлаждения вполне достаточно для Xeon E5-2670. Частота процессора в LinX 0.7.0 падает до штатных 2,6 ГГц. В BIOS предусмотрены настройки по изменению лимита мощности центрального процессора, но они не работают. В играх и бенчмарках рабочая частота всех восьми ядер составляет 3 ГГц. afudos newbios.rom /gan .

Думаю, нет смысла лишний раз напоминать, что неудачный процесс прошивки BIOS может привести к «окирпичиванию» системы. В таком случае придется браться за программатор. Владельцы отмечают, что могут возникнуть проблемы с перепрошивкой материнских плат HUANAN X79 rev2.47. Если не повезет, то придется загрузить при помощи программатора вот эту версию BIOS . Но в случае с G218a обновление BIOS прошло быстро и без накладок.

Как уже было отмечено, Xeon E5-2670 не разгоняется. Изменение множителя предусмотрено только в моделях Xeon E5-1620 и E5-1650. Регулировать напряжение вручную нельзя, однако процессор меняет его автоматически в диапазоне от 0,6 до 1,35 В. Этого достаточно, чтобы E5-1650 разогнался до 4,3-4,5 ГГц. Учтите, что необходимо качественное охлаждение, так как TDP процессора составляет 130 Вт. Множитель задается в меню BIOS Advanced/CPU Power Management Configuration.

Восьмиядерные Xeon E5-2665, E5-2670 и E5-2680 все же разгоняются, но только при помощи утилиты SetFSB (мы использовали версию 2.3.178.134). Частоту работы тактового генератора реально увеличить на 3-7 МГц , что даст в общей сложности дополнительно 90-210 МГц (как повезет с железом ) для всех восьми ядер.

Такие генераторы, как ICS932SQ420DGLF и ICS932SQ420DKL утилита не поддерживает. Поэтому заходим на вкладку Diagnosis, в меню Clock Generator выбираем самый последний пункт — PLL Diagnosis. Кликаем на кнопку Get FSB. В нижней части экрана SetFSB появится таблица. Выбираем параметр, который пересекается на строке «00» и столбце «06». В поле Bin меняем установленное по умолчанию 00011000 на следующий набор нулей и единиц:

• 00011001 — для установки 101,30 МГц по шине.
• 00011010 — для установки 102,47 МГц по шине.
• 00011011 — для установки 103,78 МГц по шине.
• 00011100 — для установки 105,08 МГц по шине.
• 00011101 — для установки 106,25 МГц по шине.
• 00011110 — для установки 107,55 МГц по шине.
• 00011111 — для установки 110,03 МГц по шине.

Например, для установки частоты шины 106,25 МГц меняем значение 00011000 на 00011101 и нажимаем клавишу Update. При первой смене FSB компьютер может намертво зависнуть. Отключаем его, зажав клавишу Power на корпусе, а затем снова запускаем систему. Если загрузились — значит плата разогналась по шине до 106,25 МГц. Если не загрузились — обесточиваем системный блок, ждем десять секунд, включаем систему снова — настройки обнулятся. Пробуем выставить в SetFSB меньшую частоту тактового генератора: проделываем все те же операции, но в поле Bin указываем набор 00011100 (105,08 МГц). И так до тех пор, пока не найдем стабильную комбинацию для Xeon, материнской платы и оперативной памяти.

Энтузиасты рапортуют, что частота шины китайских материнских плат разгоняется при помощи SetFSB до 106,25 или даже до 107,55 МГц. Нам повезло меньше, так как система стабильно работала только при 103,77 МГц. В итоге частота процессора увеличилась до 3113 МГц, а оперативная память заработала в режиме DDR3-1937 при наборе таймингов 12-12-12-32.

Такой разгон продержится ровно до тех пор, пока подается питание. Перебои электроэнергии или отключения системного блока от розетки приведут к сбросу настроек тактового генератора. Тогда процедуру разгона при помощи SetFSB придется повторить.

