Tài liệu Tiểu luận Kiến trúc tập lệnh x64: Báo cáo tiểu luận
MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Lớp: D08CNTT1 - Giảng viên: Phạm Hoàng Duy
NHÓM 4:
Nguyến Sơn Hà
Nguyễn Tiến Thành
Nguyễn Văn Thành
Lê Hùng Cường
Trịnh Ngọc Hà
MỤC LỤC
Kiến trúc tập lệnh x64 (Nguyễn Sơn Hà, Nguyễn Tiến Thành)
Giới thiệu Intel x58 Express Chipset (Nguyễn Văn Thành)
Giới thiệu mainboard GA EX58 Extreme (Lê Hùng Cường)
Đánh giá hiệu năng (Trịnh Ngọc Hà)
A.KIẾN TRÚC TẬP LỆNH X64
Thuật ngữ x 64 hay x86-64 dùng để chỉ kiến trúc tập lệnh 64-bit do AMD phát triển và được AMD, Intel, VIA và nhiều nhà sản xuất khác sử dụng trong các sản phẩm BLX. Khác với kiến trúc 64-bit trước đó là IA-64 được Intel sử dụng trong các BXL Itanium, kiến trúc x86-64 cho phép chạy các ứng dụng 32-bit mà không cần phải biên dịch lại và hiệu suất không bị suy giảm như khi chạy ở chế độ mô phỏng x86-32 trên BXL Itanium Điều này đặc biệt quan trọng vì hiện nay đa phần ứng dụng là 32-bit. Với ưu điểm trên x86-64 là kiến trúc 64-bit được dù...
62 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1457 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Tiểu luận Kiến trúc tập lệnh x64, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Báo cáo tiểu luận
MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Lớp: D08CNTT1 - Giảng viên: Phạm Hoàng Duy
NHÓM 4:
Nguyến Sơn Hà
Nguyễn Tiến Thành
Nguyễn Văn Thành
Lê Hùng Cường
Trịnh Ngọc Hà
MỤC LỤC
Kiến trúc tập lệnh x64 (Nguyễn Sơn Hà, Nguyễn Tiến Thành)
Giới thiệu Intel x58 Express Chipset (Nguyễn Văn Thành)
Giới thiệu mainboard GA EX58 Extreme (Lê Hùng Cường)
Đánh giá hiệu năng (Trịnh Ngọc Hà)
A.KIẾN TRÚC TẬP LỆNH X64
Thuật ngữ x 64 hay x86-64 dùng để chỉ kiến trúc tập lệnh 64-bit do AMD phát triển và được AMD, Intel, VIA và nhiều nhà sản xuất khác sử dụng trong các sản phẩm BLX. Khác với kiến trúc 64-bit trước đó là IA-64 được Intel sử dụng trong các BXL Itanium, kiến trúc x86-64 cho phép chạy các ứng dụng 32-bit mà không cần phải biên dịch lại và hiệu suất không bị suy giảm như khi chạy ở chế độ mô phỏng x86-32 trên BXL Itanium Điều này đặc biệt quan trọng vì hiện nay đa phần ứng dụng là 32-bit. Với ưu điểm trên x86-64 là kiến trúc 64-bit được dùng phổ biến hơn cho đến thời điểm hiện nay.
Kiến trúc mới tăng không gian bộ nhớ phẳng cho các phần mềm lên 64 bit và hỗ trợ không gian địa chỉ vật lý lên đến 40 bit.
Chế độ 64-bit hỗ trợ những tính năng mới sau:
64-bit địa chỉ có nghĩa là ứng dụng có thể sử dụng 16EB (Exabytes) bộ nhớ (264). Các bộ xử lý hiện tại có thể đánh địa chỉ cho không gian bộ nhớ lên đến 256 TB (248). Giới hạn này là do kích thước có hạn của FSB. Trong tương lai bộ vi xử lí có thể truy cập không gian bộ nhớ phẳng lên tới 16EB.
Thêm 8 thanh ghi: những thanh ghi mới này có tên là R8 tới R15. R được hiểu là thanh ghi 64 bit. Trong mode 64 bit, CPU có tất cả 16 thanh ghi 64 bit .
Thêm 8 thanh ghi sử dụng cho tập lệnh SIMD (MMX, SSE, SSE2, SSE3). Khi đó bộ vi xử lí có tất cả 16 thanh ghi MMX 64 bit. Thanh ghi XMM có độ dài 128 bit , số thanh ghi XMM tăng từ 8 lên 16 thanh ghi . Những thanh ghi XMM được sử dụng trong những phép tính dấu phảy động SSE.
Tất cả các con trỏ thanh ghi và con trỏ lệnh có độ rộng 64 bit. Thanh ghi trong FPU có độ rộng 80 bit .
Sử dụng kỹ thuật Fast interrupt-priorization.
Con trỏ lệnh 64-bit RIP (relative data addressing mode) mới
I. Những đặc điểm của x86-64
Kiến trúc x86-64 đưa ra 2 thành phần mới: long mode, và phần mở rộng thanh ghi.
1. Long mode (IA-32e mode)
Kiến trúc x86-64 mở rộng kiến trúc x86 bằng cách thêm vào một chế độ hoạt động gọi là long mode. Long mode được điều khiển bằng một bit gọi là LMA (Long Mode Active). Khi tắt LMA, bộ xử lý hoạt động như một bộ xử lý chuẩn x86, và nó tương thích với mọi hệ điều hành cũng như ứng dụng 16 và 32-bit từ trước. Khi bật long mode (LMA=1) các mở rộng 64-bit được kích hoạt. Tính năng này khiến cho hệ thống tự động cấu hình theo phần mềm.
Hệ điều hành 64-Bit
(LMA)
Ứng dụng 64-Bit
(CSD L Bit)
Kích thước dữ liệu
(CSD D Bit)
Chế độ hoạt động của CPU
0
X
0
16-Bit chuẩn
0
X
1
32-Bit chuẩn
1
0
0
Tương thích 16-Bit
1
0
1
Tương thích 32-Bit
1
1
0
64-Bit
1
1
1
Dự phòng
Mode
Yêu cầu hệ điều hành
Cần dịch lại ứng dụng
Mặc định
Kích thước địa chỉ
Kích thước toán hạng
Dùng mở rộng thanh ghi
Độ rộng thanh ghi đa năng
Long mode
(IA-32e mode)
64-bit
Hệ điều hành 64-bit
Có
64
32
Có
64
Chế độ tương thích
Không
32
Không
32
16
Legacy mode
Hệ điều hành 32-bit hoặc 16-bit
Không
32
32
Không
32
16
16
Long mode lại bao gồm 2 chế độ: 64-bit và chế độ tương thích (xem 3.1.1: Intel® 64 Architecture). Các mode này sử dụng 2 bit trong thanh ghi mô tả đoạn mã (code segment descriptor). Bit đầu tiên là bit “D” (default size) có sẵn, điều khiển kích thước của toán hạng. Bit thứ hai là “bit L” (bit thứ 53 trước đây chưa được sử dụng), nó dùng để định rõ liệu một ứng dụng là 64-bit hay đang ở chế độ tương thích.
