Intel Core i7 920 Boxed

Inleiding
Intel lanceerde een maand geleden haar nieuwste generatie processors voor de desktop, beter bekend als de Core i7. De chipbakker werkt volgens een tick-tock model, wat inhoud dat er om het jaar een nieuwe processor architectuur of een nieuw procédé gebruikt wordt. Na de lancering van de eerste 45nm processors vorig jaar zou 2008 dus weer een jaar worden waarin Intel weer een nieuwe stap vooruit zet met een verbeterde architectuur.

De Core i7
De definitieve naam van de nieuwe processorgeneratie werd Core i7 en een aantal key features die de processor beter moeten maken heeft Intel goed afgekeken van zijn concurrent AMD. Zo is de Core i7 processor de eerste native quadcore van Intel, wat wil zeggen dat alle vier de rekenkernen onder één chip zijn samengebracht.

[img=620]zRnY6vO9[/img]
Doosje van de Core i7 is iets groter dan van de Core 2 processors

1. Geheugencontroller verhuist van chipset naar processor
Een andere feature die Intel van AMD heeft overgenomen is de integratie van de geheugencontroller in de processor, waardoor er lagere latencies en hogere doorvoersnelheden mogelijk zijn. Om voldoende bandbreedte aan de processor te kunnen leveren heeft Intel gekozen voor een 192-bits triple-channel DDR3 uitvoering, zodat de bandbreedte van drie modules tegelijk beschikbaar is.

Deze triple-channel geheugenconfiguratie heeft als gevolgd dat het socket veel meer contactpuntjes heeft en dat de bijbehorende moederborden nu doorgaans met zes geheugenbanken worden uitgerust.

2. Quickpath interface
De communicatie met de chipset verloopt dan ook niet meer via de stokoude frontsidebus, maar met een nieuwe Quickpath-interface, vergelijkbaar met de Hypertransport bus die AMD bij de Athlon 64 serie introduceerde. Het voordeel van de quickpath-interface boven de frontsidebus is dat er nu veel meer bandbreedte is om data in twee richtingen tegelijk te versturen.

Ook kunnen verschillende processors in verschillende sockets nu veel sneller data met elkaar uitwisselen. Dat laatste komt goed van pas als Intel zijn Nehalem architectuur naar de servers gaat brengen, want daar worden vaak systemen gebruikt met twee of vier sockets op een moederbord.


Een blokdiagram van de Core i7 processor, afbeelding van news.cnet.com

3. Terugkeer van Hyperthreading
Intel heeft met de komst van de Core architectuur afgezien van de Hyperthreading technologie die gebruikelijk was voor de latere Pentium 4 modellen. Bij de Core i7 is deze feature weer ingebakken, waardoor alle vier cores twee threads tegelijk kunnen verwerken. Dit zorgt ervoor dat er meer delen van de processor actief gebruikt kunnen worden en dat de prestaties per kloktik nog iets hoger worden. In het taakbeheer van Windows krijg je dus acht grafieken te zien en bij het draaien van een benchmark als Cinebench wordt het plaatje in acht blokken opgesplitst en gerendered.

4. Overklokken
Omdat de Core i7 quadcore niet meer met de FSB werkt is ook het overklokken van de chip iets anders. Zo is er een bepaalde Base Clock, die via verschillende multipliers is gekoppeld aan de klokfrequentie van je DDR3 geheugen en je processor. Standaard is deze Base Clock 133MHz bij een Core i7 920. Vermenigvuldigd met een multiplier van 20x levert dat een effectieve kloksnelheid van 2,67 GHz. Het DDR3 geheugen werkt bij een 133MHz base clock op 1066 MHz.

Overklokken doe je dus primair door deze base clock aan te passen in het BIOS. Bij een base clock van 166MHz zal een Core i7 920 dus op 3,33 GHz lopen en werkt het DDR3 geheugen op 1333 MHz. Je hebt dus geen uitzonderlijk snel DDR3 geheugen nodig om je processor over te klokken.