Встроенный контроллер PCI Express процессоров Sandy Bridge-EP поддерживает стандарт 3.0. Но иногда PEG-порты матплат, в которые устанавливается видеокарта, работают в режиме PCI Express 2.0. В случае с видеокартами NVIDIA эту ситуацию исправляет специальный патч . Просто запустите его с правами администратора и перезагрузите систему.

Некоторые пользователи отмечают, что разгон 8-ядерного Xeon по шине выше 105 МГц приводит к обратному переключению режима PCI Express 3.0 в режим PCI Express 2.0. Но вообще ничего страшного в PCI Express x16 2.0 нет: пропускной способности интерфейса вполне достаточно для видеокарт уровня GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080.

The date the product was first introduced.

Lithography

Lithography refers to the semiconductor technology used to manufacture an integrated circuit, and is reported in nanometer (nm), indicative of the size of features built on the semiconductor.

# of Cores

Cores is a hardware term that describes the number of independent central processing units in a single computing component (die or chip).

# of Threads

A Thread, or thread of execution, is a software term for the basic ordered sequence of instructions that can be passed through or processed by a single CPU core.

Processor Base Frequency

Processor Base Frequency describes the rate at which the processor"s transistors open and close. The processor base frequency is the operating point where TDP is defined. Frequency is measured in gigahertz (GHz), or billion cycles per second.

Max Turbo Frequency

Max turbo frequency is the maximum single core frequency at which the processor is capable of operating using Intel® Turbo Boost Technology and, if present, Intel® Thermal Velocity Boost. Frequency is measured in gigahertz (GHz), or billion cycles per second.

Cache

CPU Cache is an area of fast memory located on the processor. Intel® Smart Cache refers to the architecture that allows all cores to dynamically share access to the last level cache.

Bus Speed

A bus is a subsystem that transfers data between computer components or between computers. Types include front-side bus (FSB), which carries data between the CPU and memory controller hub; direct media interface (DMI), which is a point-to-point interconnection between an Intel integrated memory controller and an Intel I/O controller hub on the computer’s motherboard; and Quick Path Interconnect (QPI), which is a point-to-point interconnect between the CPU and the integrated memory controller.

# of QPI Links

QPI (Quick Path Interconnect) links are a high speed, point-to-point interconnect bus between the processor and chipset.

TDP

Thermal Design Power (TDP) represents the average power, in watts, the processor dissipates when operating at Base Frequency with all cores active under an Intel-defined, high-complexity workload. Refer to Datasheet for thermal solution requirements.

VID Voltage Range

VID Voltage Range is an indicator of the minimum and maximum voltage values at which the processor is designed to operate. The processor communicates VID to the VRM (Voltage Regulator Module), which in turn delivers that correct voltage to the processor.

Embedded Options Available

Embedded Options Available indicates products that offer extended purchase availability for intelligent systems and embedded solutions. Product certification and use condition applications can be found in the Production Release Qualification (PRQ) report. See your Intel representative for details.

Max Memory Size (dependent on memory type)

Max memory size refers to the maximum memory capacity supported by the processor.

Memory Types

Intel® processors come in four different types: a Single Channel, Dual Channel, Triple Channel, and Flex Mode.

Max # of Memory Channels

The number of memory channels refers to the bandwidth operation for real world application.

Max Memory Bandwidth

Max Memory bandwidth is the maximum rate at which data can be read from or stored into a semiconductor memory by the processor (in GB/s).

Physical Address Extensions

Physical Address Extensions (PAE) is a feature that allows 32-bit processors to access a physical address space larger than 4 gigabytes.

ECC Memory Supported ‡

ECC Memory Supported indicates processor support for Error-Correcting Code memory. ECC memory is a type of system memory that can detect and correct common kinds of internal data corruption. Note that ECC memory support requires both processor and chipset support.

PCI Express Revision

PCI Express Revision is the version supported by the processor. Peripheral Component Interconnect Express (or PCIe) is a high-speed serial computer expansion bus standard for attaching hardware devices to a computer. The different PCI Express versions support different data rates.