Kích thước địa chỉ mặc định là 64-bit, và kích thước toán hạng mặc định là 32-bit. Kích thước này có thể định nghĩa lại bằng các tiếp đầu lệnh (mục 3.6.1: Opervà Size và Address Size in 64-Bit Mode). Một tiếp đầu lệnh REX mới được thêm vào để chỉ định kích thước toán hạng 64-bit và những thanh ghi mới. Chế độ này được kích hoạt vận hành trên cơ sở hệ thống mã phân đoạn riêng lẻ.
2. Phần mở rộng thanh ghi
Để định địa chỉ logic cho các thanh ghi, các vi xử lý có kiến trúc x86-64 mở rộng thiết kế đã sử dụng trong các tập lệnh 16-bit và 32-bit. Tất cả thanh ghi 64 bit được chia thành những thanh ghi nhỏ 8 bit. Sơ đồ dưới đây gọi là “uniform byte-register addressing”.
Với chế độ hoạt động 16-bit ,2 byte của thanh ghi A được định địa chỉ là AX.
Với chế độ hoạt động 32-bit ,4 byte của thanh ghi A được định địa chỉ là EAX.
Với chế độ hoạt động 64-bit ,8 byte của thanh ghi A được định địa chỉ là RAX.
Ở chế đô 64-bit các thanh ghi đa năng (GPR) được mở rộng lên 64 bit .Chúng được gọi là RAX, RBX, RDX, RDI, RSI, RBD, RSP, RIP và RFLAGS .Các thanh ghi 64-bit này được mở rộng từ các thanh ghi trước dùng cho các tập lệnh 16 bit ,32 bit. Có 8 thanh ghi đa năng mới được thêm vào đưa tổng số thanh ghi đa năng lên 16 thanh.Các thanh ghi mới này có tên từ R8 đến R15.
Phần mở rộng thanh ghi cũng bao gồm 8 thanh ghi dùng cho tập lệnh SIMD ,đưa tổng số thanh ghi cho tập lệnh này lên 16 ,Các thanh ghi mới này có tên từ XMM8 đến XMM15.
Các thanh ghi phân đoạn (ES, DS, FS, GS và SS) được bỏ qua trong chế độ 64-bit. Nhưng CS (code segment) vẫn còn tồn tại trong chế độ 64-bit (mục 3.4.2.1: Segment Registers in 64-Bit Mode). CS là cần thiết để đóng gói các chế độ mặc định của bộ xử lý (16 -, 32 - hoặc 64-bit mode) cũng như mức độ ưu tiên thực hiện. Như đã nói ở trên, các bit D và L là bit dùng để xác định địa chỉ mặc định và kích thước toán hạng. Các DPL được sử dụng để kiểm tra tính ưu tiên thực hiện. Cơ số và các trường giới hạn được bỏ qua.
II.Tập lệnh x86-64
1.Dạng lệnh:
[Mã gợi nhớ] [toán hạng 1], [toán hạng 2], [toán hạng 3]
Số lượng toán hạng 0, 1, 2, hay 3 phụ thuộc vào mã gợi nhớ. Toáng hạng 1 là toán hạng đích, lưu kết quá của phép toán, (các) toán hạng sau (nếu có) là toán hạng nguồn.
Mỗi toán hạng có thể là:
Một giá trị trực tiếp (ngoại trừ toán hạng đích)
Một thanh ghi
Một địa chỉ trên bộ nhớ
2.Các nhóm lệnh
Các lệnh đa dụng (general-purpose instructions)
Các lệnh hệ thống (system instructions)
64-bit mode instructions
(Đây là nhóm lệnh cơ bản của tập lệnh x86-64, các nhóm lệnh như MMX, SSE, VMX, SMX được nhà sản xuất đưa vào từng dòng sán phẩm cụ thể nên không xét đến)
a. Các lệnh đa dụng (general-purpose instructions)
Đây là nhóm lệnh tính toán cơ sở mà lập trình viên thường xuyên sử dụng nhất. Bao gồm:
Các lệnh truyền dữ liệu (data transfer instructions)
Các phép tính số học nhị phân (binary arithmetic instructions)
Các phép tính số học thập phân (decimal arithmetic instructions)
Các phép tính luận lý (logical instructions)
Các lệnh dịch và xoay (shift và rotate instructions)
Các lệnh thao tác trên Bit và Byte (Bit và Byte instructions)
Các câu lệnh điều khiển (control transfer instructions)
Các lệnh xử lý chuỗi (string instructions)
Các lệnh vào ra (I/O instructions)
Bắt đầu, ra khỏi khối lệnh (enter và leave instructions)
Điều khiển các cờ (EFLAG)
Các câu lệnh với thanh ghi đoạn (segment register instructions)
Các lệnh khác
Bảng sau tóm tắt các lệnh thông dụng của nhóm này:
Tên
Đối số
Phép toán
Mô tả
Nhóm lệnh
mov
SRC, DST
DST = SRC
Sao chép nguồn vào đích
Truyền dữ liệu
xchg
SRC, DST
DST = SRC,
SRC = DST
Hoán chuyển
đẩy
SRC
(%esp) = SRC;
%esp -= 4;
Đẩy vào stack
pop
DST
DST = (%esp);
%esp += 4;
Lấy ra khỏi stack
xor
SRC, DST
DST = DST ^ SRC
Bitwise xor
Luận lý
or
SRC, DST
DST = DST | SRC
Bitwise or
và
SRC, ST
DST = DST & SRC
Bitwise và
cmp
A, B
EFLAGS = B - A
So sánh
Số học
test
A, B
EFLAGS = B & A
Và
inc
DST
DST++
Tăng
dec
DST
DST-
Giảm
add
SRC, DST
DST = DST + SRC
Cộng
sub
SRC, DST
DST = DST - SRC
Trừ
mul
SRC
%edx:%eax = %eax * SRC
Nhân (không dấu)
imul
SRC
%edx:%eax = %eax * SRC
Nhân (có dấu)
div
SRC
%edx = %eax MOD SRC;
%eax = %eax / SRC;
Chia (không dấu)
idiv
SRC
%edx = %eax MOD SRC; %eax = %eax / SRC;
Chia (có dấu)
jmp
LABEL
Nhảy vô điều kiện
Các lệnh nhảy
je
LABEL
Nhảy nếu bằng
jne
LABEL
Nhảy nếu không bằng
jg
LABEL
Nhảy nếu lơn hơn
jge
LABEL
Nhảy nếu lớn hơn hoặc bằng
jl
LABEL
Nhảy nếu nhỏ hơn
jle
LABEL
Nhảy nếu nhỏ hơn hoặc bằng
call
LABEL
Gọi thủ tục con
loop
LABEL
Vòng lặp
loope
LABEL
loopz
LABEL
loopnz
LABEL
int
INT_NR
Gây ra ngắt số hiệu INT_NR
Khác
b. Các lệnh hệ thống (system instructions)
Bảng sau liệt kê các lệnh dùng để hỗ trợ hệ điều hành trong việc điều khiển các chức năng của bộ VXL:
Tên lệnh
Chức năng
LGDT
Nạp thanh ghi bảng mô tả toàn cục (GDT register)
SGDT
Lưu thanh ghi bảng mô tả toàn cục (GDT register)
LLDT
Nạp thanh ghi bảng mô tả cục bộ (LDT register)
SLDT
Lưu thanh ghi bảng mô tả cục bộ (LDT register)
LTR
Nạp thanh ghi tác vụ
STR
Nhớ thanh ghi tác vụ
LIDT
Nạp thanh ghi bảng mô tả ngắt (IDT register)
SIDT
Lưu thanh ghi bảng mô tả ngắt (IDT register)
MOV
Nạp và lưu các thanh nghi điều khiển (control registers)
LMSW
Nạp trang thái (16 bit trạng thái)
SMSW
Lưu trạng thái
CLTS
Xóa cờ chuyển tác vụ
ARPL
Điều chỉnh quyền ưu tiên
LAR
Nạp quyền truy cập
LSL
Nạp giới hạn phân đoạn
VERR
Xác nhận đoạn để đọc
VERW
Xác nhận đoạn để ghi
MOV
Nạp và lưu thanh ghi soát lỗi (debug registers)
INVD
Vô hiệu hóa cache, không ghi trở lại.
