Ciao Mondo 3!

sandy_bridge-e

In questa seconda parte analizzeremo nel dettaglio le prestazioni della CPU Intel i7-3960X con architettura Sandy Bridge-E.  Saranno eseguiti numerosi test con vari software, test specifici sullo scaling su memorie, frequenza CPU, sul 3D, sui consumi e sull'overclock. Molto interessanti risultano i test di confronto con la CPU Intel i7-980X.

[ENGLISH VERSION]

 

 

Con questa nuova CPU,  Intel ha rinnovato la fascia alta delle sue piattaforme, aggiornando l’architettura Nehalem (Westmere/Bloomfield) con quella Sandy Bridge. Le CPU per LGA 2011 sono quindi chiamate Sandy Bridge-E per evidenziare la distinzione con le CPU LGA 1155, mentre le CPU per server che Intel lancerà ad inizio 2012 si chiameranno Sandy Bridge-EP.

Nel nostro precedente articolo, che potete leggere a questo indirizzo, abbiamo già analizzato l'architettura e le caratteristiche principali di questo nuovo processore. In questo articolo, dopo un breve cenno alle sue caratteristiche, analizzeremo esclusivamente le prestazioni velocistiche. Verranno effettuati anche dei test di scaling comparati con la CPU Intel i7-2600K e la CPU Bulldozer FX-8150 di AMD. Infine non mancheranno i test sui consumi delle varie piattaforme e test di overclock.

 

front-lga2011



Le novità architetturali non sono tante. Sandy Bridge-E su piattaforma LGA 2011 è un'evoluzione della precedente piattaforma LGA 1155. In essa abbiamo un maggior numero di core, cache L3 più grande (fino a 15 MB), un maggior numero di canali di memoria (4), un numero maggiore di linee PCI express (40), e qualche feature aggiuntiva come ad esempio un overclock più flessibile, frequenze delle memorie supportate fino a 2400 MHz e lo standard PCI Express 3.0. Il tutto beneficiando del comprovato processo produttivo a 32nm e di una maggiore area a disposizione nel die, considerata anche l’assenza (ovviamente) della grafica integrata in questa serie di CPU.

I sistemi LGA 2011 sono dedicati agli utenti enthusiast, ai gamer più incalliti, e a tutti i professionisti che desiderano prestazioni senza compromessi, soprattutto di prezzo.

 

 


 

Configurazione di sistema e metodologie di test

Di seguito potete vedere una schermata effettuata con il software di monitoring CPU-Z che ci mostra tutti i parametri della cpu Intel i7-3960X:

 

cpuz-cpu


 

La CPU Intel Core i7-3960X sarà sottoposta a numerosi test nel corso di questa recensione, le piattaforme di test le potete leggere sulla seguente tabella:

 

piattaforme

 


SINTETICI:

  • 3DMark Vantage:
  • AIDA64:

COMPRESSIONE DATI E MULTIMEDIA

  • 7zip
  • Winrar
  • Cinebench 11.5 e 10
  • X264 Benchmark HD
  • Hand Brake
  • Fritz Chess
  • Blender
  • POV-Ray
  • Euler 3D
  • Sisoftware Sandra

Seguiranno altri test specifici per lo scaling sulla frequenza operativa della cpu, sulle memorie, sul 3D con uno SLI di Nvidia GTX 580 ed infine sui consumi. Verrà dedicata una pagina ai test per l'overclock utilizzando però una Asus X79 Sabertooth.

 


3D Mark Vantage: CPU test

Test CPU

Iniziamo l'analisi delle prestazioni con il presentarvi tutti i test che mettono sotto stress il processore, che vi ricordiamo essere un Intel i7-3960X con architettura Sandy Bridge-E, dotato di 6 core e tecnologia Hyper Threading. Questo permette al Sistema Operativo di usufruire di ben 12 thread contemporaneamente.

 

 

3DMark Vantage: CPU TEST

Prodotto dalla Futuremark, 3DMark Vantage è uno strumento utile per testare le prestazioni del proprio sistema. Principalmente ideato per rilevare le prestazioni del comparto grafico il 3DMark Vantage si rivela adatto anche per il testing delle CPU che sempre più spesso fanno da collo di bottiglia nei sistemi quando si parla di applicazioni grafiche. Il test è stato effettuato solamente per quanto riguarda la CPU, disabilitando i 2 steps relativi esclusivamente alla VGA.

3d_mark_vantage

Nel 3d Mark Vantage il primato delle prestazioni spetta alla nuova proposta di Intel Sandy Bridge-E. Questo nuovo processore distacca in maniera netta l'ottima architettura Sandy Bridge che vede attualmente come top gamma il modello i7-2700K.  Il distacco è presente anche nei confronti della precedente architettura Intel dotata di 6 core, i7-980X, che ha prestazioni inferiori rispetto a questa nuova proposta.

 

3d_mark_vantage

In un confronto clock to clock effettuato a 4 GHz, si vede meglio come il miglioramento rispetto alla cpu i7-980X è evidente.