PCI Express Configurations ‡

PCI Express (PCIe) Configurations describe the available PCIe lane configurations that can be used to link the PCH PCIe lanes to PCIe devices.

Max # of PCI Express Lanes

A PCI Express (PCIe) lane consists of two differential signaling pairs, one for receiving data, one for transmitting data, and is the basic unit of the PCIe bus. # of PCI Express Lanes is the total number supported by the processor.

Sockets Supported

The socket is the component that provides the mechanical and electrical connections between the processor and motherboard.

T CASE

Case Temperature is the maximum temperature allowed at the processor Integrated Heat Spreader (IHS).

Intel® Turbo Boost Technology ‡

Intel® Turbo Boost Technology dynamically increases the processor"s frequency as needed by taking advantage of thermal and power headroom to give you a burst of speed when you need it, and increased energy efficiency when you don’t.

Intel® vPro™ Platform Eligibility ‡

Intel® vPro™ Technology is a set of security and manageability capabilities built into the processor aimed at addressing four critical areas of IT security: 1) Threat management, including protection from rootkits, viruses, and malware 2) Identity and web site access point protection 3) Confidential personal and business data protection 4) Remote and local monitoring, remediation, and repair of PCs and workstations.

Intel® Hyper-Threading Technology ‡

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) delivers two processing threads per physical core. Highly threaded applications can get more work done in parallel, completing tasks sooner.

Intel® Virtualization Technology (VT-x) ‡

Intel® Virtualization Technology (VT-x) allows one hardware platform to function as multiple “virtual” platforms. It offers improved manageability by limiting downtime and maintaining productivity by isolating computing activities into separate partitions.

Intel® Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d) ‡

Intel® Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d) continues from the existing support for IA-32 (VT-x) and Itanium® processor (VT-i) virtualization adding new support for I/O-device virtualization. Intel VT-d can help end users improve security and reliability of the systems and also improve performance of I/O devices in virtualized environments.

Intel® VT-x with Extended Page Tables (EPT) ‡

Intel® VT-x with Extended Page Tables (EPT), also known as Second Level Address Translation (SLAT), provides acceleration for memory intensive virtualized applications. Extended Page Tables in Intel® Virtualization Technology platforms reduces the memory and power overhead costs and increases battery life through hardware optimization of page table management.

Intel® TSX-NI

Intel® Transactional Synchronization Extensions New Instructions (Intel® TSX-NI) are a set of instructions focused on multi-threaded performance scaling. This technology helps make parallel operations more efficient via improved control of locks in software.

Intel® 64 ‡

Intel® 64 architecture delivers 64-bit computing on server, workstation, desktop and mobile platforms when combined with supporting software.¹ Intel 64 architecture improves performance by allowing systems to address more than 4 GB of both virtual and physical memory.

Instruction Set

An instruction set refers to the basic set of commands and instructions that a microprocessor understands and can carry out. The value shown represents which Intel’s instruction set this processor is compatible with.

Instruction Set Extensions

Instruction Set Extensions are additional instructions which can increase performance when the same operations are performed on multiple data objects. These can include SSE (Streaming SIMD Extensions) and AVX (Advanced Vector Extensions).

Idle States

Idle States (C-states) are used to save power when the processor is idle. C0 is the operational state, meaning that the CPU is doing useful work. C1 is the first idle state, C2 the second, and so on, where more power saving actions are taken for numerically higher C-states.

Enhanced Intel SpeedStep® Technology

Enhanced Intel SpeedStep® Technology is an advanced means of enabling high performance while meeting the power-conservation needs of mobile systems. Conventional Intel SpeedStep® Technology switches both voltage and frequency in tandem between high and low levels in response to processor load. Enhanced Intel SpeedStep® Technology builds upon that architecture using design strategies such as Separation between Voltage and Frequency Changes, and Clock Partitioning and Recovery.

Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching is a power-management technology in which the applied voltage and clock speed of a microprocessor are kept at the minimum necessary levels until more processing power is required. This technology was introduced as Intel SpeedStep® Technology in the server marketplace.

Thermal Monitoring Technologies

Thermal Monitoring Technologies protect the processor package and the system from thermal failure through several thermal management features. An on-die Digital Thermal Sensor (DTS) detects the core"s temperature, and the thermal management features reduce package power consumption and thereby temperature when required in order to remain within normal operating limits.

Intel® Flex Memory Access

Intel® Flex Memory Access facilitates easier upgrades by allowing different memory sizes to be populated and remain in dual-channel mode.

Intel® Identity Protection Technology ‡

Intel® Identity Protection Technology is a built-in security token technology that helps provide a simple, tamper-resistant method for protecting access to your online customer and business data from threats and fraud. Intel® IPT provides a hardware-based proof of a unique user’s PC to websites, financial institutions, and network services; providing verification that it is not malware attempting to login. Intel® IPT can be a key component in two-factor authentication solutions to protect your information at websites and business log-ins.

Intel® AES New Instructions

Intel® AES New Instructions (Intel® AES-NI) are a set of instructions that enable fast and secure data encryption and decryption. AES-NI are valuable for a wide range of cryptographic applications, for example: applications that perform bulk encryption/decryption, authentication, random number generation, and authenticated encryption.

Secure Key

Intel® Secure Key consists of a digital random number generator that creates truly random numbers to strengthen encryption algorithms.

Intel® Trusted Execution Technology ‡

Intel® Trusted Execution Technology for safer computing is a versatile set of hardware extensions to Intel® processors and chipsets that enhance the digital office platform with security capabilities such as measured launch and protected execution. It enables an environment where applications can run within their own space, protected from all other software on the system.

Execute Disable Bit ‡

Execute Disable Bit is a hardware-based security feature that can reduce exposure to viruses and malicious-code attacks and prevent harmful software from executing and propagating on the server or network.

Процессорное решение E5 - 2660 от компании “Интел” отлично подходит для создания серверов начального уровня и среднего класса. Этот чип был выпущен в 2012 году, и по сей день решения на его основе продолжают быть актуальными. Именно этой модели ЦПУ и будет посвящен данный материал.

Ниша процессорного решения

Серверы на базе процессоров компании “Интел” подразделяются следующим образом:

• Бюджетные решения начального уровня базируются лишь только на одном чипе. Как правило, такой полупроводниковый кристалл включает 8, 10 или даже 12 вычислительных ядер. Поддержка фирменной технологии НТ позволяет увеличить в 2 раза логические потоки.
• Серверы среднего уровня уже базируются на 2-процессорных устройствах с аналогичным количеством ядер от 8 до 12 ядер.
• Премиальные серверы, в свою очередь, могут включать 4 и более чипов.

По техническим спецификациям Intel E5 - 2660 может функционировать в одночиповой или двухпроцессорной конфигурации. Как результат, на его основе можно собирать лишь только серверы начального или же среднего уровня.

Комплект поставки

Следующий вариант поставки является типовым для Xeon E5 - 2660:

• Процессорное устройство в прозрачной транспортировочной упаковке.
• Наклейка с логотипом модели ЦПУ.
• Кулер.
• Сертификат соответствия.
• Гарантийный талон.
• Термопаста.
• Картонная коробка.
• Руководство пользователя.

Приведенного ранее перечня вполне достаточно для того, чтобы после покупки этого кремниевого решения начать его использовать по прямому назначению. Остальные компоненты серверной системы идут в комплекте либо с системной платой, либо с корпусом компьютера. Также можно встретить крайне редко такой чип в варианте поставки TRAIL. В этом случае из ранее приведенного списка исключались термопаста и кулер.

Первый вариант поставки представлял наибольший интерес для малых и средних сборщиков серверных систем, а второй - для крупных. За счет большого объема закупаемого оборудования в последнем случае системы охлаждения закупались по оптовым ценам. В итоге вариант поставки ВОХ был дороже, чем TRAIL и система охлаждения приобретенная отдельно.