WBINVD
Vô hiệu hóa cache, ghi trở lại.
INVLPG
Vô hiệu hóa TLB (Translation lookaside buffer)
LOCK (prefix)
Khóa Bus
HLT
Một nửa bộ VXL
RSM
Trở lại từ chế độ quản lý hệ thống (system management mode - SMM)
RDMSR
Mô hình đọc-chỉ định thanh ghi
WRMSR
Mô hình ghi-chỉ định thanh ghi
RDPMC
Đọc bộ đếm giám sát hiệu năng
RDTSC
Đọc bộ đếm time stamp
RDTSCP
Đọc bộ đếm time stamp và ID của bộ VLX
SYSENTER
Fast System Call, chuyển sang nhân flat protected mode với CPL = 0
SYSEXIT
Fast System Call, chuyển sang nhân flat protected mode với CPL = 0
XSAVE
Lưu các cờ mở rộng vào bộ nhớ
XRSTOR
Khôi phục các cờ mở rộng từ bộ nhớ
XGETBV
Đọc trạng thái của một thanh ghi điều khiển mở rộng (extended control registers)
XSETBV
Ghi trạng thái của một thanh ghi điều khiển mở rộng (extended control registers)
c. x87 FPU (Floating Point Unit) instructions
(các lệnh sử dụng đơn vị tính toán dấu chấm động)
Tuy không thuộc nhóm các lệnh cơ bản nhưng đây là một nhóm rất quan trọng có trong tất cả các vi xử lý x86 hiện đại. Nhóm lệnh này hỗ trợ tính toán trên số nguyên, số thực dấu chấm động, xử lý thập phân/nhị phân … Đó là cơ sở cho các tính toán đồ họa và khoa học phức tạp của các hệ thống bên trên.
Định dạng của các toán hạng:
STn
Một thanh ghi của bộ đồng xử lý toán học (80x87)
F
Số thực
D
Số thực (độ chính xác cao)
E
Kiểu số thực mở rộng (không thuộc 3 loại dưới)
I16
word (16-bit)
I32
double word (32-bit)
I64
quad word (64-bit)
FABS
ST0 = |ST0|
FADD src
ST0 += src
STn FD
FADD dest, ST0
dest += STO
STn
FADDP dest [,ST0]
dest += STO
STn
FCHS
ST0 = −ST0
FCOM src
So sánh ST0 và src
STn FD
FCOMP src
So sánh ST0 và src
STn FD
FCOMPP src
So sánh ST0 và ST1
FCOMI src
So sánh vào FLAGS
STn
FCOMIP src
So sánh vào FLAGS
STn
FDIV src
ST0/= src
STn FD
FDIV dest, ST0
dest /=STO
STn
FDIVP dest [,ST0]
dest /=STO
STn
FDIVR src
ST0= src /ST0
STn FD
FDIVR dest, ST0
dest =ST0/dest
STn
FDIVRP dest [,ST0]
dest =ST0/dest
STn
FFREE dest
Đánh dấu rỗng
STn
FIADD src
ST0+= src
I16I32
FICOM src
So sánh ST0 và src
I16I32
FICOMP src
So sánh ST0 và src
I16I32
FIDIV src
STO/= src
I16I32
FIDIVR src
STO= src /ST0
I16I32
FILD src
Đẩy src vào satck
I16I32I64
FIMUL src
ST0*= src
I16I32
FINIT
Khởi tạo bộ đồng xử lý
FIST dest
Lưu ST0
I16I32
FISTP dest
Lưu ST0
I16I32I64
FISUB src
ST0-= src
I16I32
FISUBR src
ST0= src -ST0
I16I32
FLD src
Đẩy src vào satck
STn FDE
FLD1
Đẩy 1.0 vào satck
FLDCW src
Nạp thanh ghi từ điều khiển
I16
FLDPI
Đẩy π vào satck
FLDZ
Đẩy 0.0 vào satck
FLDL2E
Đẩy log2e vào satck
FLDLN2
Đẩy loge2 vào satck
FLDL2T
Đẩy lg 2 vào satck
FLDLG2
Đẩy 0.0 vào satck
FMUL src
ST0*= src
STn FD
FMUL dest, STO
dest *=STO
STn
FMULP dest [,STO]
dest *=STO
STn
FRNDINT
Round ST0
FSCALE
ST0 = ST0 × 2[ST1]
FSQRT
ST0 = ST01/2
FSIN
Sin
FCOS
Cosin
FSINCOS
Sin và cos
FPTAN
Tan
FPATAN
arctan
F2XM1
2x-1
FYL2X
y∗log2x
FYL2XP1
y∗log2(x+1)
FST dest
Lưu ST0
STn FD
FSTP dest
Lưu ST0
STn FDE
FSTCW dest
Lưu thanh ghi từ điều khiển
I16
FSTSW dest
Lưu thanh ghi từ trạng thái
I16AX
FSUB src
ST0-= src
STn FD
FSUB dest, STO
dest -=STO
STn
FSUBP dest [,STO]
dest -=STO
STn
FSUBR src
ST0= src -ST0
STn FD
FSUBR dest, STO
dest =ST0-dest
STn
FSUBP dest [,STO]
dest =ST0-dest
STn
FTST
So sánh ST0 với 0.0
FXCH dest
Hoán đổi ST0 và dest
STn
d. 64-bit mode instructions
Chế độ 64-bit xuất hiện cùng với một vài lệnh mới. Phần lớn chúng hỗ trợ cho việc mở rộng cho không gian địa chỉ lên 64-bit.
