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王中王:Core i7—5960X处理器及X99主板

2014-12-29雨寒

个人电脑 2014年12期
关键词:插槽双通道主板

雨寒

旗舰级的LGA2011平台三年来倒也升级了两代了,今年则会轮到Haswell-E架构登场了,还好这一次的升级力度还是挺大的,CPU要从6核升级到8核,主板要从X79升级到X99,就连主流的DDR3内存也要升级到全新的DDR4了,来了个三位一体的全方位换代。

这两年AMD无心恋战高性能处理器市场,Intel早已高处不胜寒,从Sandy Bridgge到Ivy Bridge再到Haswell,每代处理器升级最大的都是GPU性能,CPU架构性能提升有限。旗舰级的LGA2011平台三年来倒也升级了两代了,今年则会轮到Haswell-E架构登场了,还好这一次的升级力度还是挺大的,CPU要从6核升级到8核,主板要从X79升级到X99,就连主流的DDR3内存也要升级到全新的DDR4了,来了个三位一体的全方位换代。如此给力的升级免不了让发烧玩家跃跃欲试,除了能体验到更强大的CPU性能、更高级的主板之外,土豪玩家还能抢先其他桌面用户一两年用上DDR4内存——Intel要到Broadwell之后的Skylake处理器上才会提供主流市场的DDR4支持。

Haswell-E处理器:桌面系统首款原生8核

Core i7 EE是Intel的旗舰级平台,身份和地位要比桌面处理器高出一截,所以规格上也要高端一些,桌面级Core i7最多是4核8线程,支持双通道内存,Core i7 EE系列之前都是6核12线程,支持三通道甚至四通道内存。

第一代LGA2011处理器SNB-E实际上是8核的,Intel屏蔽了2个核心,到了IVB-E上才是原生的6核心,不过Haswell-E这一代,Intel终于肯网开一面了,推出了Intel系首款桌面8核处理器——这距离AMD推出首款8核桌面处理器FX-8150已经过去将近三年了,只是AMD的8核这么多年也没干过Intel的6核处理器。

新一代LGA2011处理器使用是但是Haswell-E架构,主要技术特性跟22nm工艺的Haswell处理器差不多——不锁频、支持HT超线程、Turbo Boost加速等等,同时具备xxx-E系列处理器的40条PCI-E 3.0通道(Hasell桌面版是16条PCI-E 3.0通道)及四通道内存(普通桌面版是双通道),而且这一次还率先支持DDR4内存。

Haswell-E系列处理器都是不锁频的,定位发烧级玩家和超频玩家,超频功能自然是一大看点。Haswell-E处理器的超频设计源自于Haswell,后者的超频技术我们之前也做过详细介绍,不同的地方在于Haswell-E没有核显,不需要考虑GFX核显的超频。在这个处理器上,Intel同样放宽了Turbo加速限制、倍频提升到80x,内存方面也解锁了内存控制器、支持200、266MHz外频,PCH的时钟频率及PLL电压也放宽了限制,总之Intel尽可能放宽了CPU/内存/PLL/PCH电路的限制,提升了处理器的超频潜力。

Intel这一次同样发布了三款处理器,最高端的是Core i7-5960X,8核16线程,频率3.0,加速频率3.5GHz,售价999美元。其次是6核12线程的Core i7-5930K,售价为583美元,最后则是Core i7-5820K处理器,也是6核12线程,不过PCI-E 3.0通道数砍到了28条,售价389元,比通常Core i7-4820K的323美元高了20%,不过Intel的提价+砍PCI-E通道双重削弱依然改变不了Core i7-5820K性价比最高的事实。

以Core i7-5960X为例,它使用的还是22nm 3D晶体管工艺,但因为原生8核的设计,晶体管数量依然达到了26亿个,核心面积355mm2,比Core i7-4960X的18.6亿晶体管、257mm2面积高得多。

