Intel Core 2 Quad-prestanda: Systembuss

Intels fyrkärniga processorer har en relativt snålt tilltagen processorbuss att förlita sig på när det gäller att hantera data. Vi har tittar närmare på vad en högre systembuss kan göra för prestandan hos en Core 2 Quad-processor.

Det är mindre än ett år sedan Intel lanserade sin första fyrkärniga processor, Kentsfield. Konkurenterna må definiera Quad-core på annat sätt, men faktum kvarstår: Core 2 Quad innehåller fyra stycken processorkärnor och har blivit väldigt framgångsrik under denna korta period. Från en initial lanseringsfrekvens på 2.67GHz har man visserligen bara klättrat ett pinnhål uppåt till 3GHz, men det är långt ifrån en tydlig beskrivning av nuläget. Core 2 Quad har inte bara blivit utökad till att nu innefatta QX6850, QX6800, Q6700 och Q6600, utan man har också med en ny stepping lyckats pressa ner värmeutvecklingen. Dagens moderkort börjar också bli bättre på att klara av höga systembussfrekvenser även till fyrkärniga processorer, vilket har gjort att man kunnat öka denna från 266MHz till 333MHz hos QX6850-modellen.

Vi har tidigare gått in på djupet hur Kentsfield är uppbyggd, nämligen genom att man har satt två stycken dubbelkärniga processorer i samma förpackning. Då konstaterade vi att den lösning Intel valt kan innebära att det uppstår en flaskhals när information ska utbytas mellan de två paren av kärnor. Denna information utbyts över den gemensamma systembussen, vilken är avsevärt mycket lånsammare än mellan två kärnor i samma kiselkrets. Det borde alltså innebära mer prestanda om vi ökar systembussen, kortare sagt FSBn. Detta är just vad vi ska testa i den här artikeln, och vi nöjjer oss förståss inte med att bara jämföra 266MHz och 333MHz FSB.

Vi går direkt och kikar på testsystemet.

Testsystem
Hårdvara
Moderkort	Abit IP35 Pro
Processorer	Intel Core 2 Extreme QX6800 (2x4MB)
Minne	Corsair Dominator 8500C5DF (2048MB)
Grafikkort	nvidia GeForce 8800GTX
Nätaggregat	Silverstone Zeus 850W
Mjukvara
Operativsystem	Windows XP (SP2)
Drivrutiner	Intel Chipet Driver 8.3.0.1013 nvidia Forceware 158.22
Testprogram	EVEREST Ultimate Edition 4.00.976 SuperPi 1.5 wPrime 1.52 Cinebench 9.5 Lame 3.97 WinRAR 3.70 3DMark2001 3.3.0 3DMark03 3.6.0 3DMark05 1.2.0 3DMark06 1.0.2 PCMark05 1.1.0 FarCry 1.33 Doom 3 Quake 4

Vi har valt att köra alla tester på ett moderkort baserat på Intels P35-chipset, nämligen Abit IP35 Pro. Moderkortstillverkarna har lyckats ge stöd för fyrkärniga processorer till så gamla chipsets som i975X, men dessa har haft begränsad möjlighet att köra höga FSB tillsammans med Kentsfield. Med P965 och senare P35 har man lyckats trimma in referensspänningarna noggrannare och på så vis erhållit FSB-frekvenser långt över 400MHz.

För att kunna visa ett så brett spektrum som möjligt av FSB-kombinationer valde vi att överklocka processorn lätt från dess ursprungshastighet. Nedan ser vi en tabell över alla olika kombinationer som gav upphov till en så snarlik processorfrekvens som möjligt.

Som vi ser varierar minnesfrekvensen en hel del vilket inte ger en helt korrekt isolering av systembussen. Detta är ett resultat av hur man har valt att implementera minnesmultiplar i styrkretsen. En positiv sida av att kunna öka systembussen är att man kan hitta en mer optimal minnesfrekvens, som annars inte är möjlig med bara ett fåtal minnesmultiplar.