 

 

 


AIDA64

Aida64 è un software prodotto dalla FinalWire che consente di monitorare il sistema fornendoci informazioni dettagliate sulla componentistica hardware. Il software comprende al suo interno un’utility di bench in grado di testare memoria e le cache presenti all’interno del processore.

aida64_read

aida64_write

aida64_copy

aida64_latency

In questi test effettuati con Aida64, si nota il netto incremento in termini di banda passante rispetto alla CPU i7-980X. Anche se globalmente la banda passante della memoria di sistema non risulta il top in assoluto, non si può far a meno di notare l'elevatissima banda passante della cache L1 che la posiziona in assoluto al primo posto nella classifica.

 

aida64_read

aida64_write

aida64_copy

aida64_latency

La differenza con la vecchia architettura a 6 core di Intel appare evidente in questo confronto dove i miglioramenti sono sopratutto nella cache L1 e L2. I risultati che riguardano la banda di memoria lasciano invece spazio a qualche dubbio sull'effettivo beneficio del quad channel persino in un benchmark così incentrato sulla memoria come quello di AIDA.

 

 

 

 

 

 

 

 

7Zip 9.20

 

7Zip 9.20

Questo noto software di gestione degli archivi contiene al suo interno un tool in grado di analizzare le prestazioni di sistema, riportando un valore espresso in MIPS (million istruction per second). Il test comprende compressione, decompressione e valore generale.

7zip

In questo test di compressione e decompressione effettuato con 7-Zip le due cpu Intel dotate di 6 core fisici riescono ad avere il primato assoluto delle prestazioni verso le altre cpu AMD ed Intel. I due modelli i7-3960X e i7-980X hanno prestazioni molto simili tra loro, segno che questo software non sfrutta ancora tutte le potenzialità della nuova architettura.

7zip

Nel test clock to clock si vede chiaramente come 7-Zip va a sfruttare poco i benefici derivanti dalla nuova architettura, la stessa cosa è avvenuta con la CPU i7-2600K che si è vista sopravanzare dalla vecchia architettura lynnfield con la CPU i7-875K.

 

 

 

 

 

WinRAR 4

 

WinRAR 4.01

Altro famoso software di compressione e decompressione di archivi di dati. Al suo interno è presente una utility di benchmark che comprime un file standard atto a tale scopo; il software provvede a restituire il valore di compressione espresso in KB/s. Abbiamo inoltre eseguito i test disattivando il core parking presente nel sistema operativo Windows 7 SP1. Potete leggere un nostro approfondimento dell'argomento al seguente link:

Core parking in Windows Seven: prestazioni di WinRaR con Sandy Bridge

Ricordiamo che disabilitare il Core Parking in Windows 7 ha effetto soltanto sulle CPU con HT con più di 4 core logici e non ha alcun effetto sulle CPU Intel senza HT e sulle CPU Bulldozer.

winrar

In questo altro test di compressione e decompressione effettuato questa volta con WinRar, si nota che non effettuando nessuna modifica al registro di Windows, le prestazioni sono sempre superiori alle altre cpu sia AMD sia Intel. Si può notare  altresì che in queste condizioni il distacco con la cpu FX-8150 non è elevatissimo. Al contrario, una volta disabilitato il core parking di Windows, si può vedere come l'incremento delle prestazioni sia in assoluto di riferimento. L'incremento inoltre è ben evidente anche nei confronti della cpu Intel i7-980X che in queste condizioni viene superata anche dalle cpu con architettura Sandy Bridge ma su socket 1155.

winrar

In questo confronto, a differenza di 7-Zip, si nota chiaramente che la potenza di calcolo della nuova architettura viene interamente sfruttata. I test con Core Parking attivo mostrano come il processore i7-980X viene addirittura superato anche dalla CPU i7-2600K con architettura Sandy Bridge.

 

 

 

 

 

 

 

Cinebench 10

 

Cinebench 10

Software prodotto dalla Maxon che permette, tramite l’elaborazione di immagini e di contenuti tridimensionali, di testare le performance della CPU. Il software permette il test della CPU utilizzando un core singolo oppure tutti i core presenti all’interno del processore.

cinebench_10

In questo test di rendering effettuato con la versione 10 di Cinebench, si nota come la nuova cpu Intel fa registrare le migliori prestazioni in assoluto. Il distacco nei confronti delle cpu AMD top gamma è davvero notevole, più contenuto invece quello nei confronti della cpu Intel i7-980X.

cinebench_10

La potenza di calcolo in questo test del 3960X viene valorizzata sia nel rendering per singolo core, sia nel rendering in multithread. E' interessante notare l'elevato miglioramento prestazionale nel test singolo core apportato dall'architettura Sandy Bridge rispetto all'architettura Westmere.

 

 

 

 

 


Cinebench 11.5

Software prodotto dalla Maxon che permette, tramite l’elaborazione di immagini e di contenuti tridimensionali, di testare le performance della CPU. Il software permette il test della CPU utilizzando un core singolo oppure tutti i core presenti all’interno del processore.

cinebench_11

Situazione molto simile vista nel caso precedente con la versione 10 di Cinebench. Questa volta però il software riesce a sfruttare davvero bene l'architettura nuova, e fa registrare i migliori punteggi in assoluto sia in single core con un punteggio di ben 1,58 , sia in multi thread con un punteggio pari a 10,54. Il distacco nei confronti delle altre cpu è netto. In questo test la nuova cpu Intel i7-3960X non teme rivali.

cinebench_11

La nuova CPU Intel ha una straordinaria potenza di calcolo per singolo core, del tutto paragonabile al modello i7-2600K. Superiore rispetto alla vecchia generazione Intel per più del 20%. Appare ancora evidente come le CPU AMD Bulldozer sono carenti da questo punto di vista, con una potenza di calcolo su singolo core inferiore del 60%.