配套的X99除了支持DDR4内存和原生USB 3.0两大改变之外,还支持PCI-E x8*5配置,不过目前的显卡最多也就是四路CF/SLI,这个5x8配置还需要第三方PCI-E切换芯片,实际意义也不大。对比X79及X99芯片组,它们在超频、四通道内存、SRT智能响应、RST、SATA 6Gbps接口上差别不大,X99主要是支持弹性I/O配置,增加了6个原生USB 3.0接口,SATA 6Gbps接口维持10个。其实Intel在Z97芯片组及X99芯片组中实际上已经支持了SATA Express接口,只不过官方没有明确宣布这个功能,但我们在Z97及X99主板上可以看到很多厂商做了SATA Exress接口,此前技嘉、微星曝光的X99主板都已经支持了SATA Express接口,还有M.2接口,这二者实际上都是PCI-E通道的,技术上有共通性。

Intel在桌面处理器上保持着插槽接口2年一换(之前的一年一换被人吐槽了好久)的“优良传统”,Core i7 EE及服务器平台看似厚道多了,因为LGA1366之后一直在用LGA2011接口,但是同为LGA2011,X79和X99也是不能兼容的,针脚数没变,但是规格尺寸有变化了。X99主板上使用的插槽叫做LGA2011-3,而之前至强E5-X600及Core i7-3900/3800、Core i7-4900/4800系列使用的是LGA2011-1,至强E7 v2处理器上使用了LGA2011-2插槽,三种插槽互不兼容。新的LGA2011-3封装高度增加到了49.2mm,而SNB-E/IVB-E适用的LGA2011封装高度是43mm,最主要的是X1、X2定位点之间的距离也不同,想向下兼容是不可能的了。

虽然Haswell-E及X99主板的升级看点不少,但是新一代旗舰中升级最大的其实是DDR4内存,从首款支持DDR3内存的Intel P35芯片组算起到现在已经有7年多了,这么久了才轮到一次内存升级,这可比CPU或者主板升级换代重要多了。endprint

DDR4内存规范早在2012年9月底就发布了,这两年多来DRAM颗粒及内存模组厂商一直在推进,不过影响DDR4内存走向的关键问题之一在于支持平台,AMD那边就不要抱有多大期望了,Intel的主流处理器架构也没打算很快支持DDR4,Haswell没有,Broadwell也没有,下下代的Skylake上才会有DDR4内存,只有Haswell-E因为沾了服务器平台的光才开始支持DDR4。

新一代DDR4内存能带给用户什么样的优势?这是JEDEC官方组织制定DDR4标准的目的,也是用户最关心的地方。在Haswell-E及DDR4内存正式来临之前,我们有必要先了解一下DDR4内存的优点。

从DDR1到DDR3,每一代DDR技术的内存预取位数都会翻倍,前三者分别是2bit、4bit及8bit,以此达到内存带宽翻倍的目标,不过DDR4在预取位宽上保持了DDR3的8bit设计,因为继续翻倍为16bit预取的难度太大,DDR4转而提升Bank数量,它使用的是Bank Group(BG)设计,4个Bank作为一个BG组,可自由使用2-4组BG,每个BG都可以独立操作。使用2组BG的话,每次操作的数据就是16bit,4组BG则能达到32bit操作,这其实变相提高了预取位宽。

DDR3内存的主流频率在1066-2133MHz(起步是800MHz),目前常见的是DDR3-1600和DDR3-1866,主流平台大都支持双通道配置,总位宽128bit,总带宽分别是25.6GB/s、29.9GB/s,LGA2011平台是四通道配置,所以带宽还要翻倍。DDR4保持了DDR3一样的8位数据预取设计,所以同频率下带宽不变,但是DDR4内存频率更高,起步就是1600MHz,不过厂商大都是从DDR4-2133MHz起,目前开卖的消费级DDR4普遍达到了2400MHz、2667MHz及2800MHz,DDR4-3000以及DDR4-3200规格的也开发成功了,不过上市还要等等。当然,这还不是极限,规划的最高频率则能达到DDR4-4266MHz,双通道带宽可达68GB/s。

