GUIA DE REFERÊNCIA DE PROCESSADORES INTEL

GUIA DE REFERÊNCIA DE PROCESSADORES INTEL - 2010
Texto original do Fórum PCs – Disponível em: < http://blogs.forumpcs.com.br/espaco_aberto/
2010/02/22/guia-de-processadores-intel/>. Adaptações e correções: Prof. Carlos José
Ano de referência: 2010
1 Introdução
Bons tempos aqueles em que se escolhia processadores baseado em sua frequência pura e
simplesmente, e quando era fácil escolher entre os poucos modelos disponíveis de cada
fabricante. Porém, as novas tecnologias surgiram: a era dos 64 bits, controlador de memória
integrado no processador, Hyper Transport, Hyper Threading, Turbo Boost, processos de
litografia cada vez mais refinados e com tudo isso temos hoje processadores bem mais
rápidos, com maior poder de cálculo e ao mesmo tempo mais econômicos.
Hoje em dia com os atuais lançamentos de processadores da Intel, com certeza você já deve
ter reparado que temos uma ampla oferta de processadores, desde a linha básica até mesmo
os mais poderosos modelos. Mas em meio a tantas opções ficou difícil escolher um
processador que atenda as suas necessidades e que lhe ofereça um bom tempo até o próximo
upgrade.
Figura 1: Logotipo da Intel
Fonte: Fórum PCs
E para complicar ainda mais, temos o principal fator para decidir qual deles comprar, que é o
preço: temos processadores dual-core custando mais que quad-core, códigos e mais códigos
de processadores sem sabermos realmente o que comprar. Mas calma, não se preocupe, esse
artigo servirá justamente para lhe auxiliar nessa difícil tarefa que é entender as tecnologias e
saber qual processador comprar para seu sistema ou para uma nova plataforma, de acordo
com sua utilização e seu poder aquisitivo.
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2 Linha Core 2 Duo
Ainda é uma ótima linha visto que a plataforma é barata, pois é possível comprar uma placa
mãe com chipset G31 na faixa de R$ 180,00. Isto torna a briga entre os modelos mais acirrada
e complicam a tarefa em determinar qual modelo comprar. Porém, nesse tutorial pretendo
esclarecer melhor as coisas a fim de ajudar em sua escolha.
Figura 2: Core 2 Duo Processor
Fonte: Fórum PCs
Uma característica forte desta linha, sem sombra de dúvida, é o grande cache L2. Os modelos
variam entre 2 MB, 3 MB, 4 MB e 6 MB, o que acaba diminuindo os acessos à memória que é
feito através do FSB. As frequências altas também ajudam e muito nas execuções de tarefas
pesadas, principalmente em jogos em que o processamento é bem exigido. Seu consumo
elétrico também é pequeno. O conjunto de frequência alta aliado ao generoso cache traz um
ótimo desempenho geral. Para aplicações simples como, por exemplo, assistir um vídeo,
acessar internet, planilhas e documentos em geral, o desempenho de um processador Core 2
Duo de entrada de linha já vai dar conta do recado.
Em geral a linha E7000 está com os preços baixos, se tornando uma ótima opção. Desta
forma, a aquisição de processadores da linha E4000 e E6000 se torna inviável, devido ao
preços desses modelos serem praticamente os mesmos que a linha E7000 ou em alguns
casos, até superior. Já a série E8000 está com os preços em alta e o seu desempenho não é
tão superior à série E7000. Um processador com bom custo x beneficio é o E7500, que está
custando em média R$ 345,00. Devido à alta frequência pode ser usado em aplicações
pesadas sem ficar muito atrás da linha E8000. Sem contar no suporte à virtualização por
hardware (Intel VT) para o E7500 com sSpec “SLGTE”, que garante compatibilidade com o XP
Mode do Windows 7.