 

 

 

 

 

X264 Benchmark HD 3.0

 

X264 Benchmark HD 3.0

Software in grado di misurare le performance della CPU mediante la codifica video x264.

x264hd

Ottimo punteggio in questo test dove se il punteggio nel 1st Run potrebbe non stupire, quello nel 2nd Run indubbiamente fa segnare un balzo avanti sbalorditivo, distaccando in maniera unica le altre cpu. Il distacco è davvero molto elevato anche nei confronti della precedente architettura Intel i7-980X.

x264hd

Nel test 1st Pass e nel test 2nd Pass si nota chiaramente come la differenza in termini di prestazioni rispetto alla CPU i7980X risulta molto marcata, siamo a circa ad un +17%. L'architettura Sandy Bridge risulta vincente specialmente nel test 1st Pass dove il distacco verso le altre architetture è molto marcato.

 

 

 

 

Handbrake 0.9.5

 

Handbrake 0.9.5

Software di transcodifica video multithread con il quale trasformeremo un file (un film) in MP4; il processo comprende codifica video x264, codifica audio FAAC e mux finale in contenitore MP4. Verrà preso in considerazione il tempo impiegato dalla CPU per svolgere questo compito.

handbrake

 

Prova reale che mette in pasto ai core delle varie CPU un filmato da codificare. La nuova cpu Intel fa registrare i tempi più bassi in assoluto in questa codifica. Distaccando anche l'ottimo tempo fatto registrare dalla cpu i7-980X. Le altre cpu sono nettamente distaccate.

handbrake

Nella conversione del filmato che abbiamo usato per questo test, le migliori prestazioni in questo confronto clock to clock spettano alle CPU Intel dotate di 6 core. Il tempo totalizzato dalla nuova architettura Sandy Bridge-E risulta lievemente migliore rispetto alla CPU i7-980X.

 

Fritz Chess

 


 

Fritz Chess

Fritz Chess è il più forte motore di scacchi ed è l’evoluzione di quello che ha affrontato il campione del mondo Vladimir Kramnik nel Bahrain nell’ottobre del 2002. Milioni di appassionati di scacchi hanno guardato le partite in diretta in Internet. Fritz è stato capace di pareggiare il match (4:4), e Kramnik ha mostrato tutto il suo rispetto per la performance di Fritz quando ha detto: “DeepFritz è più forte di DeepBlue!” Il nuovo motore del Fritz8 si basa appunto su quella versione “Bahrain” ed è stato ulteriormente migliorato nel gioco posizionale.

fritzchess

 

Ottimo punteggio anche in questo benchmark che non fa altro che confermarci la situazione generale, anche se la cpu i7-980X fa registrare un punteggio non del tutto distante. Nettamente distaccate invece tutte le altre cpu, dove il gap è davvero notevole.

fritz_chess

Nel test degli scacchi, appare evidente che le prestazioni migliori sono ottenute dalle CPU Intel i7 con architettura a 6 core. Il nuovo Sandy Bridge-E riesce a limare ancora qualcosa in termini di punteggio rispetto alla CPU 980X, che prima dell'arrivo di questo nuovo processore aveva fatto registrare il miglior punteggio.

 

 

 

 

Blender 2.60

 

Blender 2.60

Blender è un programma open source di modellazione, rigging, animazione, compositing e rendering di immagini tridimensionali. Dispone inoltre di funzionalità per mappature UV, simulazioni di fluidi, di rivestimenti, di particelle, altre simulazioni non lineari e creazione di applicazioni/giochi 3D. È disponibile per vari sistemi operativi: Microsoft Windows, Mac OS X, Linux, FreeBSD, assieme a porting non ufficiali per BeOS, SkyOS, AmigaOS, MorphOS e Pocket PC. Blender è dotato di un robusto insieme di funzionalità paragonabili, per caratteristiche e complessità, ad altri noti programmi per la modellazione 3D.

blender

 

 

La potenza di calcolo su singolo core non sorprende affatto. Tra le cpu in classifica nei nostri test, quelle Intel si aggiudicano la migliore posizione distanziando in maniera netta le rivali AMD. Segno che l'IPC di queste cpu è davvero elevato rispetto agli avversari, anche rispetto alla nuova architettura Bulldozer. Si nota che sul singolo core il distacco è molto ampio nei confronti della cpu i7-980X.

blender

Molto particolare questo grafico, che non fa altro che confermare quanto già visto per alcuni test nel core singolo. Sostanzialmente tutte le architettura Sandy Bridge, compresa ovviamente la CPU i7-3960X, ottengono il medesimo tempo in questo test. La differenza con le altre architetture è davvero molto marcata.