Först ut ett antal syntetiska tester.

Everests Queen benchmark visar inte något som helst korrelationer mellan FSB och

prestanda. När det gäller PhotoWorxx erhöll vi väldigt många varierande resultat, men vi

ser att systembussen överlag har en positiv inverkan på prestandan. Zlib påverkas inte

heller av ändringar av systembussen.

Vi går vidare till välkända SuperPi.

Då vi kör olika FSB-frekvenser innebär det att vi också har olika minnesfrekvenser, vilket

spelar stor roll i de längre beräkningarna. De snabbast tiderna noteras vid den högsta

systembussen och det är knappast någon överraskning för överklockare att hög FSB hjälper

SuperPi.

Vi går vidare till wPrime och Cinebench.

wPrime uppvisar inte några markanta fördelar med högre FSB utan resultaten är väl inom

felmarginalen för programet. Det samma gäller för Cinebench när endast en processorkärna

används. När vi däremot använder alla kärnor och dessa är tvungna att samsas om de tillgängliga resurserna så indikerar resultaten att högre FSB är att föredra.

Vi går över till några mer praktiska tester.

Lame gör inga anspråk i att ge oss någon prestandavinst utan att öka processorfrekvensen.

WinRAR brukar däremot kunna uppvisa intressanta resultat när det är frågan om minnesrelaterad prestanda. Mycket riktigt ser vi att hög FSB tillsammans med hög minnesfrekvens bidrar till rejäla prestandaförtjänster.

Vi går vidare till 3DMark.

Alla olika 3DMark-versioner visar en positiv inverkan på hög FSB. Det är inga

jordskredsskillnader, men ändock några procentenheter, framförallt i 3DMark 2001.

Vi fortsätter med några andra benchmarks ur Futuremarks sortiment.

Vi ser ingen större skillnad i CPU-testet i 3DMark 06 eller i PCMark 05. Däremot ser en

tydlig skillnad i PCMarks minnestest där den högsta FSB ger en prestandavinst på 18% över

den lägsta.

Slutligen testar vi några spel.

I alla olika testade spel ser vi att det lönar sig att öka systembussen. Prestandavinsten är som störst i Quake 4 där den uppgår till drygt 7%.

Vi sammanfattar våra upplevelser i slutledningen.

Prestanda

Vi var rätt nyfikna på att se vad för inverkan systembussen har på en dators prestanda,

speciellt när det gäller fyrkärniga processorer. Resultatet i slutänden visar att

skillnaden trots allt inte är så stor. Den största skillnaden uppmättes i WinRAR där

prestandan är märkbart bättre tack vare den högre FSBn. I övrigt ser vi inga uppenbara

prestandaförbättringar. En anledning till detta är att dagens moderkort i viss

utsträckning ändrar latensinställningarna för minne och nordbrygga beroende på vilken

systembuss man har. Detta ökar prestandan i de lägre FSB-regionerna vilket kan vara en

anledning till att de lägsta inställningarna i vårat testa visar framfötterna och skiner i

vissa test.

Framtid

Dagens high end-processorer har nyligen gjort en övergång till 333FSB och vi kommer att se

ytterligare ökningar framöver. De flesta moderkort har idag inga problem att överklocka

till 400FSB och nu när man även har fått fart på möjligheten att köra höga

systembussfrekvenser även med fyrkärniga processorer är det snarare en tidsfråga innan det

börjar dyka upp modeller med 400MHz FSB.

Sammanfattning

Systembussen som sammankopplar processor med moderkort och övriga systemet ökar med jämna

mellanrum klockfrekvensen. Intels senaste processorer har för inte alls länge sen gått

från 266MHz FSb till 333MHz och denna artikel har haft till avsikt att undersöka vilka

prestandavinster man kan få fram genom att höjja denna ytterligare. Beroende på vad

processorn utsätts för har vi uppmätt prestandaökningar på upp till 20% genom att bara öka

systembussen.

Vi vill tacka Intel Sverige för utlåning av processor.