Процессорный разъем, архитектура чипа, частоты

Процессор E5-2660 предназначен для установки в сокет LGA2011. Кодовое название архитектуры, которая лежит в основе этого кремниевого продукта - SandyBridge-EP. В состав процессорного решения входит 8 реальных 64-битных ядер, которые с помощью технологии HyperTrading на уровне ПО превращаются в 16 потоков. Этот чип за счет технологии TurboBust способен изменять свою тактовую частоту в зависимости от сложности обрабатываемого программного обеспечения и температуры полупроводниковой основы. Минимальное номинальное значение частоты в этом случае равно 2,2 ГГц. Максимальная штатная частота - 3,0 ГГц.

Технология, тепловой пакет и значения температуры

ЦПУ модели E5-2660 изготавливается по технологии с допусками 32 нм. Размеры полупроводниковой основы составляют 52,5 мм Х 45,0 мм. Тепловой пакет чипа равен 95Вт. Наибольшее значение температуры установлено компанией-производителем на отметке в 73 0 С. Реально в номинальном режиме этот параметр не превышает 55 0 С. Подаваемое на процессор напряжение может находиться в диапазоне от 0,6 В до 1,35 В.

Кэш и оперативная память

Процессор Intel имеет существенно увеличенный размер кэш-памяти на каждом из 3-х уровней. За счет этого у него увеличивается производительность и быстродействие и именно этот фактор позволяет данному процессорному устройству отлично справляться с серверными задачами. Наиболее сложно организован кэш на первом уровне. В этом случае он состоит из 8-ми сегментов по 64 кб и это в сумме равно 512 кб. Каждый такой сегмент физически закреплен за определенным вычислительным ресурсом и напрямую может лишь только с ним взаимодействовать. Также дополнительно необходимо отметить то, что каждый такой сегмент поделен на 2 части по 32 кб. Одна из них может хранить лишь только данные, а вторая - инструкции.

Второй уровень кэша состоит тоже из 8-ми частей по 256 кб. Его общий размер - 2 Мб. Как и в случае первого уровня, каждый такой кластер привязан к определенному ядру и может хранить лишь только его данные и инструкции. Третий уровень быстрой памяти является общим для всех вычислительных компонентов процессора и его общий размер равен 20 Мб. Данный чип может взаимодействовать с ОЗУ стандарта DDR3. Допустимые тактовые частоты микросхем - 800, 1066, 1333 и даже 1600МГц. Контроллер разработчиками внесен в состав ЦПУ и он может функционировать в 4-канальном режиме. Максимальное количество адресуемого ОЗУ равно 384 Гб. Пропускная способность подсистемы памяти задекларирована производителем на уровне 51,2 Гб/сек. Для успешного функционирования серверной системы этого значения более чем достаточно.

Цена и мнение пользователей

Изначально цена для E5-2660 была установлена производителем на отметке в 1329 долларов для варианта поставки TRAIL и 1333 доллара для ВОХ. С момента начала продаж этого чипа в 2012 году прошло достаточно много времени по меркам компьютерных технологий и неоднократно сменялись поколения процессорных устройств и вычислительные платформы. Как результат, данный чип на текущий момент не является уже актуальным и при сборке нового сервера уже лучше использовать сокет LGA2011 - v3 и соответствующие модели ЦПУ. Этот процессор можно лишь использовать в тех случаях, когда необходимо отремонтировать сервер на базе вычислительной платформы LGA2011. На сегодняшний день его можно купить в интернете, и стоимость на него опустилась до 50-70 долларов. Всего лишь один существенный недостаток присущ данной модификации ЦПУ - это высокая цена. А вот плюсов в этом случае значительно больше:

• Высокая производительность.
• Отменная энергоэффективность.
• Возможность масштабирования сервера до 2-чиповой конфигурации.