CDQE
Chuyển số nguyên từ doubleword (32-bit) sang quadword (64-bit)
CMPSQ
So sánh chuỗi
CMPXCHG16B
So sánh RDX:RAX với m128
LODSQ
Nạp quadword tại địa chỉ (R)SI vào RAX
MOVSQ
Copy (R)SI vào (R)DI
MOVZX (64-bits)
Copy doubleword sang quadword, thêm các bit 0
STOSQ
Lưu RAX tại địa chỉ RDI
SWAPGS
Hoán đổi GS base register value với giá trị ở địa chỉ C0000102H của MSR
SYSCALL
Gọi nhanh các thủ tục hệ thống có mức ưu tiên là 0
SYSRET
Trở lại từ fast system call
III. Kết luận
Ưu điểm của kiến trúc x86-64
Không gian địa chỉ 64-bit.
Mở rộng các thanh ghi.
Sử dụng tập lệnh quen thuộc.
Khả năng chạy ứng dụng 32-bit trong hệ điều hành 64-bit.
Khả năng chạy hệ điều hành 32-bit.
Nhược điểm của kiến trúc x86-64
Kiến trúc mới không có nhược điểm nào lớn cả. Ta có thể chỉ ra bộ nhớ của chương trình phải tăng thêm một chút vì kích thước lớn hơn của địa chỉ và toán hạng. Nhưng nó cũng không ảnh hướng đến kích thước mã lệnh hay yêu cầu về bộ nhớ chính.
Tuy nhiên có một thực tế là kiến trúc x86-64 không đem lại hiệu quả gì mới ngoại trừ khả năng tương thích ngược với các phần mềm 32-bit và 16-bit. Không có đột phá về mặt hiệu năng. Tuy nhiên theo các thử nghiệm, trung bình, ta có thể mong đợi tăng 5-15% sau khi dịch lại chương trình.
B. GIỚI THIỆU INTEL X58 EXPRESS CHIPSET
Giới thiệu
Tiếp theo các dòng chipset cao cấp khác như x38, x48... Intel tiếp tục cho ra đời dòng chipset x58. Các Intel X58 Express Chipset tiếp tục thúc đẩy sự đổi mới vơi khả năng thiết kế để cung cấp chất lượng, hiệu quả và khả năng đứng đầu. Các Intel X58 Express Chipset đạt được hiệu quả bằng cách hỗ trợ các vi xử lý mới nhất của gia đình processors at 6.4 GT/s and 4.8 GT/s speeds via the QuickIntel ® Core i7 với tốc độ cao 6,4 GT / s và formance by supporting the latest Intel® Core™ i7 family of 4,8 GT /s thông qua Quick Path Interconnect (QPI). Hệ thống cho phép tăng chiều rộng các băng thông bằng cách hỗ trợ các công nghệ hàng đầu chẳng hạn như PCI Express 2.0 graphics, Intel ® Turbo Memory và hỗ trợ Intel ®High – Performance Solid State drivers.
Kiến trúc chipset X58
Kiến trúc tổng thể chipset X58
Chíp cầu Bắc
Chipset cầu bắc được sinh ra với vai trò là trung tâm truyền tải dữ liệu giữa các linh kiện, sao cho hệ thống được vận hành một cách ổn định nhất. Chíp cầu bắc được kết nối trực tiếp với chíp cầu nam để truyền tải dữ liệu vào CPU với thành phần kết nối DMI (tốc độ 2Gb/s).
Khác với các dòng chíp khác với vi kiến trúc mới được sử dụng trên Intel Core i7, bộ điều khiển bộ nhớ được đưa vào trong CPU. Nên trong chipset X58 bộ điều khiển bộ nhớ (Memory Controller) không nằm trong chipset cầu bắc như các dòng chipset khác như P35, P45, X38, X48 và tất cả các dữ liệu từ RAM khi chuyển vào CPU cũng không phải thông qua băng thông (max 1600 Mhz) nhỏ hẹp của FSB nữa mà được kết nối trực tiếp với CPU theo kiểu kết nối QPI. Với việc Memory Controller đã được tích hợp vào trong CPU thì Chip cầu Bắc (North Bigde ) chỉ còn làm nhiệm vụ kết nối giữa CPU với Chip cầu nam (South Bigde), điều khiển bus PCI – Express và có thêm bộ phận điều khiển QPI thì Chip cầu bắc với cái tên MCH (Memory Controller Hub)không còn nữa mà được đổi tên thành IOH (I/O Controller Hub).
QPI - Quick Path Interconnect
QPI là một giao tiếp có tốc độ cực cao, được thiết kế để thay thế khái niệm FSB trước đây. QPI không phải là một bus như FSB mà là một dạng CSI(Common System Interface) point-to-point processor interconnect (kết nối điểm-tới-điểm giữa các processor) như HyperTransport bên AMD. QPI cung cấp 2 đường truyền riêng biệt(lane in/lane out) để trao đổi thông tin giữa các CPU với nhau và giữa CPU với IOH.
Phiên bản đầu tiên của QPI hoạt động với tốc độ từ 4,8 tới 6.4 GT/s (Gigatransfer/s) mỗi lane. QPI có thể truyền dải tín hiệu có độ dài từ 5-20 bit trên mỗi lane, bandwidth của QPI có thể đạt giá trị từ 12-16GB/s với mỗi lane, 24-32GB/s với một link QPI.
Mẫu CPU Intel Nehalem vừa được trình diễn ở IDF vừa rồi là mẫu CPU sử dụng QPI với link 20bit-wide, 25,6GB/s. Bandwidth mà mẫu CPU này đạt được gấp đôi bandwidth của những CPU QX9775 1600MHz FSB.
DMI – ( Desktop management interface )
Thành phần kết nối giữa chip cầu bắc và chip cầu nam.Nó được tích hợp với tốc độ cao tiên tiến ,dựa trên ưu tiên phục vụ cho phép lưu lượng truy cập đồng thời và khả năng chuyển giao chính xác. Để cung cấp chuyên giao chính xác thì DMI luôn hỗ trợ chip cầu nam trên hai kênh ảo là: VC0 và VC1.Hai kênh luôn cung cấp một chương trình cố định ,với VC1 luôn có trọng số ưu tiên cao nhất.VC 0 là kênh mặc định lưu lượng truy cập vào luôn luôn được kich hoạt.