就以DDR4-2133MHz内存为例,128bit双通道带宽已经达到了34GB/s,DDR4-2400/2666/3200MHz的带宽则是38.4GB/s、42.7GB/s及51.2GB/s,所以在总带宽上DDR4相比DDR3依然有很多优势。

当然,目前的DDR3内存还没到衰落的地步,很多厂商也开发了DDR3-2133MHz以上的高频内存,甚至还有一些DDR3-3000及更高频率的内存,不过代价也相当高,售价也自然高不可攀。

频率和带宽提升并不是DDR4唯一的重点,对服务器应用来说内存功耗也是要考虑在内的,DDR4内存的工作电压从DDR3的1.5V降低到了1.2V,这有助于提升DDR4内存的效率,降低电力消耗,同时对散热也大有裨益。DDR那一代的工作电压高达2.5V,随后DDR2降低到了1.8V,DDR3又降低到了1.5V,DDR3L低电压版则是1.35V,而DDR4的工作电压只要1.2V,低电压版尚未完全确定,不过可以低至1.0-1.05V,相比DDR3L进一步降低功耗。具体来说,DDR3需要的VDD、VDDQ电压都是1.5V,不需要VPP电压,DDR4的VDD、VDDQ电压降低到了1.2V,不过需要2.5V的VPP电压。如果常看有关美光DDR4内存的新闻,那么有读者可能会记得美光的宣传中提到了DDR4内存相比DDR3可节能40%,其中电压下降带来的功耗降低大约是20%,剩下月15%的节能则是靠DDR4内存的POD Bus、DLL-Off模式、数据总线倒转等技术实现的。

DDR3内存中常见的内存容量是2-4GB,再有就是单条8GB了,单条16GB的非常少,而且需要特殊手段才能实现,而见诸报道的DDR4内存经常可以见到16GB单条的,SK Hynix甚至展示过128GB容量的DDR4内存,这都说明一点——DDR4内存的存储密度更高,内存容量更大。

随着Haswell-E处理器的发布,X99主板及DDR4内存也会随之浮出水面,开启新一轮的升级换代大战。

Haswell-E这次从6核升级到了8核,最低端的Core i7-5820K也从前代的4核升级到了6核,再加上HT超线程,可以预计新平台的多线程性能会有明显提升,有此需求的玩家应该会感受到体验升级,不过单核性能就别期待了,IVB到Haswell没有什么变化,IVB-E到Haswell-E也不会有质变。

X99主板比X79主板多了原生USB 3.0,而且其他技术规格也更先进,陆续曝光的X99主板中普遍支持M.2及SATA Express接口以及802.11ac无线网络,新一代主板的超频能力也值得期待一下。DDR4内存可以说是Haswell-E中最大的亮点了,高频率高带宽、低电压低功耗的特性听上去十分吸引人,而且新一代DDR4内存容量更大,8条内存插槽的X99主板普遍都会支持128GB内存,比目前的X79主板高一倍,可以满足玩家对大容量内存的需要。

不过最大的变数也是DDR4内存,因为属于新事物,DDR4内存现在数量太少,美光、海盗船、威刚、芝奇都展示过相关的产品,但是现在供货还是非常少,而且价格也比DDR3内存高得多,就算发烧玩家不差钱,购买渠道不畅也会影响他们的积极性。

DDR4内存规范早在2012年9月底就发布了,这两年多来DRAM颗粒及内存模组厂商一直在推进,不过影响DDR4内存走向的关键问题之一在于支持平台,AMD那边就不要抱有多大期望了,Intel的主流处理器架构也没打算很快支持DDR4,Haswell没有,Broadwell也没有,下下代的Skylake上才会有DDR4内存,只有Haswell-E因为沾了服务器平台的光才开始支持DDR4。endprint

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