Итоги

Достаточными уровнями производительности и быстродействия обладает E5-2660. Но сейчас его заменили более свежие чипы нового поколения. Его же покупать можно лишь для ремонта устаревших серверов. В остальных случаях покупка такого чипа не оправдана.

Методика тестирования и стенд

В паре с Xeon E5-2670 хорошо смотрится видеокарта уровня GeForce GTX 1070. Конечно, для тестов процессорозависимости можно было бы использовать и более быстрый вариант графического ускорителя, но в реальности пользователь, у которого есть средства для покупки адаптеров уровня GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 1080 Ti, вряд ли откажет себе в удовольствии от покупки современной и более производительной платформы.

Сравнить Xeon E5-2670 по уровню быстродействия решено с процессорами Core i3-6100, Core i5-7400 и Core i7-6400T. Первые два чипа выступают в роли альтернативы по цене. Эти CPU мы можем спокойно купить в любом компьютерном магазине. А Core i7-6400T — это еще один «привет из Китая». Подробно возможности этого процессора мы изучили в . Имеющаяся у автора инженерная версия с маркировкой QHQG (L501C679) при напряжении 1,375 В разгоняется до стабильных 4008 МГц (частота BCLK была увеличена с номинальных 100 до 167 МГц. Для достижения подобного результата пришлось использовать весьма производительное охлаждение — кулер Noctua NH-D15. Интересно, что на частоте 4000 МГц для всех четырех ядер работает и Core i7-7700. С учетом того, что разгон Core i7-6400T по шине не приводит к снижению быстродействия в приложениях, использующих AVX-инструкции, формируется, на мой взгляд, достаточно наглядная картина.

Вместе с процессорами Skylake и Kaby Lake использовалась материнская плата и двухканальный набор оперативной памяти Kingston HyperX Fury HX421C14FB2K2/16 (DDR4-2133, 14-14-14-35).

Графические настойки игр отображены в таблице, тестирование проводилось в разрешениях Full HD и WQHD, так как эти форматы являются наиболее подходящими для видеокарты уровня GeForce GTX 1070. Измерение вычислительной производительности было проведено при помощи следующего ПО:

• WinRAR 5.40. Архивирование папки объемом 11 Гбайт с разными данными в формате RAR5 и с максимальной степенью компрессии.
• Blender 2.76. Определение скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
• x265 HD Benchmark. Тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC.
• CINEBENCH R15. Измерение быстродействия фотореалистичного трехмерного рендеринга в анимационном пакете CINEMA 4D.
• Adobe Photoshop Lightroom 6.9. Тестирование производительности при экспорте 200 фотографий формата RAW с разрешением 5184 × 3456 пикселей в формат JPEG с разрешением 1620 × 1080 и максимальным качеством.
• Adobe After Effects CC 2017. Рендеринг проекта в формат 1920 × 1080 @60 FPS.
• SONY Vegas Movie Studio Platinum v13. Рендеринг проекта в формат 1920 × 1080 @30 FPS с наложением разных эффектов.

⇡ Производительность в приложениях и бенчмарках

С конкурентами для Xeon E5-2670 определились. Но для начала давайте посмотрим, как серверный процессор позиционируется относительно современных и дорогих чипов Kaby Lake и Broadwell-E — просто ради интереса.

Что ж, Xeon E5-2670 явно не теряется на фоне более современных моделей. В CINEBENCH R15 он расположился аккурат между Core i7-7700K и Core i7-6800K. Восемь ядер и 16 потоков делают свое дело.

Xeon E5-2670 отлично подходит для создания контента. Особенно с учетом того, что по цене его конкурентом выступают двухъядерные Pentium и Core i3. При рендеринге трехмерной графики, кодировании видео и архивировании данных наличие у серверного CPU 16 потоков и 20 Мбайт кеша третьего уровня дают о себе знать. Хотя в After Effects разница в быстродействии архитектур Sandy Bridge и Skylake тоже сказывается. На этот раз не в пользу Xeon E5-2670.