2. Chíp cầu nam
Chipset cầu nam là nơi kết nối trực tiếp với các thiết bị thông qua chíp cầu bắc đưa dữ liệu vào trong CPU. Được sản xuất trên dây chuyền công nghệ 90nm khá cũ, chíp cầu nam xuất hiện với 02 phiên bản: ICH10R hỗ trợ RAID và ICH10 không hỗ trợ RAID. Với chíp cầu nam này mainboad có thể hỗ trợ:
Lên đến sáu PCI-Express 1 ports (PCI-E 1.1)
Tối đa bốn khe PCI
Sáu cổng Serial ATA II sáu thiết bị SATA300 (SATA-II, tiêu chuẩn thế hệ thứ hai của tiêu chuẩn), AHCI và NCQ (ICH10 hỗ trợ chế độ này chỉ có trong Windows Vista), cắm nóng, eSATA, và splitter ports
RAID (chỉ ICH10R ) 0, 1, 0 +1 (10) và 5 có chức năng Matrix RAID (cùng một mảng của ổ đĩa có thể được sử dụng trong một số chế độ RAID - ví dụ, hai ổ đĩa có thể tạo RAID 0 và RAID 1, mỗi mảng sẽ sử dụng một phần riêng của đĩa)
12 x USB 2.0 thiết bị (trên hai bộ điều khiển máy chủ lưu trữ EHCI) hỗ trợ cắm nóng
Gigabit Ethernet MAC điều khiển và giao diện đặc biệt (LCI / GLCI) cho một bộ điều khiển PHY (i82567 cho Gigabit Ethernet, i82562 cho Fast Ethernet)
Intel Turbo Memory (chỉ ICH10R)
High Definition Audio (7,1)
Binding cho tốc độ thấp và ngoại vi đã lỗi thời, những thứ khác
Kết nối các bộ phận
Socket LGA 1336
Có thể nhiều người trong chúng ta đã quá quen với socket LGA775 của Intel xuất hiện từ hơn 5 năm trước. Với việc tích hợp thêm bộ điều khiển bộ nhớ vào trong CPU khiến 775 điểm tiếp xúc trở nên thiếu thốn cho việc cấp điện, cũng như truyền tải dữ liệu mật độ cao. Và đó là lý do socket LGA1366 cao cấp ra đời, với kích thước to và có nhiều điểm tiếp xúc hơn so với LGA775
PCI – Express và các chế độ cạc đồ họa
Với hai giao diện đồ họa PCI Express 2.0 x16, một trong số chúng có thể được chia thành hai nửa tốc độ giao diện đồ họa hoặc thậm chí bốn giao diện (1 / 4 của tốc độ ban đầu). Vì thế chipset sử dụng chung với Core i7 cho phép thiết lập các hệ thống có từ 01 đến 04 card đồ họa theo các tốc độ 1x16, 2x16, (1x16 + 2x8), hoặc 4x8 đường PCI-E 2.0. Như vậy, chúng ta có thể linh động thay đổi hệ thống xử lý đồ họa dựa trên hai công nghệ đa nhân đồ họa nổi tiếng nhất thế giới là ATi CrossFire hay nVidia SLI.
Bộ nhớ kênh ba ( Triple Channel Memory )
Thay cho bộ nhớ kênh đôi (dual-channel) dư thừa trước kia, Intel chuyển sang sử dụng khái niệm bộ nhớ kênh ba (triple-channel). Tương tự như trước, bộ nhớ kênh ba cho phép nhân gấp ba lần băng thông RAM, tương đương 25.5Gb/s cho cả 3 thanh RAM DDR3.
Serial ATA (SATA) 3 Gb/s
Với khả năng lưu trữ cao hỗ trợ đường truyền nhanh hơn, cải thiện khả năng truy cập dữ liệu với 6 cổng SATA
eSATA
Giao thức SATA được thiết kế để sử dụng với các thiết bị SATA bên ngoài. Nó cung cấp một liên kết dữ liệu tốc độ đến 3 Gb / s để loại bỏ các đường hẹp với giải pháp lưu trữ hiện hành bên ngoài.
SATA port disable
Cho phép cá nhân người dùng có thể kích hoạt hay vô hiệu hóa cổng SATA khi cần thiết. Tính năng này cung cấp thêm khả năng bảo vệ dữ liệu bằng cách ngăn ngừa loại bỏ độc hại hoặc chèn dữ liệu qua cổng SATA
USB port disable
Cho phép cá nhân người dùng có thể kích hoạt hay vô hiệu hóa cổng SATA khi cần thiết. Tính năng này cung cấp thêm khả năng bảo vệ dữ liệu bằng cách ngăn ngừa loại bỏ độc hại hoặc chèn dữ liệu qua cổng SATA
So sánh X58 và các chipset khác
So với các dòng chipset trước đây của Intel chíp x58 tỏa ít nhiệt hơn nhờ bộ điều khiển bộ nhớ đã được gỡ bỏ. Nhưng nhìn tổng thể thì sự khác biệt là không nhiều. Các thông tin về chipset X58 được cập nhật trong bảng dưới đây:
Chipset (Northbridge)
X58 IOH
X48 MCH
X38 MCH
P45 MCH
Bus xử lý, băng thông
QPI, 25.6 GB/s
FSB, 12.8 GB/s
FSB, 10.7 GB/s
FSB, 10.7 GB/s
Điều khiển bộ nhớ, Hình thức tối đa
-
2xDDR3-1600
2xDDR3-1333
2xDDR3-1333
Bộ điều chỉnh QPI PCI Express 2.0
2xPCIEx16 + PCIEx4
2xPCIEx16
2xPCIEx16
PCIEx16
TDP, W
24.1
30.5
26.5
22
Nhiệt phát ra (Idle), W
8.5
15.1
12.3
9
Nói chung, chipset X58 không có yêu cầu đặc biệt về tản nhiệt (cũng tương tự như chipset P45).
V. Kết luận
Khi bộ điều khiển bộ nhớ được dời từ chipset cầu bắc vào trong CPU thì nhiệm vụ của chipset X58 trở nên nhẹ nhàng hơn rất nhiều. Ngoài việc điều khiển các đường PCI-E 2.0, thì X58 được xem như là một trạm trung chuyển lớn với băng thông rất rộng, tốc độ cao. Điều này cho phép luồng dữ liệu trao đổi giữa các thiết bị trong hệ thống được vận hành một cách ổn định và hiệu quả nhất. Nhưng chúng ta không thể nói rằng chipset X58 này được bổ xung thêm nhiều tính năng hữu ích để chúng ta có thể nâp cấp bo mạch chủ với chíp sét này. Nhưng nếu như chúng ta muốn sử dụng chip corei7 thì việc lựa chọn chipset này là việc hiển nhiên.
Phối hợp với chipset cầu nam ICH10(R), các bo mạch chủ sử dụng X58 đem đến một môi trường làm việc với rất nhiều cổng kết nối thiết bị ngoại vi. Các công nghệ cao cấp được sử dụng như Intel Turbo Memory hay Intel Matrix Technology tăng tốc tối đa hệ thống cũng như đảm bảo an toàn cho dữ liệu cho máy tính. Đó là một chipset mới tốt với một tính năng độc đáo hỗ trợ chính thức cho cả SLI và CrossFireX.