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Um detalhe: apesar do modelo E7200 estar em linha, é muito difícil de ser encontrado. Já os
modelos E7300, E7400 e E7500 na tabela da Intel custam o mesmo preço (US$ 133,00). Então
vai ser mais difícil de achar os modelos abaixo do E7500 visto que pelo mesmo preço, ele é
mais vantajoso em relação aos outros modelos menores. O mesmo acontece com a série
E4300 e E4600, os únicos modelos da série E4000, que custam US$ 113,00 na tabela da Intel,
tornando sua aquisição inviável. Em geral as linhas abaixo da E7000 estão com os preços em
alta, justamente para saírem de linha, pois são fabricados em 65nm e baseados no núcleo
Conroe.
Uma ótima opção para quem está montando uma máquina baseada no soquete 775 é comprar
placa mãe com chipset G31, que é possível encontrar em média por R$ 180,00 e dão suporte
até Core 2 Quad com 1333 MHz de FSB, ou seja, suporta até o Q9550 sem problemas. A
dificuldade dessa linha seria o preço das memórias DDR2 que no momento estão em alta e até
mesmo ficando mais caras que algumas DDR3.
3 Linhas Celeron e Pentium
Linha básica da Intel, nada mais são do que Core 2 Duo com cache menor ainda. Seu
barramento frontal lento (FSB 800mhz) aliado ao seu cache pequeno tornam seu desempenho
reduzido e limitado, não sendo ideal para aplicações pesadas. Mas, dependendo da aplicação,
ainda são boas opções devido ao preço e consumo baixos. Atualmente o destaque da linha fica
por conta do modelo E3200 feito com o núcleo Wolfdale de 45nm (revisão R0) e com suporte
para virtualização por hardware. Ele conta com um cache L2 de 1 MB e tudo isso por apenas
R$ 120,00. Sem contar no potencial de overclock deste modelo, pois tem multiplicador 12x
tornando fácil aumentar sua frequência.
3.1 Celeron (Single Core)
Os modelos single core são uma espécie em extinção, sendo muito difícil consegui-los. O O
fato de serem baseados na arquitetura anterior a dos Core 2 Duo (Penryn), com um cache L2
super reduzido (512KB) e seu FSB de apenas 800 MHz, tornam o seu uso muito restrito a
máquinas que não exijam muito desempenho.
Como já descrito anteriormente, os Pentium Dual Core nada mais são do que Core 2 Duo com
cache L2 menor e o FSB mais lento. Seu uso para computadores home/office ainda é
excelente, e até mesmo para rodar alguns jogos leves, porém, para um desempenho maior os
fatores citados anteriormente são bem limitantes. Um pequeno overclock ajuda a amenizar
essa situação, porém, não soluciona. Se o fator decisivo for desempenho a linha Core 2 Duo
oferece uma melhor relação custo x benefício. Por outro lado se seu uso é moderado onde o
desempenho não é problema, mas sim o preço, então a linha Pentium Dual Core com certeza
vai lhe atender muito bem. O problema do Pentium Dual Core é o consumo elevado quando
comparado ao Core 2 Duo.
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Previsto para ser lançado no segundo semestre de 2010, o modelo Pentium E6700 deverá ser
uma ótima opção. Atualmente o modelo com melhor custo x beneficio entre a linha Pentium é o
modelo E6300 encontrado por R$ 207,00. Ele é um E7400 “capado”, com cache L2 menor.
Porém o FSB de 1066 MHz ajuda no desempenho geral da máquina, tornando-a eficiente para
a maioria das operações e também em aplicações pesadas que necessitem de um
desempenho bom.
4 Linha Core 2 Quad
Os processadores Core 2 Quad na realidade são dois chips de Core 2 Duo colocados lado a
lado. Por serem dois processadores Dual Core, cada par de núcleos compartilha o seu cache
L2. Assim, um processador Core 2 Quad com 6 MB de cache L2 na realidade são 3 MB + 3
MB, em que cada par de núcleos gerencia sua parte. Isso também afeta a comunicação entre
os núcleos que estão na outra parte do processador, pois se um núcleo precisar se comunicar
com o outro que esta na outra parte do processador isso será feito através do lento FSB.
Porém, de modo geral, o desempenho é muito bom. Até mesmo em jogos, em que a regra diz
que quanto mais MHz melhor, os quads de menor frequência se saem muito bem.
