Xeon x5450 аналог какого процессора

До чего дошел прогресс — Xeon E5450 vs. Core i3-8100 в современных приложениях и играх

Несмотря на неумолимый ход технического прогресса, рост вычислительной мощности компьютерных комплектующих на короткой дистанции (длиной в пару лет) обычно не выглядит столь уж впечатляющим. Взять, к примеру, уже ставшие мемом «жалкие» 5% прибавки к IPC в очередном поколении процессоров Intel — согласитесь, такое. Конечно, всегда можно аргументировать, что пример выбран максимально подходящий под вышеобозначенный тезис: Intel последние годы занимался лишь оптимизацией крайне удачной на момент своего выхода микроархитектуры Skylake, существенным образом свои процессоры не перерабатывая, так что и ожидать хотя бы двузначного прироста IPC от поколения к поколению здесь не стоило. У AMD, например, приросты IPC при переходе от Zen к Zen 2 и от Zen 2 к Zen 3 вполне себе двузначные, но это опять же около 15%, что выглядит впечатляюще разве что на фоне упомянутых выше показателей Intel и в отрыве от контекста. А контекст состоит в том, что несмотря на значительный рывок в IPC при переходе на первое поколение микроархитектуры Zen, процессоры этой архитектуры лишь приблизились по показателям IPC к представителям актуальной на тот момент очередной оптимизации Skylake. И поэтому двузначный прирост IPC при переходе от Zen к Zen 2, когда AMD наконец-таки догнала Intel, а затем и при переходе от Zen 2 к Zen 3, когда AMD удалось уже обогнать конкурента, не должен вводить в заблуждение — столь высокие на фоне Intel показатели прогресса от поколения к поколению у AMD в последние годы обусловлены тем, что точка отсчёта (Zen) была всё же заметно ниже лучших представителей Intel того времени.

Но речь сейчас, конечно же, не о противопоставлении AMD и Intel, а о том, что в целом рост производительности центральных процессоров в последние годы сильно замедлился, и упомянутый резкий рывок AMD по IPC здесь как раз таки не показатель по указанной выше причине. Вот, как в общем выглядит график роста целочисленной производительности одних из лучших центральных процессоров за период в 40 лет по данным наборов тестов SPECint (из Hennessy, J. L., Patterson, D. A. Computer architecture: a quantitative approach, 6th ed.):

Конечно же, о двукратном приросте производительности за каждую пару лет, как это было в «лихие 90-е» речи уже давно не идёт — тогда переход на RISC-архитектуры позволил сравнительно легко и достаточно долго год от года существенно увеличивать производительность путём наращивания кэшей, всё более эффективного использования суперскалярности и повышения тактовых частот. Но уже в начале 2000-х стало ясно, что такой «халяве» осталось продолжаться недолго — за прошедшие с момента перехода индустрии на RISC-архитектуры годы инженеры «выжали» из преимуществ RISC почти «все соки». Привычные методы увеличения производительности себя почти полностью исчерпали — рост тактовых частот практически остановился из-за физических ограничений (энергопотребление и тепловыделение росли банально быстрее, чем тактовые частоты), а увеличение скорости шины, размера кэш-памяти и улучшение некоторых других аспектов микроархитектуры более не приводили к ощутимому росту производительности и экономически себя не оправдывали. По этой причине с середины 2000-х индустрия начинает массово переходить на многоядерные процессоры, и ещё некоторое время одноядерная производительность продолжала расти преимущественно за счёт улучшения техпроцесса и покорения всё более высоких тактовых частот уже в рамках многоядерных моделей. Однако, к концу 2010-х обсуждаемый рост практически полностью остановился: прирост порядка нескольких процентов в год — реалии современного процессорного рынка. Нам тут остаётся лишь вторить главному герою мультфильма «Падал прошлогодний снег».

Но даже если взять за точку отсчёта момент появления первых многоядерных процессоров, то 10% и даже 20% прироста год от года заметить на самом деле не так уж просто, особенно учитывая тот факт, что во многих реальных задачах прирост производительности при переходе от поколения к поколению до указанных чисел не дотягивает. Совсем другой дело — посмотреть во что суммарно выльются все эти улучшения на сравнительно большой дистанции, скажем, лет 10. Оценить, так сказать, «кумулятивный эффект» от многочисленных микроархитектурных и прочих изменений в центральных процессорах и связанных с ними узлах (в первую очередь, оперативной памятью), причём сделать это в реальном программном обеспечении. Вот этим мы сегодня и займёмся, а поможет нам в этом парочка 4-ядерных процессоров Intel двух разных эпох — Xeon E5450 (аналог настольного Core 2 Quad Q9650) и Core i3-8100.