C. MAINBOARD GIGABYTE GA-EX58-EXTREME
I, Tổng quan
Nhìn chung, GA-X58 Extreme có rất nhiều điểm mạnh so với các mainboard khác, nổi bật nhất trong số đó :
Công nghệ Ultra Durable 3 Classic (CPU VRM) làm mát bằng đồng giúp giảm nhiệt độ khi hoạt động, trở kháng trong mạch giảm 50%, chất lượng tín hiệu trong mạch tăng lên, giảm nhiễu EMI và đặc biệt là khả năng ép xung đáng kinh ngạc với độ ổn định cao.
Hỗ trợ bộ vi xử lý mới nhất Intel® Core™ i7 processors trong socket LGA1366 với QPI 6.4 GT/s
Thiết kế tiết kiệm điện năng tiên tiến với công nghệ DES sử dụng phần cứng áp dụng công nghệ tự động điều chỉnh Dynamic 6-Gear
BMC cung cấp cho người dùng đến 6 khe cắm bộ nhớ loại DDR3 với dung lượng tối đa lên đến 24GB cũng như cho phép thiết lập chế độ chạy bộ nhớ kênh ba
Chuẩn bị đầy đủ các cổng giao tiếp từ thông thường như: 10 cổng SATA có hỗ trợ thiết lập RAID, 12 cổng USB, 2 cổng GigaLAN,... đến cao cấp hơn gồm 3 cổng IEEE 1394, 8 kênh âm thanh có kèm cổng S/PDIF quang, đồng trục
Hai khe PCI Express 2.0 tốc độ 16x và có thể hỗ trợ đồng thời cả hai công nghệ đồ họa đa nhân ATI CrossFireX và nVidia SLI
Nâng cao nguồn điện 12 +2 +2 giai đoạn thiết kế hỗ trợ với VRD 11,1
Với thiết kế mới Hybrid Silent-Pipe 2 là giải pháp tản nhiệt hợp nhất giữa tản nhiệt nước, tản nhiệt không ổn mang đến hiệu quả gần như cao nhất hiện nay. Hiệu quả lên đến 30% trong môi trường nước
Duy nhất IC điều khiển phần cứng để cung cấp chi tiết chính xác điện áp kiểm soát
100% thiết kế sử dụng tụ nhôm rắn của Nhật Bản, 50,000 (Japanese Solid Capacitors)
Onboard Debug LED hiển thị đơn giản việc xử lý sự cố của bo mạch chủ
Bằng sáng chế của DualBIOS với khả năng bảo vệ phần cứng trong BIOS
2 Gigabit Ethernet LAN với chức năng Teaming
Hỗ trợ chức năng âm thanh Dolby Home Theater tạo ra âm thanh vòm
Power/reset/Clr CMOS tích hợp nút trong onboard để dễ dàng thực hiện trên Workbench
Cổng xuất của Blu-ray được hỗ trợ chất lượng cao bởi âm thanh 106dB SNR ALC889A HD
Có 40 làn PCIe được bố trí trong hai x16 liên kết, liên kết DMI…
II.BIOS
BIOS
Được sản xuất một phần hướng đến các overclocker, hay những tay tàn phá linh kiện hàng đầu thế giới, tất cả các phiên bản BIOS của GA-EX58X đều tập trung tất cả các tùy chọn để overclock vào mục MB Intelligent Tweaker (M.I.T), và đặt ở vị trí đầu tiên khi chúng ta nhìn vào BIOS (dĩ nhiên là không xem theo kiểu Nhật hoặc Trung Quốc). Nói chung, nhận xét đầu tiên khi đảo nhanh qua BIOS của GA-EX58X là nó có giao diện khá thân thiện với đầy đủ thông tin cần thiết (kể cả phần "Item Help" bên cạnh).
Nếu từng sử dụng qua một model bo mạch chủ của Gigabyte, bạn ắt hẳn còn nhớ tổ hợp phím Ctrl+F1 thần thánh dùng để unlock toàn bộ các "bí kíp" trong BIOS. Nhưng với GA-EX58X và BIOS version F6, họ đã bỏ đi tính năng đó dù nó vẫn có biểu hiện chớp màn hình như trước. Tất cả những tùy chỉnh thường được sử dụng nhất bao gồm hệ số nhân CPU, Base Clock Control, RAM timing hay chỉnh điện áp cho CPU-QPI-IOH-RAM đều được dời ra mặt tiền của M.I.T.
Các tùy chỉnh cao và chuyên sâu hơn được đưa vào các mục Advance nằm ngay bên dưới.
Có chức năng lưu đến 8 profile thiết lập BIOS
2.Advance CPU Feature
Các thiết lập liên quan đến CPU cũng như các công nghệ của nó: Intel Turbo Boost, HyperThreading, các chế độ tiết kiệm năng lượng. Điều đáng chú ý là với GA-EX58X, chúng ta sẽ không gán được giá trị cho hệ số nhân của CPU trong chế độ Turbo Boost. Bo mạch chủ sẽ chủ động điều chỉnh hệ số nhân cộng thêm 1 trong chế độ Turbo Boost.
3.Advance Clock Control
Mức xung nhịp cơ bản của toàn hệ thống (base clock) được phép điều chỉnh lên đến con số 1200. Rất hào phóng, nhưng có lẽ không cần thiết lắm khi các CPU Core i7 dù có được overclock với Nitơ cũng chỉ dùng đến mức "base clock" tầm 280 đến 320MHz là đủ.
Ngoài ra, tính năng overclock tự động C.I.A 2 của Gigabyte cũng được xếp vào đây. C.I.A 2 bao gồm 5 mức:
Cruise: Tăng 5%-7% so với xung mặc định.
Sports: Tăng 7%-9% so với xung mặc định.
Racing: Tăng 9%-11% so với xung mặc định.
Turbo: Tăng 15%-17% so với xung mặc định.
Full Thrust: Tăng 17%-19% so với xung mặc định.
Ngoài ra, nó còn cho phép chỉnh biên độ giữa CPU-chipset hoặc PCI-E-chipset tính theo đơn vị milivolt. Đấy là sách hướng dẫn bảo thế, còn đối với tôi, cách thao tác và hiệu quả của các tùy chỉnh này vẫn còn khá mơ hồ.
4.Advance DRAM Feature
Hỗ trợ tính năng X.M.P cho phép áp dụng các tùy chỉnh cho RAM được thiết lập sẵn từ nhà sản xuất. Trong trường hợp này, với RAM Corsair Dominator, điện áp QPI được đẩy lên mức 1.35V, Vdimm 1.65V, xung RAM 1600MHz timing 8-8-8-24 cho cả 3 kênh.
Một điều khá thú vị là Gigabyte cho phép chỉnh timing RAM trên từng kênh độc lập, rất hữu ích cho những tay chuyên overclock RAM nắm được khả năng của từng thanh RAM nằm trên bo mạch chủ.