Infelizmente a linha sofre da mesma forma que os Core 2 Duo - a série de alto desempenho
Q9000 está com os preços em alta. O mesmo ocorre com os modelos Q6600 e Q6700,
remanescentes do processo de fabricação de 65 nm. É muito difícil de encontrá-los e quando
são achados, o seu preço é alto demais, compensando, neste caso, optar por algum modelo da
série Q8000, que tem um ótimo balanço entre desempenho x preço x consumo. Mesmo com
cache de 4MB (2MB + 2MB), o seu FSB de 1333 MHz melhora consideravelmente seu
desempenho. O modelo Q8400 é o melhor produto da série, pois está com preço igual ao do
Q8200 e Q8300 na tabela da Intel, e ainda conta com suporte a virtualização, coisa que seus
irmãos menores não têm.
5 Linha Nehalem
A micro-arquitetura Nehalem (base da arquitetura i3, i5 e i7), lançada no último trimestre de
2008, é uma evolução da arquitetura usada nos chips Core2 Duo (geração Penryn), com
algumas melhorias e novas tecnologias implantadas na arquitetura, mas que mantém a filosofia
de alto desempenho com baixo consumo elétrico. Fabricado no processo litográfico de 45 nm,
com os 4 núcleos no mesmo chip, é um autentico quad-core. Trouxe à vida novamente o Hyper
Threading para alguns modelos da linha, tecnologia essa que não esteve presente na linha
Core 2 Duo e Core 2 Quad. Abandonou o barramento frontal (FSB) que era gargalo para o
sistema em si, trazendo a controladora de memória para dentro do processador, que em
conjunto com o QPI uma linha de conexão direta com a ponte norte (North Bridge), traz um
melhor desempenho com baixa latência, eliminando o gargalo formado pelo FSB e aliviando o
tráfego de dados pelo chipset.
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Figura 3: Processador da arquitetura Nehalem
Fonte: Fórum PCs
A tecnologia Turbo Boost também fez sua aparição, produzindo algumas melhorias
relacionados ao consumo elétrico. Há também uma nova estruturação da memória cache do
processador. Todas essas melhorias fizeram a coroa do desempenho passar da linha Core 2
Duo para a série Core i7 900.
Explicarei de forma simplificada algumas tecnologias na linha, a fim apenas de poder mostrar
as melhorias mais visíveis em relação à geração anterior. Desta forma ficará fácil entender a
evolução e a diferença de desempenho para então poder escolher melhor entre os modelos
disponíveis.
5.1 Controladora de memória integrada
Sem sombra de dúvidas a passagem da controladora de memória da ponte norte para dentro
do processador foi uma melhoria significativa, ainda mais porque a AMD já tinha feito isso há
anos. Além de adicionar essa função ao processador houve uma inovação, já que a
controladora de memória opera apenas com DDR3 (a controladora da AMD operava apenas
com DDR2 na época) diminuindo sensivelmente a latência na comunicação e dando folga ao
processador para trabalhar mais “solto”. Oficialmente suporta DDR3 nas frequências de 800,
1066 e 1333. A série Core i7 900 conta com controladora de memória de triplo canal (192 bits)
enquanto as linhas abaixo tem “apenas” controladora de canal duplo (128 bits).
5.2 Memória Cache
Apesar de manter inalterada a memória cache de nível 1 (L1), sendo 32KB para dados e 32KB
para instruções, houve melhorias internas, tornando-a mais rápida. Por outro lado a memória
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L2 foi bem reduzida, mas agora ela é individual por núcleo e não mais utilizada por pares de
núcleos como acontece na linha Core 2. Os núcleos agora contam com 256 KB de cache L2,
bem menor se comparado com o tamanho da linha anterior, porém sua latência foi reduzida.
Para compensar a redução no cache L2 (individual por núcleo) agora foi incorporado um
terceiro nível bem generoso (cache L3) com 8MB e é compartilhada por todos os núcleos.
5.3 QPI – Quick Path Interconnect
Nesta nova arquitetura a Intel resolveu inovar e deixou de lado o velho FSB, gargalo do
sistema, partindo para uma conexão direta (ponto a ponto) para a comunicação do processador
com a ponte norte (assim como o Hyper Transport da AMD). Operando com frequências
elevadas e baixas latências, garante desempenho na comunicação com a ponte norte evitando
gargalos, deixando os núcleos mais “livres” para poder trabalhar. O link QPI também pode ser
usado para comunicação direta com outros processadores (não confundir com outros núcleos).