Участники тестирования

Участников сегодняшнего тестирования действительно разделяют целых 10 лет технического прогресса в области процессоростроения: Xeon E5450 увидел свет в ноябре 2007, а Core i3-8100 — в октябре 2017. Настольный аналог Xeon E5450, Core 2 Quad Q9650, конечно, вышел чуть позже (в августе 2008), но сути дела это сильно не меняет. За указанный, внушительный по меркам компьютерной индустрии, срок процессоры Intel пережили 4 смены микроархитектуры, если считать по «такам» (Core → Nehalem → Sandy Bridge → Haswell → Skylake), 3 смены техпроцесса (45 нм → 32 нм → 22 нм → 14 нм), а заодно и столь «любимые» всеми 4 смены процессорного разъёма (LGA 775 → LGA 1156 → LGA 1155 → LGA 1150 → LGA 1151), или точнее даже 5, учитывая две лишь механически совместимые версии LGA 1151. Для простоты сравнения Xeon E5450 был немного разогнан с 333 МГц по шине до 400 МГц, так что его итоговая частота оказалась равной таковой у далёкого потомка в лице Core i3-8100, а именно 3.6 ГГц. Но не стоит думать, что таким разгоном мы искусственным образом ставим представителя микроархитектуры Core в более выгодное положение, ведь даже в настольной линейке процессоров Intel той эпохи имелся процессор с 400 МГц шиной, остановившийся всего в одном шаге (по множителю) от частоты 3.6 ГГц — Core 2 Extreme QX9770 со стоковой частотой 8.0 × 400 МГц = 3200 МГц. Ну а среди серверных 4-ядерных процессоров Intel микроархитектуры Core можно обнаружить и Xeon X5492 со стоковой частотой 8.5 × 400 МГц = 3400 МГц, то есть всего лишь на 200 МГц ниже используемой в нашем тестировании. Так что в отношении небольшого разгона Xeon E5450 можно сказать, что мы лишь подтянули его показатели до таковых у самых топовых представителей микроархитектуры Core, разве что совсем немного переусердствовав.

Xeon E5450 — представитель линейки серверных процессоров Xeon 5400-ой серии на чипе Harpertown, которые, как и их настольные аналоги Core 2 Quad/Extreme 9000-серии на чипе Yorkfield, являются наиболее совершенными 4-ядерными процессорами микроархитектуры Core — передовой (на момент выхода чипов) 45-нм техпроцесс, внушительные 6 МБ кэша L2 для каждой пары ядер и поддержка 400 МГц шины. Core i3-8100, напротив, хоть и является одной из первых 4-ядерных моделей линейки Core i3, есть бюджетный представитель семейства Coffee Lake — одной из множества оптимизаций микроархитектуры Skylake в рамках стратегии «процесс-архитектура-оптимизация», пришедшей в 2016 году на смену модели «тик-так». Здесь я считаю важным отметить заранее, что 4-ядерные процессоры Intel в 2007 году (в особенности старшие модели) были премиальными решениями предназначенными исключительно для энтузиастов с соответствующим ценником в несколько сотен долларов (например, упомянутые выше Core 2 Extreme QX9770 и Xeon X5492 имели официальные ценники $1399 и $1493, соответственно), а 4-ядерные процессоры Intel в году 2017 — уже самый что ни на есть мейнстрим ценой лишь чуть выше $100. Существенный прогресс был сделан так же в плане энергопотребления и тепловыделения: Core 2 Extreme QX9770 (3.2 ГГц) имел теплопакет 136 Вт, Xeon X5492 (3.4 ГГц) — 150 Вт, а i3-8100 (3.6 ГГц) — всего 65 Вт. И всё это на фоне значительного числа микроархитектурных улучшений, среди которых стоит отметить, как минимум, следующие:

«Настоящая» 4-ядерность: все 4 процессорных ядра теперь находятся на одном кристалле и имеют в распоряжении общий для всех ядер кэш 3-го уровня.
Контроллер памяти теперь встроен в процессор и обзавёлся поддержкой DDR4.
Так же перекочевал из северного моста под крышку процессора и контроллер шины PCI Express .
Во многих процессорах присутствует встроенное графическое ядро.
Ядра, встроенная графика, общий L3-кэш и некоторые другие компоненты объединены между собой кольцевой шиной.
Многочисленные улучшения во фронтенде и бекенде процессорных ядер, включая как простое увеличение количества исполнительных устройств — скалярных и векторных АЛУ, устройств генерации адресов и предсказания ветвлений и прочих, так и более тонкие архитектурные изменения.
Появление новых (а также улучшение уже имеющихся) исполнительных устройств и регистров для поддержки новых наборов инструкций, таких, например, как SSE4.2, AVX, AVX2, FMA3, AES.
Была возвращена поддержка Hyper-Threading и введена поддержка Intel Turbo Boost.

Конечно, не все даже указанные выше улучшения являются существенными для нашего конкретного случая. Так, например, последний пункт нам безразличен, так как Core i3-8100 не поддерживает ни Hyper-Threading, ни Turbo Boost, но упомянуть эти технологии всё же стоило.