Положительно во всех случаях на производительность влияет и разгон памяти. Даже с учетом того, что при установке режима DDR3-1866 увеличиваются задержки.

Xeon E5-2670 — это достойный вариант для тех, кто хочет собрать максимально бюджетный ПК для работы. Но в то же время нельзя не отметить, что разогнанный до 4 ГГц Core i7-6400T в большинстве случаев опережает 8-ядерный серверный «камень». Только для достижения такой субординации между процессорами нам необходим семпл, который, во-первых, сам по себе разгонится хотя бы до 3,8-4 ГГц, а, во-вторых, более дорогая материнская плата на базе чипсета Z170 Express.

⇡ Производительность в играх

То, что современные игры оптимизированы под многоядерные центральные процессоры, не является ни для кого секретом. В то же время демонстрирует другую картину: лучшим решением для развлечений на данный момент считается — четырехъядерник с поддержкой технологии Hyper-threading. Ему уступают не только флагманские чипы AMD, но и более дорогие модели Core i7-6800K, и . Так что наличие 12 и 16 потоков зачастую оказывается лишним в играх. Пока лишним.

Ниже в таблице указан не только средний FPS, но и минимальный. Это важный момент, так как некоторым играм четырех потоков бывает недостаточно. Видеокарта начинает работать не на полную мощность, но самое обидное — это просадки FPS, которые могут наблюдаться визуально и портить все впечатление. Xeon E5-2670, как мы уже выяснили, конкурирует с младшими решениями Intel — процессорами Pentium, которые в поколении Kaby Lake получили поддержку Hyper-threading, и Core i3. В играх модели Core i3-6100, Pentium G4560 и Pentium G4600 показывают схожие результаты, ведь в таких приложениях за небольшим исключением векторный набор команд не используется, а тактовая частота у перечисленных чипов различается несильно.

В итоге стенд с восьмиядерным Xeon E5-2670 вместе с GeForce GTX 1070 проявляет себя лучше, чем система с Core i3-6100. Средний FPS выше в ряде игр: в третьем «Ведьмаке», GTA V, Watch_Dogs 2, Rise of the Tomb Raider, HITMAN и Total War: WARHAMMER. К тому же есть приложения (Fallout 4 и Battlefield 1), в которых Xeon E5-2670 и Core i3-6100 демонстрируют схожее среднее количество кадров, но у двухъядерного чипа Skylake минимальный FPS ниже.

В разрешении WQHD процессорозависимость в играх наблюдается меньше, так как видеокарта при заданных нами настройках качества графики работает на полную мощность. В роли аутсайдера опять оказывается Core i3-6100. Мы в очередной раз убеждаемся, что в пару к видеокарте уровня GeForce GTX 1070 надо ставить минимум Core i5, так как четыре ядра лучше четырех потоков.

Есть игры, в которых заметно серьезное превосходство архитектуры Skylake над Sandy Bridge. Например, в Far Cry 4 в разрешении Full HD Xeon E5-2670 уступает Core i3-6100 ни много ни мало 33%. При этом мы знаем, что движок игры DUNIA оптимизирован под восемь потоков. Аналогичная ситуация наблюдается в Sid Meier’s Civilization VI. Только здесь на первое место выходит тактовая частота процессора. Поэтому Core i3-6100 опережает в том числе и Core i5-7400.

Если после всех этих результатов вы всерьез задумались над сборкой игрового ПК на основе Xeon E5-2670, то можете смело действовать. Процессор во многих играх «вытягивает» адаптер уровня GeForce GTX 1070. Шестнадцати гигабайт оперативной памяти DDR3 хватает для любых современных игр. И будет достаточно еще долгое время.