Alguns modelos não usam o QPI mais sim DMI (veremos isso mais a frente). Se compararmos
o desempenho do QPI com o FSB de 1600 MHz (o mais rápido na linha Core 2 Quad), o QPI é
cerca de 3 a 4 vezes mais rápido.
5.4 Turbo Boost
Essa é uma tecnologia que simplesmente faz um overclock em um ou mais núcleos do
processador, baseado no seu consumo e temperatura, permitindo maior desempenho em
operações que não tiram proveito de todos os núcleos, deixando os demais núcleos ociosos
desligados e aproveitando sua energia para acelerar os que estão trabalhando. O limite para o
modo turbo é definido por seu TDP (Thermal Design Power, conhecido como “envelope
térmico”), o processador gerencia a aceleração conforme o consumo no momento, voltando
para sua frequência original quando todos os núcleos estão em atividade. Este recurso não
está presente em todos os modelos da linha e a frequência (overclock) vária de modelo para
modelo.
5.5 Hyper Threading
Essa não é uma tecnologia nova, pois ela foi introduzida nos tempos do Pentium 4, sendo
deixada de lado com a chegada dos Core 2 Duo, mas que agora retorna para mostrar seu
valor. O Hyper Threading cria dois núcleos virtuais a partir de um núcleo físico, permitindo
processar 2 instruções ao mesmo tempo, tornando assim um quad-core em um processador
com 8 núcleos virtuais.
Essas são as características “comuns” a linha Nehalem, sendo as séries Core i3, Core i5 e
Core i7. Porém, alguns modelos podem não ter todos os recursos apresentados aqui.
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6 Core i7 Série 900
O núcleo Bloomfield foi o primeiro a utilizar a micro-arquitetura Nehalem e utiliza um novo
socket, o LGA 1366. Ele representa o topo da linha e o máximo poder de processamento para
entusiastas, gamers ou para quem necessita de alto poder computacional. Porém seu custo
(assim como seu desempenho) são elevados, saindo do modelo Core i7 920 para outros o
salto de preço é grande. Estes modelos contam com todas as tecnologias citadas
anteriormente. Com a controladora de memória de 3 canais (192 Bits) integrada ao
processador e usando o QPI para comunicação com o chipset não seria possível utilizar os
chipsets já lançados (por ter o FSB como meio de comunicação). Assim, foi lançado um novo
chipset para eles, o X58, que entre suas características, traz 32 linhas PCI-E 2.0, sendo
possível conectar 2 placas de vídeo a 16x cada. Em virtude disso as placas mãe para essa
série também são mais caras, pois necessitam camadas a mais no PCB para abrigar as trilhas
dedicadas aos três canais de memórias DDR3.
Figura 4: Núcleo Bloomfield da série i7 900
Fonte: Fórum PCs
Os Core i7 920 e 940, por serem os primeiros a serem lançados, sofrem uma forte
concorrência de modelos lançados posteriormente. Esse é o caso do i7 920 frente ao i7 860.
Os dois estão na mesma faixa de preço, porém este último tem frequência padrão maior, modo
Turbo Boost mais agressivo, TDP menor (esquenta menos), e ainda conta com o gerenciador
do PCI-E integrado no processador (16 linhas). Os modelos superiores, como i7 940 e 950 têm
praticamente o dobro do preço, porém seu desempenho não acompanha na mesma proporção.
Neste caso a série i5 800 está com um custo x beneficio melhor, mas se sua vontade é fazer
upgrade para um processador mais potente, o i920 é o seu processador, porém, dê preferência
a revisão D0 que é reconhecida pelo sSpec SLBEJ.