 

POV-Ray 3.7

 


 

POV-Ray 3.7

POV-Ray è un programma di ray tracing disponibile per una gran varietà di piattaforme. Era originariamente basato su DKBTrace, un programma sviluppato da David Kirk Buck and Aaron A. Collins. È stato anche influenzato pesantemente dal programma di ray tracing Polyray con il beneplacito del suo autore, Alexander Enzmann. Nelle versioni più recenti il motore di rendering è stato aggiornato profondamente per consentire il calcolo della illuminazione globale, delle caustiche, ed di elementi particellari per generare nubi, fuoco, vapore. Fa ora uso del multithreading, quindi si avvantaggia della presenza sul computer di processori multicore o più processori.

povray

 

Il tempo fatto registrare in questo programma fa balzare la nuova cpu Intel al vertice della nostra classifica. Distaccando in maniera netta anche la cpu i7-980X che prima dell'uscita di Sandy Bridge-E si aggiudicava il primo posto in classifica.

povray

Il posto da primato spetta alla nuova CPU Intel i7-3960X, che stacca tutte le altre, anche se notiamo la CPU i7-980X riesce  a starle vicino.

Euler 3D

 


 

Euler 3D

È un software che può trattare numeri reali, complessi, intervalli di numeri, matrici ed array. Traccia diagrammi 2D/3D ed include un moderno linguaggio di programmazione. Tutte le versioni di EULER sono freeware con licenza GNU. EULER è molto simile a Matlab, ma l’autore tiene a precisare che non si tratta di un suo clone. Euler 3D è utilizzato per analisi di fluidodinamica, dotato di una modalità di benchmarking integrata liberamente utilizzabile che sfrutta tutti i core e thread a disposizione del processore.

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Il punteggio generato è in assoluto punto di riferimento per una cpu di tipo desktop. Il distacco nei confronti delle altre cpu è  a dir poco imbarazzante. Se la cpu Intel i7-980X  riusciva a mantenere ancora un certo distacco nei confronti di Sandy Bridge, con questa nuova cpu Intel ha incrementato in maniera considerevole tale distacco andandolo a rafforzare nettamente.

euler_3d

In questo test si nota come la nuova architettura Sandy Bridge-E riesce a distaccare in maniera abbastanza marcata la vecchia architettura Gulftown su socket 1366.

 


 

Sisoft Sandra: Crittografia Dati

SiSoftware Sandra (System Analyser, diagnostica e Reporting Assistant) è uno strumento di diagnostica che permette di fornire informazioni dettagliate sulla configurazione hardware e software del computer. Un anno fa, SiSoftware rilasciò Sandra 2010 offrendo pieno supporto a Windows 7; a 18 mesi dal lancio di Windows 7, abbiamo assistito ad una vera e propria incoronazione del PC ad hub multimediale. Pochi mesi fa è stato rilasciato un benchmark dedicato alle unità Blu-Ray, ora gli autori si sono focalizzati sulla realizzazione di un nuovo benchmark: il Media Transcoding basato sulle Media Foundation di Windows 7. A tutto è stato affiancato un nuovo benchmark (Crittografia GPGPU) che permette un confronto diretto tra le prestazioni registrate dalla CPU (utilizzando i set di crittografia disponibili) e quelle della GPGPU.

sisoft_sandra

 

Test che mette in risalto le nuove architetture, dove la presenza di codifica hardware per la crittografica dati, usando istruzioni SHA ed AES 256, risulta vincente. Come si può osservare, i punteggi delle cpu Intel sono indubbiamente i migliori in assoluto rispetto alle rivali AMD. Questa nuova cpu riesce però a distaccare tutte le altre in maniera netta. In particolare nella codifica AES 256 il punteggio è indubbiamente da primato, facendo effettuare un balzo di quasi il doppio rispetto alla precedente architettura Gulftown.

sisofsandra

Nella codifica crittografica AES 256 abbiamo una potenza di calcolo quasi doppia rispetto alla CPU i7-980X che si attesta su livelli del processore i7-2600K. Le nuove istruzioni vengono sfruttate in maniera eccellente nella nuova architettura.

 


Scaling Memorie

In questa pagina abbiamo deciso di approfondire un argomento che spesso lascia molta confusione nei lettori, ossia come cambiano le prestazioni al variare del tipologia di memoria installata. In questo caso per tipologia si intende moduli che differiscono tra loro per la frequenza operativa. Per tutte le piattaforme abbiamo deciso di effettuare test computazionali con memorie impostate alle seguenti frequenze e relativi timings:

  • 1333 MHz CL. 7-7-7-20 1T
  • 1600 MHz CL. 8-8-8-22 1T
  • 1866 MHz CL. 9-9-9-24 1T

I software di riferimento che abbiamo utilizzato vedono in primis AIDA64, dove abbiamo analizzato la banda passante (Bandwidth) per lettura, scrittura, copia e i tempi di accesso alla memoria. Il secondo software è WinRar 4.01 (versione stabile), che notoriamente riesce a ottenere buoni incrementi prestazionali con memorie più veloci. L’ultimo software che abbiamo usato è Cinebench R 11.5 dove abbiamo verificato il punteggio in multi core.

Potete osservare di seguito i grafici relativi ad AIDA 64 dove viene analizzata la banda passante e gli access time:

aida64_READ

aida64_write

aida64_copy

aida64_latency

Non abbiamo notato aumenti di particolare rilievo passando da una tipologia di memoria con frequenza da 1333 MHz ed un tipo di memoria impostata a 1866 MHz. Il memory controller del 3960X sembra beneficiare meno dell'incremento di frequenza della memoria rispetto al 2600k, lasciando un po' di delusione anche sotto l'aspetto dello scaling.

