Lời chào từ Lynnfield

Tiếp sau những BXL Intel Core i7 (tên mã Bloomfield), Intel tiếp tục “gửi gắm” kiến trúc mới Nehalem cùng công nghệ 45nm vào thế hệ BXL Intel Lynnfield để tạo nên những “hậu bối” có hiệu năng cao, tiêu thụ điện năng hợp lý hơn các thế hệ kiến trúc Core trước đây. Hai đại diện đầu tiên Intel Core i7 870 và Core i5 750 được tích hợp nhiều công nghệ chính hãng hữu ích cùng khả năng xử lý tốt, phù hợp cho phân khúc người dùng trung và cao cấp.

Tính năng

Hai BXL Core i7 870 và Core i5 750 tiếp tục được xây dựng trên nền tảng Nehalem, được áp dụng trong các dòng Intel Core i7 900 trước đây. “Lõi” của hai BXL gồm 4 nhân độc lập, mỗi nhân sở hữu riêng cache L1 (64KB) và cache L2 (256KB). Các nhân chia sẻ dữ liệu và giao tiếp một cache L3 dung lượng đến 8MB. Ngoài ra, công nghệ Turbo Boost giúp tự động điều chỉnh xung nhịp của các nhân trong BXL theo tải công việc; công nghệ tiết kiệm năng lượng Power Gates cũng tiếp tục được áp dụng trên các BXL Lynnfield.

Tuy nhiên, để những BXL Lynnfield có mức giá dễ chịu hơn các tiền bối Core i7, một số thay đổi đáng kể đã được hiện thực. Đầu tiên là việc chip điều khiển bộ nhớ tích hợp trong hai BXL dù vẫn hỗ trợ loại bộ nhớ cao cấp DDR3 với xung nhịp đạt 1333MHz nhưng chỉ cho phép người dùng thiết lập chạy chế độ bộ nhớ kênh đôi với băng thông giảm từ 31,2GB/s xuống còn 20,8GB/s. Một thành phần khác cũng được Intel tích hợp trong những BXL Lynnfield là 16 đường kết nối PCI Express 2.0, giúp liên kết trực tiếp BXL với thành phần card đồ họa rời trên BMC, nhờ vậy có thể loại bỏ chip cầu bắc trên BMC (chipset thực hiện kết nối giữa BXL với các card đồ họa rời và bộ nhớ trước đây) để tiết kiệm giá thành BMC. Hiện nay chipset Intel P55 mới nhất trên các BMC hỗ trợ BXL Lynnfield thật sự chỉ đóng vai trò chip cầu nam giúp BXL giao tiếp với các thành phần đĩa cứng và các cổng giao tiếp như LAN, USB... Tuy nhiên, do chỉ có 16 đường được tích hợp nên BXL đã hạn chế khả năng của công nghệ đồ họa đa nhân ATI CrossFireX và NVIDIA SLI khi người dùng chỉ có thể thiết lập các card đồ họa chạy CrossFireX hay SLI tại tốc độ 8x+8x.

Một thay đổi quan trọng khác là sự “biến mất” của tuyến bus Intel QuickPath Interconnect (QPI) trong Core i5 và Core i7 vốn đóng vai trò cầu nối giao tiếp giữa BXL với chipset Intel X58, cho băng thông lên đến 25,6GB/s, giúp BXL liên kết với các thành phần như card đồ họa, đĩa cứng, card mạng với tốc độ cao, cải thiện hiệu năng toàn hệ thống. Giờ đây, để liên kết với chipset Intel P55, BXL Lynnfield tận dụng tuyến bus DMI với tốc độ từ 2 đến 4GB/s. Tuy vậy, trong thực tế, thay đổi này không làm giảm đi hiệu năng của hệ thống do trước đây tuyến DMI đã được sử dụng cho quá trình giao tiếp giữa chip cầu bắc và nam trên một BMC, giờ đây nó đóng vai trò kết nối trực tiếp giữa BXL với “chip cầu nam” P55.

Với những thay đổi kể trên, các BXL Lynnfield đầu tiên Intel Core i7 870 và Core i5 750 được “dời” sang socket LGA1156 thay cho socket LGA1366 của các BXL Bloomfield. Hai BXL bốn nhân trên đều có mức xung nhịp tương đối cao cùng thông số công suất tiêu thụ thấp hơn so với những BXL Bloomfield có cùng xung nhịp; cụ thể Core i7 870 xung nhịp 2,93GHz (tương đương với Core i7 940) và Core i5 750 xung nhịp 2,66GHz (tương đương Core i7 920) đều có công suất tiêu thụ là 95W so với 130W của hai BXL Bloomfield. Về mặt công nghệ tích hợp, hai BXL thừa hưởng hầu như toàn bộ từ BXL Intel Core i7 thế hệ trước gồm ảo hóa (Intel Virtualization), Enhanced Intel Speedstep hay chống virus Execute Disable Bit... Ngoài ra, tương tự các BXL Intel Core i7 khác, Core i7 870 còn kèm theo công nghệ siêu phân luồng nên có thể chạy đồng thời với 8 luồng xử lý, cho phép tăng hiệu quả trong các ứng dụng xử lý đa luồng.

Thử nghiệm

Test Lab xây dựng 4 hệ thống chạy với 2 BXL Lynnfield mới Intel Core i7 870 và Core i5 750, BXL Core 2 Quad Q8400 (ID: A0908_38) theo kiến trúc Core, và BXL kiến trúc Nehalem tên mã Bloomfield Core i7 920 (ID: A0812_52) để đánh giá hiệu năng của những BXL mới so với các “thế hệ đàn anh”.