5.Advance Voltage Control
Một trong những phần ưa thích khi xem qua BIOS của các bo mạch chủ "xịn". Để tăng hoặc giảm Vdrop, Gigabyte đưa ra Load-Line Calibration với hai tùy chọn:
Follow Intel Spec Step (duy trì Vdrop cao, theo một số ý kiến thì điều này sẽ có lợi hơn cho CPU)
Disable (tất nhiên là các overclocker sẽ thích thú hơn)
Khá nhiều thành phần có thể được điều chỉnh hiệu điện thế thông qua BIOS. Hình dưới sẽ cho chúng ta thấy các thành phần đó cũng như mức điện thế tối đa mà GA-EX58X cho phép.
Vcore tối đa tạm dừng ở mức 1.9V, hoàn hảo cho các overclocker ngay cả khi chơi với Nitơ lỏng hoặc đá khô. Kỷ lục thế giới hiện tại với Core i7 theo tôi biết thì vẫn chưa cần vượt nhiều hơn 1.9V (thậm chí tính luôn cả Vdrop).
Tóm lại, Gigabyte đã khá hào phóng về mặt điện năng dành cho các overclocker trên nền CPU Core i7. Điều này cũng khá là dễ hiểu, vì họ tự tin về chất lượng của Gigabyte GA-EX58-Extreme khi nó được cấu thành từ các linh kiện cao cấp nhất cũng như thừa hưởng rất nhiều thành quả công nghệ mà Gigabyte đã phát triển trong rất nhiều năm qua.
D. ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG
(Intel Core i7 980 Extreme Editon – Gigabyte EX58 Extremte )
I.Thử nghiệm hiệu năng chíp Core i7 (sử dụng tệp lệnh x64)
Cấu hình thử nghiệm
Bo mạch chủ Intel DH55TC | ASRock H55M | Gigabyte GA-P55-UD6 | Gigabyte EX58-Extreme
Intel Core 2 duo E7400 | Core i3 540 | Core i5 661 | Core i5 750 | Core i7 920 | Core i7 975 | Core i7 980
RAM Elixir kit 4GB bus 1333MHz cho các bo mạch chủ kênh đôi | RAM Coisair kit 3×1GB bus 1333MHz
VGA eVGA GTS 250 1GB
HDD Hitachi 80GB – 7200rpm
PSU Corsair HX620W
Hệ điều hành Windows 7 Professional RTM x64 phiên bản Trial – UAC Disable – Page file 6GB
Phần mềm thử nghiệm
3DMark Vantage CPU Score
Cinebench R10
Everest – Memory Benchmark & CPU benchmark
3DsMax 09 – file đồ họa Dragon Rig
Excel 2007 – bản tính Monter Carlo
Quick Time – convert film 720p 76MB
Lightroom 2 – xuất 100 ảnh RAW thành JPG
Đo nhiệt độ : RealtempGT 3.00 + Prime95 test LargeFFF
Về phần cứng, các bo mạch chủ sử dụng là bo mạch chủ phù hợp với các CPU thử nghiệm. Bộ nhớ cũng chia ra làm 2 cách lắp đặt: Một là 2 thanh 2 GB Elixir 1333 cho các hệ thống chạy kênh đôi, và một lựa chọn khác bất lợi hơn một chút là 3 thanh 1GB Coisair 1333Mhz cho các hệ thống chạy kênh tam. Tuy nhiên, trong các thử nghiệm của chúng tôi hiếm khi sử dụng hết toàn bộ dung lượng RAM nên ảnh hưởng hiệu năng là không lớn. Các thiết lập BIOS sẽ để hoàn toàn ở mặc định, bao gồm cả bật HT và Turbo Boost.
Hệ điều hành được dùng là Windows 7 bản 64-bit để khai thác tối đa hiệu năng của các phần mềm thử nghiệm. Ở một vài phép thử, các bản chạy ở chế độ 64-bit cho hiệu năng cao hơn khá nhiều. Đối với 3DMark Vantage, tiến hành tắt PhysX trong driver nVidia để phép thử được công bằng. Các tập tin mẫu để thử nghiệm trong 3DsMax, Excel, QuickTime và Lightroom đã được tính toán để sử dụng phần lớn năng lực của CPU. Riêng Quicktime sẽ chỉ fullload 1 nhân.
Môi trường thử nghiệm nhiệt độ là ở trong phòng kín bật máy lạnh, nhiệt độ phòng cân bằng ở mức 29oC.
Các phép benchmark
Everest
Phép đo Memory Test trong Everest phản ánh băng thông sao chép, đọc, viết của bộ nhớ khá tốt. Tuy nhiên có một khuyết điểm là khả năng cập nhật cơ sở dữ liệu về CPU mới chưa nhanh. Do vấn đề tương thích với CPU còn quá mới, Core i7 980X đi kèm với 3 thanh bộ nhớ 1GB chạy kênh tam có băng thông khá thấp.
Tuy nhiên, phép đo CPU của cùng ứng dụng này lại khá chính xác. Trong khi phép CPU Queen tập trung vào sức mạnh xử lý đa luồng (bằng chứng là các CPU cao hơn thường là có nhiều nhân hơn hoặc nhiều luồng xử lý hơn) thì phép đo Photoworxx tập trung về xung nhiều hơn. Kết quả là tuy chỉ nhỉnh hơn các CPU còn lại một ít ở CPU Photoworxx, nhưng Core i7 980X lại bứt lên khá xa ở phép thử Queen (gấp gần 2 lần Core i7 975).
3DMark Vantage
Trong khi đó phép đo CPU của 3DMark Vantage có khả năng stress CPU tốt hơn so với ứng dụng trước 3DMark06 trước đây, đặc biệt chương trình này cũng ưa chuộng các CPU đa nhân và nhiều luồng xử lý. Điểm số của Core i7 980X vào khoảng gấp rưỡi so với sản phẩm dòng Extreme tiền bối.
Như vậy, lợi thế của sản phẩm có đến 6 nhân thực (tương đương 12 luồng xử lý khi bật HT) khá lớn trong các phép đo đạc benchmark.
Ứng dụng render
Các phần mềm render ngoài ứng dụng thực tế cho các ngành xây dựng, thiết kế còn là những chương trình sử dụng đến lượng lớn tài nguyên CPU và bộ nhớ. Chỉ cần xử lý một tập tin mẫu có cấu trúc hơi phức tạp và dung lượng lớn một chút, các phần mềm này sẽ dễ dàng sử dụng hết công suất của CPU.
Cinebench R10
Cinebench R10 thực chất là một chương trình benchmark tái tạo vật thể chiếc xe mô tô để thử nghiệm hiệu năng render của sản phẩm. Cinebench có hai chế độ 1 CPU và x CPU(đa nhân). Thông thường, các bộ vi xử lý mới có hỗ trợ Turbo Boost sẽ có kết quả bench 1 CPU cực kỳ khả quan. Còn đối với phần x CPU, phép thử này khá nặng khi full load gần như ngay lập tức tất cả các luồng xử lý nên Core i7 980X Xtreme Edition không có đối thủ:
Quả đúng như dự đoán, do chỉ khác nhau về số nhân và có cùng mức xung cũng như hoàn toàn không khác gì nhau về mặt thiết kế, 2 đại diện của 2 sản phẩm Extreme thuộc dòng vi xử lý Bloomfield và Gulftown có điểm số khi benchmark 1 nhân cũng giống nhau.