Il secondo software di riferimento è il noto programma di compressione/decompressione WinRAR, dove in effetti per tutte le architetture si sono evidenziati degli aumenti prestazioni al salire della frequenza della memoria di sistema. Potete osservare di seguito il grafico che abbiamo realizzato:

winrar

Dal grafico è possibile evincere che per tutte le piattaforme i risultati migliori si ottengono usando memorie più spinte, questo perchè WinRAR è uno dei software dove le prestazioni migliorano quando si vanno ad utilizzare memorie dalla frequenza elevata, che garantiscono quindi una bandwidth maggiore. Le CPU Intel sono quelle maggiormente influenzate dal passaggio da una memoria meno performante ad una più performante.

 

L’ultimo software in esame è Cinebench in versione 11.5 realizzato da Maxon che utilizza un motore di rendering Cinema 4D. Il benckmark, liberamente scaricabile dal sito del produttore, ci permette di effettuare un confronto, in questo caso sul multicore, sulle varie CPU provate. Possiamo osservare i risultati che ci ha fornito tale software:

cinebench

Con Cinebench si vede chiaramente che le memorie non hanno alcun effetto sul risultato finale, infatti per le piattaforme non abbiamo differenze sostanziali tra l’usare memorie da 1333 MHz ed usare memorie alla frequenza di 1866 MHz.

 

 

 


 

Scaling al variare frequenza CPU

Un'altra prova che abbiamo condotto su questo processore è verificare la scalabilità al salire della frequenza operazionale della CPU stessa partendo da una frequenza base di 3 GHz sino ad una frequenza di 5 GHz a step di 500 MHz. Come software abbiamo usato l’ottimo programma di compressione/decompressione 7-Zip e il noto programma di rendering Cinebench R 11.5 che usa il motore di rendering Cinema 4D. I risultati ottenuti sono stati davvero interessanti e non del tutto scontati. Di seguito potete vedere i grafici realizzati per i due software utilizzati:

7zip

Osservando il primo grafico, 7zip, si può notare come tutte le CPU abbiano un ottimo comportamento all’aumentare della frequenza. La nuova CPU prodotta da Intel ha una scalabilità più che lineare, segno che l'architettura interna è avanti rispetto alle altre. Il distacco è davvero elevato quando siamo a 5 GHz.

 

cinebench_11.5

Discorso del tutto speculare per quanto riguarda il test Cinebench che mostra i medesimi risultati visti con 7zip. La nuova CPU Intel ha un andamento più che lineare, ed il vantaggio aumenta man mano saliamo di frequenza.

 

 


Scaling in 3D

Quando si tratta di CPU top gamma, spesso ci si chiede che vantaggi può dare con un sottosistema grafico particolarmente spinto. In questa pagina vedremo, usando due schede grafiche attuali top gamma, cosa succede al variare la frequenza di funzionamento della CPU partendo da quella default fino ad arrivare a ben 5 GHz. Il sistema prevede due Nvidia GeForce GTX 580 in modalità SLI. Le CPU di riferimento sono il top gamma Intel i7-3960X, la CPU AMD FX-8150 e la CPU Intel Core i7-2600K. I test sono stati eseguiti prima impostando per ognuna di esse la frequenza di default con turbo attivo, successivamente abbiamo impostato una frequenza di 4 GHz ed infine una frequenza di 5 GHz. In questi ultimi due casi il turbo per ovvie ragione è stato disattivato per tutte le CPU.

Dal momento che la maggior parte dei giochi attualmente in commercio difficilmente sarà limitata da CPU di questo calibro, abbiamo deciso di utilizzare alcuni benchmark grafici che sfruttano più intensivamente la CPU, preannunciando ciò che potrebbe essere il carico applicativo dei futuri giochi. Tali test saranno inoltre particolarmente interessanti per tutti gli appassionati di overclock, per capire quale piattaforma sarà più adatta per ottenere i punteggi migliori. I software che abbiamo usato sono il conosciutissimo 3D Mark sia in versione Vantage sia in versione 2011. Abbiamo testato i sistemi anche con il benchmark Unigine Heaven 2.5 impostando una risoluzione Full-HD ed impostando la tessellation su Extreme. Vediamo di seguito i vari grafici generati.

 

3dmark_vantage

 

Osservando il 3D Mark Vantage si può vedere come lo scaling delle CPU Intel sia meno evidente rispetto alla CPU AMD, soprattutto quando si passa da 4 GHz a 5 GHz, a tal proposito si può osservare la pendenza del segmento generato dal grafico.

 

3dmark_2011

 

Passando al 3D Mark 2011, si può invece notare un'inclinazione poco marcata del segmento delle CPU Intel. Si può notare altresì una buona inclinazione del segmento generato dalla CPU AMD, dove alla frequenza di 5 GHz va anche a superare  il punteggio della CPU Intel i7-2600K.

 

unigine

 

Osservando invece gli fps generati da Unigine, che rispecchia una situazione più reale in gaming.  Passando dalla frequenza di default a quella di 5 GHz l'incremento degli fps generati non è così marcato, segno che già a default le CPU Intel riescono a fornire una potenza elaborativa elevata.  Come si può notare inoltre gli fps generati sono superiori rispetto alla CPU AMD.