Thử nghiệm 4 hệ thống với WorldBench 6 Beta 2, có thể thấy yếu tố xung nhịp góp phần đáng kể cho chiến thắng của hệ thống chạy Core i7 870 (xung nhịp 2,93GHz, cao nhất trong số các BXL thử nghiệm) với kết quả ấn tượng 131 điểm. Trong khi đó, dù có cùng mức xung nhịp 2,66GHz nhưng hai BXL Intel Core i7 920 và Core i5 750 đã “áp đảo” về điểm số so với “tiền bối” Intel Core 2 Quad 8400 khi lần lượt chạm đến 127 và 124 điểm sau khi hoàn tất thử nghiệm nhờ những cải tiến trong thiết kế nhân, cache... Trong các ứng dụng thành phần, hệ thống chạy Intel Core i7 870 thể hiện ưu thế với chiến thắng trong 9/10 phép thử thành phần (ngoại trừ phép thử ghi đĩa Nero), trong đó có cả những phép thử đồ họa phức tạp đòi hỏi cao về khả năng xử lý gồm Photoshop (344 giây), Autodesk 3ds max DirectX (291 giây) và Autodesk 3ds max Rendering (244 giây) cũng như các ứng dụng văn phòng đơn giản. Tuy nhiên, kết quả thử nghiệm hệ thống trên 3 phép thử đồ họa của WorldBench 6 Beta 2 cũng cho thấy việc tích hợp 16 đường PCI Express 2.0 vào BXL thay vì dùng chipset thông thường chưa đem lại hiệu quả về mặt hiệu năng khi điểm số thực tế của hai hệ thống chạy BXL Lynnfield không thật sự cải thiện so với hệ thống Intel Core i7 920. Riêng trong phép thử ghi đĩa Nero, phép thử phụ thuộc nhiều vào khả năng của bộ nhớ và đĩa cứng, Core i7 920 với khả năng hỗ trợ người dùng chạy bộ nhớ kênh ba đã vượt trội so với các hệ thống còn lại khi thời gian hoàn tất ứng dụng chỉ là 401 giây trong khi hệ thống về sau (chạy Intel Core 2 Quad Q8400) cũng phải mất đến 428 giây; hai hệ thống chạy BXL Lynnfield về tiếp theo. Trong các phép thử còn lại, hệ thống Intel Core i5 750 đều so kè quyết liệt với hệ thống chạy BXL

Bloomfield khi thời gian hoàn thành các ứng dụng khá tốt, chỉ “chậm chân” hơn vài giây trong một số ứng dụng, thậm chí qua mặt “tiền bối” trong 3 phép thử khác Autodesk 3ds max DirectX, Microsoft Office và Roxio VideoWave Movie Creator.

Đối với Cinebench R10, một lần nữa lợi thế xung nhịp cũng như công nghệ siêu phân luồng đã giúp hệ thống Intel Core i7 870 vươn đến những điểm số rất cao. Khi chỉ chạy với một nhân, dù những BXL đồng hương Intel Core 2 Quad Q8400, Core i5 750 và Core i7 920 vẫn đạt mức điểm cao là 2.879 điểm, 3.480 điểm và 3207 điểm nhưng vẫn còn kém BXL xung nhịp 2,93GHz, Core i7 870 (3.845 điểm) lần lượt là 25%, 10% và 17%. Tương tự, công nghệ siêu phân luồng trên BXL Core i7 870 đã giúp BXL Lynnfield này chạy phép thử nhiều nhân xử lý (xCPU) trong Cinebench với 8 luồng xử lý đồng thời nên không ngạc nhiên khi hệ thống này đạt đến 14.151 điểm, tiếp theo là hệ thống Core i7 920 “nhẹ nhàng” vượt qua mốc 13.000 điểm. Trong khi đó, Core i5 750 thua thiệt khi không được hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng nên chỉ chạy Cinebench với 4 luồng xử lý nhưng cũng kịp chạm đến kết quả khá ấn tượng là 11.315 điểm.

Có thể thấy khía cạnh thiết kế cùng những công nghệ tích hợp trong nền kiến trúc Nehalem đã thật sự cải thiện đáng kể hiệu năng cho các BXL Lynnfield khi so sánh với các BXL trên nền kiến trúc Core - Core i5 750 tuy cùng xung nhịp với Core 2 Quad Q8400 nhưng lại đạt kết quả tốt hơn hẳn trong hầu hết các phép thử. Trong khi đó, khi so sánh với các BXL Bloomfield thì khoảng cách về hiệu năng không quá xa dù những BXL Lynnfield đã bị giảm thiểu một số tính năng trong thiết kế.

Kết luận

Trên nền tảng kiến trúc Nehalem của Intel, những BXL Lynnfield đầu tiên đã cho thấy được những bước tiến đáng kể về khả năng xử lý cũng như hiệu quả sử dụng điện năng so với những BXL theo kiến trúc Core trước đây. Bên cạnh đó, việc được tích hợp 16 đường PCI Express 2.0 giúp BXL Lynnfield trở thành “tiên phong” cho thế hệ những BXL có khả năng giao tiếp trực tiếp với card đồ họa mà không cần đến chipset như trước kia. Hiệu năng cao thể hiện qua những thử nghiệm cùng nhiều công nghệ hữu ích được tích hợp, Intel Core i7 870 và Core i5 750 sẽ là những lựa chọn lý tưởng cho một hệ thống máy tính để bàn mạnh mẽ để giải trí và làm việc.