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7 Core i7 Série 800 e i5 Série 700
Lançado para tornar a arquitetura Nehalem mais acessível sem deixar de lado o desempenho,
foi introduzido o núcleo Lynnfield e um novo socket para suportá-lo, o LGA 1156. Mantém a
maioria dos recursos da série 900, com exceção da controladora de memória que foi “reduzida”
a duplo canal, porém agora com suporte até DDR3 1333, que ainda conta com algumas
melhorias. Uma delas é a passagem do controlador PCI Express do chipset para dentro do
processador, que conta com 16 linhas PCI-E suportando um arranjo de até duas placas de
vídeo no modo 8x + 8x, ficando a cargo da placa mãe oferecer mais de um slot PCI-E para isso
ou não. O modo turbo foi melhorado, agora contando com frequências maiores e chegando a
até a 3,6 GHz (i7 870), enquanto na série 900 apenas o i7 975 Extreme Edition chega a essa
velocidade em modo turbo.
O Core i7 750 faz uso do núcleo Lynnfield, porém com a remoção do Hyper Threading. Desta
forma só é possível fazer uso dos 4 núcleos físicos, sem nenhum núcleo virtual. O link QPI foi
removido, ficando em seu lugar o DMI para conexão com o chipset da placa mãe.
7.1 DMI – Direct Media Interface
Direct Media Interface (DMI), ou Interface Direta para Mídia em tradução livre, não é algo novo,
sendo sua utilização feita com conexão direta (ponto-a-ponto) da ponte norte (NB) com a ponte
sul (SB). Isso reforça ainda mais o termo usado para definir o P55 não como uma ponte norte,
mas sim como uma ponte sul. Foi implantada pela primeira vez em 2004 em conjunto com a
ponte sul ICH6 e melhorado com o decorrer dos anos. Ele é usado nos processadores i5 e i3,
assim como nos modelos i7 800. Trabalha com 2GB/s em cada sentido, ou seja, 4GB/s no
total. Pode parecer pouco se comparado aos 19,2 GB/s do QPI a 4,8 GT/s, mas devemos
lembrar que com o controlador PCI Express e a controladora de memória integrados ao
processador este caminho não será tão concorrido, fazendo que os 4 GB/s sejam até mesmo
super dimensionados para a tarefa.
Com a maior parte dos recursos integrados ao processador, sendo o chipset (P55) apenas um
único chip, é possível simplificar no layout das placas mãe, ficando o diferencial de cada uma,
os recursos adicionais aos já oferecidos pelo P55.
Sem sombra de dúvida o melhor custo x benefício neste caso é o i5 750 que já é encontrado
por cerca de R$ 535.00, oferecendo um ótimo desempenho para a maioria das aplicações,
bem como jogos, e ainda mostra fôlego para aplicações mais exigentes como edição de
vídeo/imagem e execução de programas pesados. As placas mãe para esses modelos já estão
num preço razoável. É possível encontrar, por exemplo, a DP55WB da Intel por R$ 370,00 que
aliada às quedas nos preços de DDR3, transforma a plataforma em uma ótima opção para
quem deseja montar uma máquina nova e com possibilidade de upgrades futuros.
Dentro de alguns meses a Intel deverá lançar o Core i7 880 , baseado no núcleo Lynnfield com
uma frequência de 3.06 GHz, Hyper Threading e Turbo Boost para 3,73 GHz. Porém, pode-se
esperar um preço alto por ser o modelo mais forte entre os Lynnfield.
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8. Core i3, Core i5 Série 600 e Pentium G9650
O início de 2010 foi marcado pelo lançamento do núcleo Clarkdale, que equipa a nova linha
Core i3 e Core i5 série 600 e Pentium G9650. A Intel promete com isso trazer o Nehalem para
todos, com processadores mais acessíveis e agregando as novas tecnologias como Turbo
Boost, Hyper Threading e maior economia de energia.
A linha Clarkdale, por se tratar de processadores dual-core, vem com a tarefa de aposentar os
Core 2 Duo e o socket LGA 775. Nessa linha de processadores a Intel conseguiu transferir a
GPU integrada nos chipset para dentro do processador. Desta forma, temos processadores
com núcleo gráfico integrado. Para isso o processador foi dividido em duas partes, onde uma é
o processador em si, feito no mais novo processo de fabricação de 32 nm com dois núcleos
com suporte a Hyper Threading. Assim, temos 4 processadores virtuais, auxiliados por um
cache L3 de 4 MB. Enquanto a outra parte, fabricado em 45 nm, carrega o controlador PCI
Express, controladora de memória e o núcleo gráfico com suporte a DirectX 10. A comunicação
entre os chips é feita por um canal QPI.