Lightroom
Ở Lightroom 2, chúng tôi sử dụng 100 tập tin mẫu đuôi NEF để tiến hành render ra định dạng JPG. Ở ứng dụng render này, Core i7 980X cũng thể hiện sự nhỉnh hơn.
3DsMax 09
Đây là chương trình render phổ biến và thông dụng nhất. Khi thử nghiệm, do tập tin mẫu chưa đủ nặng nên CPU usage trung bình chỉ chiếm 30-40%. Tuy nhiên, Core i7 980 Xtreme Edition với tận dụng tốt lợi thế đa nhân của mình để dẫn đầu ở phép thử này.
Encode và xử lý văn bản
Quicktime Pro
Quicktime chỉ load 1 nhân nên việc đa nhân hay không sẽ chẳng ảnh hưởng nhiều lắm. Vì thế, các CPU có xung cao (tính cả Turbo Boost) như Core i5 661 sẽ vẫn mạnh hơn các CPU 4 nhân như Core i7 920 như thường.
Excel
Khả năng tăng tốc cho các phép bảng tính của CPU này mạnh đúng bằng tỉ lệ số nhân của nó so với Core i7 975.
Thực ra, đối với số lượng tính toán lớn cho hàng ngàn phép tính, ví dụ như trong một dự án lớn mới đòi hỏi tài nguyên CPU kinh khủng như vậy. Tuy nhiên, ngày nay các bài toán kinh tế cỡ lớn và trung muốn tính toán cũng sử dụng khá nhiều phép tính thậm chí là hàng chục ngàn .
Trong encode và xử lý bảng tính, có vẻ như Core i7 980X cũng có lợi thế hơn rất nhiều.
Nhiệt độ và điện năng tiêu thụ
Điện năng
Xin lưu ý rằng việc đo điện năng là trên toàn bộ hệ thống vì không thể đo riêng từng sản phẩm được. Để có thể so sánh trực quan hơn về độ tiêu tốn điện của Core i7-980X, tôi còn test cùng Core i7-975 trên cùng hệ thống.
Kết quả là khi không tải thì 2 CPU tiêu thụ gần tương đương nhau và khi tải nặng thì hệ thống dùng sản phẩm nhiều nhân hơn đã tốn thêm 30W.
Nhiệt độ
Để tránh sai số, quá trình thử nghiệm sử dụng phòng máy lạnh duy trì nhiệt độ ở 25 độ C và giải nhiệt đều bằng tản nhiệt đi kèm của Core i7-980X để đảm bảo công bằng cho 2 bộ vi xử lý.
Khi không tải thì các nhân của Core i7-980X với nhiệt độ từ 29-33 độ C quả thực là mát hơn so với Core i7 975. Khoảng cách trung bình là 8 độ C.
Khi tải nặng thì thậm chí cách biệt còn rõ rệt hơn với khoảng cách trung bình là 10 độ C. Nhiệt độ dao động rất thấp từ 47-52 độ C, quá khả quan với một CPU đa nhân.
Có thể nói Core i7-980X đã tạo được ấn tượng khá tốt về nhiệt độ.
Ép xung trên stockfan – 4.3 Ghz, 4.5 Ghz “stable on air” và còn hơn nữa….
Vấn đề được quan tâm nhất đối với một sản phẩm Extreme là khả năng ép xung. Và có vẻ như khả năng ép xung Core i7-980X còn mạnh mẽ hơn nhiều so với các sản phẩm đi trước. Lưu ý là tất cả các test đều là sử dụng stockfan.
4.3 Ghz
Đây có vẻ như là mức xung kéo lên dễ dàng nhất đối với bất kỳ người dùng cá nhân nào. Dễ dàng đến nỗi chúng tôi đã thành công ngay lần thiết lập đầu tiên là 154×32 (tắt Turbo Boost) ở mức điện thế khá thấp 1.4125V.
4.3Ghz là mức bạn có thể chạy hằng ngày nếu bạn là người cần một CPU mạnh cho các công việc như đồ họa cao cấp hay thậm chí là folding.
4.5Ghz
Đây cũng là mức mà Core i7-980X có thể chạy ổn định tuy với điện thế cao hơn khá nhiều .Tuy nhiên chạy ở chế độ này sẽ có mức tiêu thụ điện năng rất lớn .
Và hơn nữa, quá mức 4.5Ghz, CPU không còn chạy ổn định nữa. Và mức xung cao nhất mà thử nghiệm có thể đưa lên được để chạy SuperPI là 4.75Ghz. Tất nhiên, đây chỉ là test nhanh và hoàn toàn có thể kéo cao hơn nữa.
Kết luận
Có thể thấy Core i7 đã thành công về mặt sức mạnh và cũng là thành công của Intel với cấu trúc CPU mới, với tốc độ mặc định của các hệ thống thì Core i7 extreme đã vượt khá xa trong tất cả các tác vụ benchmark về hoạt động cơ bản cũng như trong cả ứng dụng render,
Phát huy khá tốt lợi thế đa nhân của mình trong nhiều trình render, encode và cả vài ứng dụng thông thường, Core i7-980X Xtreme Edition đã tạo được thành công bước đầu cho cuộc đổ bộ của Intel lên mảng vi xử lý cao cấp của năm 2010. Hiệu năng luôn luôn dẫn trước dòng vi xử lý cũ của mình,
Ngoài hiệu năng độc nhất mà trên thị trường vi xử lý để bàn mà không CPU nào có được, điều mà nhiều tay chơi kỳ vọng từ sản phẩm Extreme là ép xung. Dễ dàng chạy ổn định ở 4.5Ghz trên điều kiện tản nhiệt mặc định và còn kéo lên thêm được 4.75Ghz, Core i7-980X sẽ là một tiềm năng cho những người muốn chinh phục cái mới với khả năng ép xung trên cả mức tốt nếu đầu tư tản nhiệt.
Tuy nhiên do sử dụng nhiều nhân hơn nên mức độ tiêu thụ điện của hệ thống sử dụng cũng cao hơn khi chạy các ứng dụng nặng ,tuy nhiên nhìn tổng thể ở mức sử dụng thông thường thì đây là một lựa chọn hợp lý với mức tiên thụ điện năng vừa phải tương đương với các dòng trước đây ,đồng thời có được mức nhiệt độ khi hoạt động khá mát.
Tóm lại đây là một sản phẩm tích hợp đầy đủ các yếu tố để xây dựng một hệ thống để bàn có hiệu năng cao .
II. Phép thử thứ hai dành cho các main khác nhau sử dụng chipset X58 với main Gigabyte EX58 Extreme, chíp Core i7 920.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Nhóm 4.docx