Основы тестовых стендов LGA 775 и LGA 1151 составляют материнские платы ASUS P5Q3 и GIGABYTE B360M H, соответственно. Остальные комплектующие, кроме оперативной памяти, идентичны: видеокарта GeForce RTX 2060 Super от KFA2, бюджетный SSD WD Green на 240 ГБ под Windows и приложения, жёсткий диск Seagate 7200 BarraCuda на 3 ТБ под игры, блок питания Xilence Performance A+ 630 Вт. Первые два тестовых стенда оснащены 4 планками DDR3-1600 CL9 памяти с Aliexpress объёмом по 4 ГБ каждая, о которой неоднократно писалось ранее, последний— 2 планками Patriot Signature DDR4-2400 CL17 памяти объёмом по 8 ГБ каждая.

Открытый тестовый стенд LGA 775
Полуоткрытый тестовый стенд LGA 1151

Intel Xeon X5450 vs E5472

Сведения о типе (для десктопов или ноутбуков) и архитектуре Xeon X5450 и Xeon E5472, а также о времени начала продаж и стоимости на тот момент.

Место в рейтинге производительности	1849	1912
Соотношение цена-качество	0.37	0.38
Тип	Серверный	Серверный
Дата выхода	1 октября 2007 (15 лет назад)	1 октября 2007 (15 лет назад)
Цена сейчас	58$	65$

Для получения индекса мы сравниваем характеристики процессоров и их стоимость, учитывая стоимость других процессоров.

У Xeon E5472 соотношение цены и качества на 3% лучше, чем у Xeon X5450.

Характеристики

Количественные параметры Xeon X5450 и Xeon E5472: число ядер и потоков, тактовые частоты, техпроцесс, объем кэша и состояние блокировки множителя. Они косвенным образом говорят о производительности Xeon X5450 и Xeon E5472, но для точной оценки необходимо рассмотреть результаты тестов.

Базовая частота	3.00 ГГц	3.00 ГГц
Кэш 3-го уровня	12 Мб L2 Cache	12 Мб L2 Cache
Технологический процесс	45 нм	45 нм
Максимальная температура ядра	63 °C	67 °C
Поддержка 64 бит	+	+
Совместимость с Windows 11	—	—
Свободный множитель	—	—
Допустимое напряжение ядра	0.85V-1.35V	0.85V-1.35V

Совместимость

Параметры, отвечающие за совместимость Xeon X5450 и Xeon E5472 с остальными компонентами компьютера. Пригодятся например при выборе конфигурации будущего компьютера или для апгрейда существующего. Обратите внимание, что энергопотребление некоторых процессоров может значительно превышать их номинальный TDP даже без разгона. Некоторые могут даже удваивать свои заявленные показатели, если материнская плата позволяет настраивать параметры питания процессора.

Сокет	LGA771	LGA771
Энергопотребление (TDP)	120 Вт	80 Вт

Технологии и дополнительные инструкции

Здесь перечислены поддерживаемые Xeon X5450 и Xeon E5472 технологические решения и наборы дополнительных инструкций. Такая информация понадобится, если от процессора требуется поддержка конкретных технологий.

Enhanced SpeedStep (EIST)	+	+
Turbo Boost Technology	—	—
Hyper-Threading Technology	—	—
Idle States	+	+
Thermal Monitoring	+	+
Demand Based Switching	+	+
Четность FSB	+	+

Технологии безопасности

Встроенные в Xeon X5450 и Xeon E5472 технологии, повышающие безопасность системы, например, предназначенные для защиты от взлома.

TXT	—	—
EDB	+	+

Технологии виртуализации

Перечислены поддерживаемые Xeon X5450 и Xeon E5472 технологии, ускоряющие работу виртуальных машин.

Отзыв: Процессор Intel Xeon X5450 — Бюджетное решение для оживления компьютеров, на 775 сокете!

Для дачи второй жизни компьютеру на 775 сокет можно поставить топовый процессор марки Core 2 Quad. Например Core 2 Quad q9650 и Core 2 Quad Extrem QX 9770. А есть альтернативный вариант. На протяжении производства процессоров на 775 сокете, параллельно существовал серверный сокет 771. Который представлял серверную версию 775 сокета. Четырёх ядерная архитектура у зеонов, такая же как у квадов — два двух ядерных процессора на одной подложке и под одной крышкой. И дизайн ядра Yorkfield, такой же как и у квадов. На рынке эти процы стоят значительно дешевле и путём нехитрой переделки, можно приспособить под 775 сокет. Для этого нужны дополнительные пропилы под ключи (или удалить эти ключи на самой материнской плате) и перемычка контактов. Так же огромное влияние оказывает чипсет, чипсеты от Nvidia либо не годятся, либо не рекомендуются для работы с зеонами. Лучше всего подходят материнские платы с чипсетами P35, P43, P45. В моём случае это материнская плата Asus P5K с чипсетом P35.
Модифицированный биос можно скачать с китайского сайта, либо ссылки на модифицированные биосы оставляют авторы роликов и статей по установке процессоров на 771 в 775 сокет.

Зеоны вид сверху