 

 



 

Scaling Consumi

Continuando con l’analisi dello scaling, questa volta abbiamo deciso di monitorare i consumi dell’intero sistema a varie frequenze. Tutte le CPU sono state testate sia a default sia con turbo attivo sia con turbo disattivato. Poi abbiamo impostato una frequenza operativa di 4 GHz su tutti i core disattivando il turbo. A questa frequenza non è stato necessario alcun tipo di overvolt e quindi è stato lasciato il vcore default. Infine abbiamo alzato la frequenza operativa a ben 5 GHz assegnando un voltaggio pari a 1.48v, necessario affinché il sistema superasse almeno 10 cicli completi dello stress test Lynx.

Tutti i consumi misurati sono stati effettuati facendo andare in esecuzione Lynx per almeno 10 cicli completi. Il confronto è stato fatto con un'altra CPU Intel,  i7-2600K, dotato di 4 core e 8 thread e compatibile su socket LGA 1155. La seconda CPU invece è un AMD FX-8150 dotata di 8 core.

Per il i7-2600K fino a 4 GHz non è stato necessario alcun tipo di overvolt al vcore, stesso discorso è stato valido anche per la CPU AMD FX. Aumentando la frequenza a 5 GHz il nostro i7-2600K ha necessitato di ben 1.60v (purtroppo si tratta di un esemplare poco fortunato), mentre la CPU AMD FX-8150 ha richiesto un vcore pari a 1,52v.

I consumi dei sistemi, equipaggiati con uno SLI di Nvidia GTX 580, sono stati misurati a monte dell’alimentatore con pinza amperometrica ad alta precisione. Ricordiamo infine che Lynx è uno dei più pesanti programmi di stress test oggi in circolazione, ed è una situazione che difficilmente si può ripetere in ambiente desktop.

Di seguito potete osservare il grafico generato dalle nostre rilevazioni:

 

Scaling_Consumi

 

In idle abbiamo misurato il consumo più ridotto della soluzione Intel i7-3960X con appena 138W, a seguire distanziati di 20W ciascuno troviamo le altre due CPU. Osservando la situazione di carico con CPU a default ed attivo il turbo possiamo notare i consumi molto vicini tra loro tra il 3960X e l’ FX-8150; il primo fa segnare un consumo pari a 283W mentre il secondo 266W, resta invece più distanziata la CPU Intel i7-2600K con 209W.

Disattivando il turbo per tutte le CPU, notiamo che per l’FX-8150 i consumi subiscono un aumento (comportamento abbastanza anomalo),  mentre per le CPU Intel i consumi scendono di poco oppure rimangono invariati come nel caso del 2600K. Il motivo di tale aumento sull’FX-8150 potrebbe essere relativo al sistema di gestione del TDP, integrato nel turbo che potrebbe automaticamente disattivare alcuni accorgimenti per limitare i consumi dell’architettura Bulldozer.

Portando la frequenza a 4 GHz, che ricordiamo non ha richiesto un incremento della tensione operativa per nessuna CPU, possiamo osservare che anche in questo caso i consumi fatti registrare dalla CPU AMD FX-8150 sono molto vicini alla CPU Intel i7-3960x con uno scarto minimo. Anche in questo caso la CPU i7-2600K fa registrare un consumo inferiore alle altre due distanziandole di circa 50W.

Aumentando ulteriormente la frequenza  e spingendo fino a 5 GHz è stato necessario un overvolt per tutte le CPU. Per l’FX-8150 vcore pari a 1,52v; per la CPU i7-2600K voltaggio pari a 1.6v ed infine per la CPU i7-3960X voltaggio pari a 1,48v. Anche in questo caso notiamo come le due CPU top gamma delle rispettive case costruttrici fanno segnare consumi molto simili tra loro ed anche questa volta l’i7-2600K, nonostante il vcore elevato, fa segnare un netto distacco dalle altre con una differenza di più di 200W.

Concludiamo dicendo che l'efficienza delle CPU Intel, anche con il modello i7-3960X non fanno altro che confermare quanto già visto nelle prestazioni. Abbiamo una buona efficienza in relazione alle sue ottime performance. L'overclock mostra invece un consumo davvero molto elevato che comporta l'adozione di sistema di raffreddamento adeguato, ma anche di un sistema di alimentazione molto curato. Come abbiamo avuto modo di sottolineare nelle recensioni delle schede madri X79, lo spazio ridotto a disposizione per la sezione di alimentazione della CPU necessita una grande efficienza e di un sistema di raffreddamento adeguato per i mosfet.

 

 

 

 

 

 


Overclock [Mini Guida] 

In questo paragrafo cerchiamo di fornire una guida per overcloccare tali processori, oltre a comprendere ed analizzare l’impatto che hanno le tre componenti in gioco: Bclk, Hcl, Molti CPU ed Molti RAM sul risultato finale. La differenza sostanziale tra le CPU di fascia desktop legate al socket 1155 è la presenza della lettera o meno finale “K”. Con il nuovo nato Sandy bridge-E legato al socket 2011 Intel ha presentato inizialmente in questa prima fase tre fasce di CPU precisamente: I7-3960X, i7-3930K e l’i7-3820 come mostrato da tabella.