Figura 5: Intel Core i5
Fonte: Fórum PCs
Assim como o Lynnfield, o Clarkdale utiliza o socket LGA 1156. Assim, é suportado pelas
placas mãe atuais com o P55 (requerendo apenas uma atualização de Bios), porém a parte
gráfica não pode ser usada devido à ausência de conectores de vídeo no painel traseiro. Novos
chipsets então foram lançados, em que a principal diferença para o P55 é o link FDI (Flexible
Display Interface), link de comunicação direta da parte gráfica com o chipset. E são eles Intel
H55, H57 e a versão corporativa Q57. Há pouca diferença entre eles, mas em especial
podemos citar que o H55 não tem suporte a RAID, oferecido no H57; e o Q57 vem com
recursos adicionais de gerenciamento remoto.
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Para aqueles que desejam montar uma plataforma nova com desempenho e baixo consumo de
energia com certeza a linha Clarkdale vai se enquadrar muito bem nessa filosofia. Oferece
desempenho superior aos Core 2 Duo, vem com novas tecnologias e recursos que pesam
bastante a seu favor, sem contar a possibilidade de upgrades, visto que a plataforma LGA 775
já está saindo de linha, enquanto os lançamento para LGA 1156 e 1366 continuarão surgindo.
O grande destaque da linha é o modelo i3 530 encontrado na faixa dos R$ 360,00, ou seja,
preço similar ao Core 2 Duo E7500 mas com desempenho superior. Na excelente coluna do
Flávio Xandó, Core i5 de 32 nm – Clarkdale – GPU no processador, é possível ter noção da
diferença de desempenho para os Core 2 Duo.
9 Conclusão
Com uma ampla gama de modelos disponíveis para todos os gostos e bolsos, a tarefa de
escolher o mais adequado, sem sombra de dúvidas, é complicada. Mas acredito que depois de
todas essas informações, tudo poderia ser sintetizado da seguinte forma:
Se quiser montar uma plataforma nova para aplicações simples e não quer gastar muito com
isso, pode pegar uma placa mãe baseada no chipset Intel G31 e coloque um Celeron E3200,
que pode ser encontrado por R$ 120,00. O único problema neste caso é o curto caminho para
upgrade no futuro, visto que a plataforma LGA 775 está com os dias contados.
Se você já possui uma plataforma baseado no socket LGA 775, não dispõe de muito dinheiro,
então vale a pena fazer um upgrade para um processador melhor. Em especial o Core 2 Duo
E7500 na faixa de R$ 345,00 ou ainda o Core 2 Quad Q8400 por R$ 421,00 podem trazer um
salto de desempenho interessante, e dependendo do uso da máquina, poderá ficar ainda
alguns anos com esta plataforma.
Se tem um pouco mais de dinheiro e quer investir em algo mais moderno, mas o seu interesse
não é desempenho, mas sim flexibilidade para tarefas tipo home/office e esporadicamente
algum jogo leve, pode ir direto para plataforma Clarkdale. O modelo Core i3 530 com sua GPU
integrada, mesmo desprovido de Turbo Boost, vai lhe servir perfeitamente, permitindo ainda
futuramente aumentar o desempenho da máquina, bastando para isso trocar o processador.
Se deseja desempenho e flexibilidade aliados a economia de energia, e tudo isso com um
ótimo custo x beneficio. Então a sua escolha com certeza cairá para o Core i5 750. Com todo
esse seu potencial, a falta do Hyper Threading não afetará muito o seu desempenho “final”, e
fica ainda a flexibilidade de um upgrade de processador para se tirar maior proveito da
plataforma, que está em inicio de carreira, pode ter certeza que virão coisas boas por ai.
Se desejar o máximo de desempenho, a linha i7 será a escolha mais acertada, principalmente
depois que a Intel anunciou para a breve a chegada de processadores de 6 núcleos para esta
linha.