5. Turbo!
Een veel gehoord probleem is dat veel applicaties amper gebruik maken van al die extra cores die een quadcore te bieden heeft. Om hierin tegemoet te komen heeft Intel een speciale Turbo functie ingebouwd in de chip. Deze zorgt ervoor dat een core overgeklokt wordt als de andere cores niet veel te doen hebben. Dit wordt gedaan door de multiplier van de core iets te verhogen. Ook wanneer alle cores aan het werk zijn, maar niet alle onderdelen van de chip gebruikt worden, kan deze turbo functie de kloksnelheid tijdelijk verhogen. Dit geeft een prestatiewinst van 5% op een Core i7 920, omdat de multiplier ermee van 20x naar 21x verhoogd wordt.

De X58 chipset
De enige chipset waar de Core i7 mee kan samenwerken is de X58 van Intel. Dat het nieuwe platform wordt gepositioneerd als high-end is dan ook te zien aan de prijzen van de moederborden. Een beetje compleet X58 bord kost al ongeveer 250 euro, terwijl de meest luxe uitvoeringen boven de 300 euro zitten. Gelukkig krijg je er dan ook veel voor terug. Zo zijn er veel luxe features op de X58 borden aanwezig zoals 2x Gigabit lan, drie PCI-Express 16x sloten en heel erg veel SATA aansluitingen. Er is ook aan de overklokkers gedacht, want veel X58 moederborden zijn voorzien van makkelijk te bereiken power/reset en CMOS clear knopjes en statusledjes en displays die informatie geven over de temperaturen en voltages.

Een andere feature die het goed zal doen in het high-end segment is de ondersteuning voor zowel ATI Crossfire als nVidia SLI. Voor die laatste multi-gpu technologie moeten de borden wel eerst gecertificeerd worden, maar dit is bij bijna alle borden die te koop zijn het geval. Wie dus de maximale performance wil halen uit het systeem hoeft dus alleen de videokaarten te vervangen bij het overstappen van SLI naar Crossfire en andersom.

Waarom de overstap?
Toen de Core i7 werd geïntroduceerd had ik nog niet echt de behoefte om over te stappen. De moederborden en de DDR3 geheugenkits waren nog relatief duur en mijn overgeklokte Core 2 Duo E8500 voldeed nog steeds aan mijn wens om alle games vloeiend te kunnen draaien op 1920x1200 resolutie. Toen begin december GTA IV werd gelanceerd voor de PC (één van mijn favoriete games) werd al snel duidelijk dat de E8500 niet meer toereikend was. Zelfs op 4 GHz stond de processor bijna op full load te stampen om de grote hoeveelheden data te verwerken. Dit, samen met de aankomende kerstvakantie, deden mij ertoe besluiten een overstap te wagen.

Een tussenoplossing was geweest om een 45nm Core 2 Quad in mijn systeem te zetten, maar met de prijzen die voor de Q9450 en 9550 worden gevraagd was dat een minder interessante upgrade dan gewoon een nieuw platform te nemen en de oude onderdelen in de verkoop te zetten. Ook waren de prijzen voor het moederbord en DDR3 geheugen in die maand tijd alweer een paar tientjes gedaald, dus toen heb ik een complete set aangeschaft.

Eerste indruk
De doos van de Core i7 processor is wat groter dan die van de Core 2 generatie en er zit ook een grotere standaardkoeler bij. Wat meteen opviel is dat de chip zelf een stuk groter is dan de vorige generatie. De heatspreader is dus ook wat groter en dat komt wel goed van pas als je bedenkt dat deze generatie quadcores een TDP waarde hebben van 130 watt. Dat is 2x zoveel warmte als mijn oudere Core 2 Duo E8500. Bijgeleverd is ook een klein boekje die in ontelbaar veel talen en een paar afbeeldingen uitlegt hoe je de processor moet installeren. Deze heb ik plichtsgetrouw even doorgenomen en een minuut later zat de Core i7 920 vast op mijn nieuwe Gigabyte GA-EX58-UD5 moederbord.

[img=620]erckMDd5[/img]
De Core i7 920 chip naast mijn (half) gelapte E8500 processor

De meegeleverde standaardkoeler is een slag groter dan die van de vorige generatie en er zijn wederom pushpins gebruikt voor de bevestiging. Ik heb de koeler niet getest omdat ik liever mijn Zalman CNPS 9700NT gebruik. Hiervoor heb ik een ZM-CS4A socketadapter kit besteld zodat deze kon meeverhuizen naar het nieuwe platform.