Сравнение загруженности Xeon E5-2670 (снизу) и Core i5-7400 (сверху) в игре «Ведьмак-3: Дикая охота»

Напоследок давайте рассмотрим одну ситуацию. Выше приведена склейка двух скриншотов из игры «Ведьмак-3: Дикая охота». Как видите, процессор уровня Core i5-7400 в некоторых игровых локациях загружен на 100%. Это приводит к тому, что максимальная нагрузка на GeForce GTX 1070 может упасть — появятся просадки. В итоге среднее количество кадров у Core i5-7400 и Xeon E5-2670 оказалось одинаковым — 78 FPS, но минимальный показатель выше у 8-ядерника: 67 против 58 кадров в секунду.

Аналогичная ситуация, когда Core i3 и Core i5 нагружены на 100%, наблюдается во многих современных играх: в Battlefield 1 (и других играх на движке Frostbite Engine), Watсh_Dogs 2 и Total War: WARHAMMER.

⇡ Энергопотребление

Уровень TDP Xeon E5-2670 составляет 115 Вт — не самый высокий показатель, кстати. Восьмиядерные процессоры Core i7-5960X и Core i7-6900K, которые производятся по 22- и 14-нм техпроцессу соответственно, по паспорту имеют 140 Вт предельной тепловой мощности, а разгоняемый Xeon E5-1650 — 130 Вт.

Так как Xeon E5-2670 сравнивался с более экономичными моделями Core 6-го и 7-го поколений, то 8-ядерный чип совершенно ожидаемо уступил и Core i3, и Core i5, и Core i7.

⇡ Выводы

У нас есть плохая новость. Широкое распространение информации о возможностях и вкусностях инженерного образца Core i7-6400T серьезно подняло интерес к китайскому 4-ядернику. В результате предприимчивые торговцы из Поднебесной подняли цены на этот процессор. Возможно, ситуация повторится и с рассмотренным сегодня Xeon E5-2670, а также другими моделями для платформы LGA2011.

В остальном — новости отличные! Лично автора закупка процессора, материнской платы и оперативной памяти порадовала. Как оказалось, мелких недоработок у китайских производителей хватает, но, к счастью, многое уже исправлено. Большое спасибо энтузиастам, которые собрали большую базу знаний по этой теме. Связка «Xeon — плата — память» конкурирует по цене c двухъядерными Pentium и Core i3 поколений Skylake и Kaby Lake для платформы LGA1151. Только в случае с LGA2011 вы получите заметно более быстрое решение. Тестирование показало, что Xeon E5-2670 вместе с оперативной памятью DDR3-1866 выглядит лучше не только в ресурсоемких вычислительных приложениях, но и в играх. Архитектурная «отсталость» все же сказывается — между поколениями Sandy Bridge и Skylake (Kaby Lake) видна большая разница, но серверный чип берет свое за счет большого количества ядер и потоков.

При ограниченном бюджете сборка игрового компьютера на базе Xeon E5-2670, китайской материнской платы и недорогой оперативной памяти DDR3 выглядит вполне адекватным решением. Видеокарта уровня GeForce GTX 1070 гармонично вписывается в такую систему.

В 2017 году 16 Гбайт оперативной памяти достаточно для многих задач, включая игры. И хотя изначально вся эта затея с покупкой Xeon и X79-платы и была продиктована экономией, но с учетом небольшой стоимости этого товара будет не лишним взять сразу 32 Гбайт DDR3.

Многие интересуются, какой вариант предпочесть: заказать в Китае один из Xeon’ов или взять Core i7-6400T? Тестирование показало, что разогнанный инженерный семпл в играх все же выступает лучше. Сказываются и более современная архитектура, и более высокая тактовая частота (после разгона). Не забудем и про актуальную платформу, у которой есть будущее. Кроме того Core i7-6400T вместе с эффективным охлаждением и материнской платой на чипсете Z170/Z270 Express выйдет заметно дороже. Ну и должно повести с самим семплом, далеко не все модели разгоняются до 4 ГГц.

Минусы покупки Xeon и сопутствующих комплектующих очевидны. Покупка в китайском интернет-магазине — это лотерея, связанная как с самим железом, так и с его доставкой. Но риск, как известно, — дело благородное.