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La libertà di azione dal punto di vista dell’overclock almeno con i primi due esemplari è totale ed Intel ha in questo veramente esaudito le preghiere di quanti in passato avevano difficoltà con moltiplicatori, con frequenze di Bus e di RAM per raggiungere l’equilibrio e nello stesso tempo la frequenza massima e di conseguenza la maggiore potenza elaborativa stabile di tutte le componenti in gioco. Il i7-3820 anche se condivide l’architettura dei precedenti non è una CPU di fascia Extreme e perciò non ha il moltiplicatore sbloccato verso l’alto, oltretutto ha solo 4 Core (8 Logici). Su questa CPU sarà possibile effettuare overclock soltanto modificando la frequenza di bus. Fatta questa prima introduzione, entriamo nel pieno del discorso.

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I fattori in gioco che determinano la frequenza finale sono in primo luogo affidati ad un generatore di clock che a differenza delle piattaforme P67 ed Z68 è esterno ed è affidato al chip CK505 bufferizzato. Tale chip genera la frequenza base del BCLK. Dalla frequenza base quindi del Bclk si generano le restanti frequenze tramite l’Host Clock Multipler. Esso funge da rapporto di moltiplicazione dove di default è uguale a 1,00. Gli altri moltiplicatori disponibili sono 1,25x, 1,66x e in alcune schede madri 2,5x. Questi due ultimi moltiplicatori sono piuttosto ostici da applicare con l’attuale generazione di CPU Sandy Bridge-E. Prendendo in esame il nuovo fuoriclasse i7-3960X, la frequenza di default è di 3300 MHz dove l’impatto del turbo, nel caso di raffreddamento adeguato (molto sensibile da questo punto di vista dato che possiede dei sensori interni), porta la frequenza fino ad un massimo di 3900 MHz. La tabella di seguito semplifica il discorso.

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Come pocanzi detto, la frequenza finale della CPU è in funzione del Moltiplicatore, dell’HCL e della frequenza del BCLK. Questo primo quadro offre già una prima libertà di azione evitando per esempio il classico stress alla schede madri che devono operare con frequenze di bus fuori specifica. Un altro concetto che è importante comprendere è l’impatto che hanno sia il BCLK che l’HCL sulla memoria. Viene in aiuto in tal senso il rapporto di moltiplicazione/velocità che permette un’estrema flessibilità nell’impostazione dei moduli in regime di overclock.

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Come si evince dalla tabella e dai discorsi precedentemente fatti, ogni parametro è in funzione di se stesso e può relazionarsi agli altri in funzione dei moltiplicatori che permettono d’innalzare o abbassare la frequenza. La base di partenza quindi resta la scelta del Bclk di cui vi chiederete se questo ha un impatto positivo sulle prestazioni. La risposta è decisamente negativa proprio per il concetto appena espresso perché a secondo dei moltiplicatori scelti è possibile far operare i restanti parametri secondo le specifiche Intel. Vediamo ora i risultati ottenuti con la CPU Core i7-3960X inviata da Intel.

Esclusivamente per i test overclock abbiamo usato una scheda madre prodotta da Asus, si tratta del modello X79 Sabertooth, in quanto la mainboard Intel ci avrebbe limitato nei risultati ottenuti. Il resto del sistema di test è rimasto invariato.

 


Overclock [Risultati Ottenuti]

Prima di eseguire i test di Overclock abbiamo disabilitato le varie feature insite nella CPU quali EIST, SpeedStep al fine di sgravare la CPU dalle variazioni di tensione dovute al forte assorbimento amperometrico conseguente dell’elevata frequenza e del forte carico di lavoro. Grazie al solido sistema di alimentazione DIGI+ che accompagna la Sabertooth X79, si può agire anche tramite l’interfaccia software Asus DIGI+ regolando il livello del Load-line Calibration, molto importante per rendere quanto più stabile possibile l’erogazione della tensione alla CPU anche in presenza di forte assorbimento.

Asus_DIGI_Power_Control_CPU_Power Asus_DIGI_Power_Control_DRAM_Power

Abbiamo scelto LinX quale software per portare il livello di carico alla CPU al 100 % e testare il cosiddetto Rock-Solid, ossia la stabilità del livello di overclock raggiunto. LinX è basato sulle librerie Linpack con le quali computa equazioni lineari restituendo un valore in “GFlops” (Miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo). Eseguire un Overclock vuol dire fare i conti con la temperatura raggiunta dal processore che ricordiamo trattasi della CPU di punta i7-3960X in quanto Esacore introdotta da Intel per il mercato Consumer. Questi i risultati raggiunti tenendo conto che ci siamo affidati al Tool CPU-Z per il rilevamento dei voltaggi erogati.

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Come si evince dallo screen, la frequenza di 4600 MHz è stata nel pieno rispetto dei limiti imposti dal datasheet Intel riguardo alla tensione erogata al processore, nonché per la temperatura raggiunta.

Avvalendoci di un sistema Phase Change prodotto dalla DimasTech, abbiamo portato la temperatura del processore di parecchi gradi sotto lo zero. Coibentando opportunamente la scheda madre per evitare fenomeni di condensa, abbiamo spinto la frequenza del processore ben oltre il limite raggiungibile dai normali sistemi di raffreddamento.