De installatie van de chip ging moeiteloos en het opstarten van Vista was ook geen probleem. Het besturingsysteem herkende de acht virtuele cores en paste zich daar op aan. Een paar reboots later waren ook alle chipsetdrivers goed geinstalleerd en zat ik weer op de vertrouwde desktop. Het draaien van een Cinebench 10 sessie bewees dat de installatie goed was verlopen en dat een schone herinstallatie niet nodig was.

Benchmarks!
Om de prestatieverschillen met de Core 2 Duo E8500 te meten heb ik een aantal benchmarks en games laten draaien op zowel mijn oude dualcore systeem met X38 moederbord als op de nieuwe Core i7 920 met X58 chipset. Ik heb van beide configuraties de resultaten verzameld op standaard klokfrequentie en met een stevige overklok.

De geteste configuraties zagen er als volgt uit:

Core 2 Duo
CPU: Core 2 Duo E8500 (3,16 en 4,10 GHz)
Mobo: ASUS P5E (X38)
RAM: 2x2 GB Corsair DDR2 1066MHz CL5
VGA: Radeon HD4870 X2 (catalyst 8.12)
HDD: 5x WD Raptor 74GB op Dell Perc 5/i

Core i7
CPU: Core i7 920 (2,67 en 3,33 GHz)
Mobo: Gigabyte GA-EX58-UD5 (X58)
RAM: 3x2GB Kingston Valueram DDR3 1333MHz CL9
VGA: Radeon HD4870 X2 (catalyst 8.12)
HDD: 5x WD Raptor 74GB op Dell Perc 5/i

De game benchmarks zijn opgenomen op een resolutie van 1920x1200 met waar mogelijk 4x AA ingeschakeld en alle details op het hoogst. In de GTA IV benchmark is de view distance 28 en de detail distance op 100 ingesteld. De GTA IV (cpu) score geeft de processorbelasting aan in %. In Crysis is de score van de 3e ronde genomen en in Far Cry 2 het gemiddelde van drie rondes.

In onderstaande tabellen zie je de behaalde testresultaten weergegeven inclusief de procentuele winst door het overklokken (groen) van de E8500 en de Core i7 920 en daarna door de nieuwe processor generatie (lichtblauw en donkerblauw).


Prestatiewinst door het overklokken van de beide processors.


En een rechtstreekse vergelijking tussen de twee processors op standaard klokfrequentie en bij overklokken van beide.

Zoals je ziet weten vrijwel alle tests goed mee te schalen bij een hogere kloksnelheid. Uiteindelijk lijken de geteste games het minst te profiteren van de extra MHz-en, maar de overstap van Core 2 Duo naar Core i7 920 geeft wel veel extra winst in games. De benchmarks die maximaal gebruik maken van multithreading lopen ongeveer 100% beter op een Core i7 920, terwijl de kloksnelheid van de nieuwste quadcore ook nog eens een stuk lager is (3,33 versus 4,10 GHz).

Kwalitatieve beoordeling van de prestaties
Als ik de prestaties van de nieuwe processor in woorden uit moet drukken kan ik zeggen dat ik zeer onder de indruk ben. Het systeem reageert heel erg responsief en snel omdat er bijna altijd wel een core beschikbaar is voor het uitvoeren van de taken. Ook in games loopt alles veel vloeiender, zo zijn de framedrops in GTA IV en Call of Duty World at War een heel stuk minder geworden en is de minimale framerate veel hoger. Ook kun je nog gewoon vlot met het systeem werken als één of twee cores volledig belast worden door een ander programma.

Het is dus een ideale processor voor multitasking, renderen en ook gamen, al zal het voor games ook heel erg afhankelijk zijn van de videokaart die je in het systeem stopt. Duidelijk is wel dat een HD4870 (X2) of een GTX 260/280 (SLI) nog net een stukje harder kunnen lopen dan op een Core 2 Duo of een AMD Phenom systeem.

[img=620]B7icgqCO[/img]
Met de Zalman ZM-CS4A socketadapter kan ik mijn CNPS 9700NT blijven gebruiken

Warmteproductie
Met de Zalman CNPS 9700NT koeler erop draait de processor idle op iets meer dan 40 graden, terwijl de temperatuur onder volle belasting met Prime95 stijgt richting de 65-70 graden. Onder volle belasting gaat de CPU-koeling dan ook iets harder draaien en is deze goed hoorbaar. In idle stand is de processor niet zo warm en draait de processorkoeler op een amper hoorbaar toerental.

Wanneer de processor wordt overgeklokt naar 3,33 GHz gaat de temperatuur onder volle belasting al richting de 70 tot 75 graden, maar het systeem blijft volledig stabiel. Wanneer slechts één core belast wordt gaat deze werkende core naar 65C, terwijl de andere drie cores rond de 50C blijven hangen. Voor een processor met een TDP van 130 watt is de temperatuur dus goed onder controle te houden. Vergeleken met de Intel Q6600 die ik een tijdje geleden heb gehad produceert deze Core i7 niet veel meer warmte.

Overklokken
Het overklokken van de Core i7 920 gaat echt heel erg simpel. In het BIOS verhoog je de base clock in stapjes van ongeveer 10MHz en voor je het weet zit je al op een base clock van 166, waarmee je processor dus is overgeklokt van 2,67 naar 3,33 GHz. Deze kloksnelheid heb ik gehaald zonder ook maar één voltage aan te passen! In het bios is duidelijk aangegeven op welke klokfrequentie de processor en de DDR3 modules werken bij de gekozen base clock frequentie.

Toen ik de base clock verhoogde van 166 MHz (3,33GHz) naar 175 MHz (3,5 GHz) was het systeem niet stabiel tijdens het stresstesten met Orthos en Prime. Zodoende heb ik het voltage van de processor minimaal verhoogd van 1,225V naar 1,250V en zette ik het geheugen op 1,6V. Daarbij bleek 175 MHz stabiel te werken en ook 180 MHz was haalbaar. Wat me wel opviel is dat de temperatuur van de processor erg snel oploopt bij het verhogen van de Vcore. Zo zit ik nu met 3,6 GHz onder full load aan een CPU temperatuur van iets boven de 80 graden. Wanneer slechts één core volledig wordt belast gaat de turbo modus in werking en heb ik zelfs 3780 MHz tot mijn beschikking (21x180). De temperatuur van de werkende core is dan 65C, terwijl de drie andere cores toekijken op 50 graden.


CPU-Z screenshot van de Core i7 920 op 3,78 GHz in Turbo mode

In het BIOS kun je allerlei voltages aanpasen en ook de geheugentimings kunnen worden veranderd. De die hard overklokkers die liever maximale controle hebben kunnen de geavanceerde speedstep en turbo functionaliteit ook uitschakelen. Ook kunnen er cores worden uitgeschakeld in het BIOS om bijvoorbeeld hogere kloksnelheden te halen met slechts één actieve core.

Stabiliteit en betrouwbaarheid
De installatie van mijn Core i7 systeempje verliep vlekkeloos en ook bij het gebruik heb ik nog geen vastlopers, freezers of lockups of andere ellende gehad. Slechts 1x heb ik een bluescreen gezien omdat de overklok van 3,5 GHz iets meer voltage nodig had. Alles werkt perfect met de nieuwe processor en full load Prime draaien is zelfs met een core temperatuur van 80 graden geen probleem.

[img=620]cLsIGYSz[/img]
De lampjes op het moederbord geven aan hoe ver het systeem overgeklokt is. De processor is nu stabiel op 3,6 GHz.

Prijs en conclusie
De processor zelf is niet duurder dan een goede 45nm Core 2 Quad, maar het is het moederbord wat het platform duurder maakt. Een upgrade van een Core 2 Duo naar Core i7 is dus niet goedkoop, maar zeker wel de moeite waard als je een snelle videokaart hebt of zelfs SLI/Crossfire. Ook voor videobewerking zal de Core i7 erg prettig zijn om mee te werken. Wie nu een high-end gamesysteempje wil gaan bouwen met een wat ruimer budget kan eigenlijk niet meer om de Core i7 heen. Ook voor games is bewezen dat deze processor net dat beetje extra kan geven aan je systeem zodat je zonder vertragingen kunt gamen met de hoogste instellingen.

Mijn conclusie is dan ook dat Intel met de Core i7 echt een fantastische quadcore op de markt heeft gebracht met een platform dat aan alle eisen voldoet. De bijbehorende X58 moederborden ondersteunen zowel Crossfire als SLI en door de zes geheugenbanken kan er lekker veel DDR3 geheugen geïnstalleerd worden. De verwachting is dat dit platform ook in 2009 nog het topsegment zal bedienen, dus met een upgrade naar Core i7 zit je de komende tijd wel goed.