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Abbiamo raggiunto l’ottima frequenza di 5500 MHz, applicando una tensione sulla CPU di 1.6V. Un risultato davvero notevole per la CPU in esame.
In generale, tornando a quanto detto nella precedente guida, abbiamo notato una particolare difficoltà a salire di bus, anche utilizzando l'host clock multiplier. Il modo più semplice di fare overclock rimane pertanto quello di utilizzare il moltiplicatore CPU, in modo del tutto simile a quanto avviene nelle CPU LGA 1155. In alcuni casi conviene applicare il moltiplicatore di bus a 1.25x, ma raggiungere una situazione di stabilità su tutti i core sarà molto più complicato. Le massime frequenze raggiungibili sono di solito leggermente inferiori a quelle delle CPU LGA 1155. Ciò si può facilmente spiegare con il numero praticamente doppio di transistor presenti nel die, che moltiplicano la probabilità di incorrere in piccoli difetti di produzione e quindi in minore stabilità della CPU al crescere della frequenza. La barriera dei 6GHz per le CPU Sandy Bridge non è quindi derivato dall'impossibilità di salire di bus (problema evidenziato su LGA 1155 e superato su LGA 2011 grazie all'HCM), ma è evidentemente un vero e proprio limite architetturale e di processo produttivo. Queste CPU infatti, a differenza della controparte AMD, tollerano poco temperature estremamente basse ed è generalmente sufficiente dissipare il calore prodotto. I benefici apportati da soluzioni di raffreddamento estremo sono quindi limitati dal punto di vista del margine di overclockabilità.

 


Conclusioni

 

oro performance

 

Prestazioni 5 stelle - copia
Efficienza 5 stelle - copia 2
Overclock 4,5 stelle - copia 2
Prezzo 3,5 stelle - copia
Overall 4,5 stelle - copia 2

 

Come avevamo visto nella prima parte di questo articolo, non si può fare altro che apprezzare le ottime prestazioni di questa CPU, come d'altra parte ci si poteva aspettare da un esacore basato sull'architettura Sandy Bridge. La piattaforma LGA 2011 presenta alcuni aspetti molto interessanti. L'introduzione del PCI Express 3.0 è sicuramente un grande novità, soprattutto per il grande numero di linee presenti, che rendono la piattaforma adatta a sistemi gaming di alto livello, con possibilità di avere fino a 4 schede video con bandwidth di ben 500MB/s (PCI-E 3.0 x8). Ottimo il funzionamento della tecnologia Turbo Boost che permette incrementi di frequenza fino a 600 MHz per le applicazioni single threading, rendendo la CPU molto efficiente anche nelle applicazioni di vecchia generazione, in cui il multicore non viene sfruttato.

Intel può ancora migliorare questa CPU, le CPU Sandy Bridge-E integrano già al loro interno 8 core, sebbene due siano stati disattivati. La posizione di vantaggio nei confronti delle concorrenza le ha permesso di non pigiare troppo sul pedale dell'acceleratore, rinunciando a molte feature del chipset X79 onde evitare potenziali errori come successo con il bug del P67.

I test mostrano senza ombra di dubbio che questa nuovo processore è l'attuale punto di riferimento tra le CPU desktop, anche se in qualche caso il distacco con l'architettura Gulftown non è così marcato, ma è causato per la maggior parte dal mancato sfruttamento da parte dei software di questa nuova architettura. Davvero notevole la potenza di calcolo per singolo core che accomuna tutte le CPU con architettura Sandy Bridge.

Analizzando i test per lo scaling della frequenza operativa appare molto marcato il netto vantaggio di questa piattaforma SB-E. I risultati mostrano un comportamento più che lineare al crescere della frequenza. Meno evidenti i miglioramenti derivati dall'uso di memorie Ram più o meno spinte. Lo scaling per il 3D si attesta su livelli molto simili all'altra CPU con architettura Sandy Bridge i7-2600K.
I consumi rilevati dalla nostra strumentazione mettono questo nuovo processore in diretta concorrenza con la CPU Bulldozer FX-8150 di AMD: specialmente in overclock i consumi delle due piattaforme sono molto simili, ma naturalmente per la piattaforma Intel i vantaggi prestazionali sono molto evidenti e da primato.
Anche per l'overclock abbiamo ottenuto risultati del tutto soddisfacenti anche se non differiscono in maniera marcata, nonostante una maggiore flessibilità nella gestione dei clock, rispetto alla piattaforma Intel Sandy Bridge su socket 1155.

Il prezzo è indubbiamente elevato, parliamo di un prezzo nell'ordine dei 900€ iva compresa, ma Intel ci ha sempre abituati con prezzi elevati delle sue CPU Extreme Edition dove chi vuole acquistare non bada certo al prezzo, ma pretende le prestazioni massime come punto di riferimento. Questa CPU non fa altro che accontentare questa utenza Enthusiat. Molto interessante sarà provare la CPU i7-3930K che vanta un minor costo di acquisto e specifiche del tutto simili. Restate sintonizzati per questi nuovi test!

Gianni Marotta
Valter D'Attoma
XtremeHardware Staff

 

 

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