Inleiding

Het zal voor niemand meer een verrassing zijn: Intel introduceert vandaag het lang verwachte Socket 1156 platform met een drietal nieuwe processors die tot nu toe door het leven gingen onder codenaam Lynnfield. Met deze introductie maakt men de vorig jaar met de Core i7 geïntroduceerde Nehalem architectuur beschikbaar voor lagere prijzen. De CPU's die vandaag in de verkoop gaan zijn de Intel Core i5 750, Core i7 860 en Core i7 870. Een nieuw platform dus, maar wel met twee processors die de naam 'Core i7' mogen dragen: dat geeft wel aan dat de fabrikant ze zélf als high-end bestempelt. En vooruitlopend op onze resultaten mogen we alvast concluderen dat ze dat niet zonder reden doen; met de nieuwe processors kun je voor relatief weinig geld een bloedsnel systeem samenstellen.

De introductie van de nieuwe Lynnfield chips is misschien wel de meest rommelige lancering die Intel ooit heeft gedaan. Waar de processorfabrikant er normaal gesproken alles aan doet om de informatie over nieuwe producten zo lang mogelijk geheim te houden, is dat deze keer bij lange na niet gelukt. Al in december vorig jaar werd duidelijk dat de mid-range Nehalem varianten gebruik gingen maken van de Socket 1156 processorvoet en lekte uit dat Intel de naam Core i5 zou gaan gebruiken. De afgelopen maanden zijn langzaam maar zeker alle resterende stukjes van puzzel ingevuld. Begin juli was al exact duidelijk welke drie processors Intel zou gaan introduceren en welke namen deze zouden gaan krijgen. De afgelopen weken is het internet letterlijk overspoeld met benchmarks van de nieuwe processors. Deze keer waren het niet eens zozeer journalisten die zich niet aan de NDA (de geheimhoudingsovereenkomst) hielden, als wel aan Intel zelf. Ruim twee weken voor de lancering bleken de nieuwe processors en de bijbehorende moederborden in Taiwan al simpelweg te koop. En ook het kat-en-muisspel tussen Intel en de online shops in de Benelux ging deze keer niet van een leien dakje. Al op 16 juli zette de Belgische tak van de grote distributeur Tech Data de Core i5 (per ongeluk?) in hun systeem, met als resultaat dat een handvol Belgische webshops de processor ruim anderhalve maand voor de lancering al in hun prijslijst hadden staan. Op die manier hebben de processors sinds die tijd ook een vermelding in onze prijsvergelijker gekregen. De Nederlandse shops hielden op verzoek van Intel zich lang koest, maar nadat de bekendste online shop van België, twee weken geleden ook de processors in haar shop opnam (en zelfs beweerde ze per direct te kunnen versturen!), is het Intel niet meer gelukt om de Core i5 in Nederland uit de prijslijsten te houden. Het resultaat: vandaag op de dag van introductie zijn eigenlijk alle specificaties, alle benchmarks en zelfs de Nederlandse prijzen al bekend voor wie zich de laatste tijd flink in de wereld van Lynnfield heeft verdiept.

Desalniettemin hopen we vandaag toch nog een aantal vragen over de nieuwe processor te kunnen beantwoorden. De belangrijkste vraag is natuurlijk: hoe verhouden de nieuwe chips zich in onze uitgebreide set processorbenchmarks ten opzichte van de gevestigde orde? Voordat we dat gaan bekijken, nemen we eerst een frisse duik in de techniek.

Van link naar rechts: Socket 775, Socket 1156, Socket 1366

De drie Intel sockets van de onderzijde.

Lynnfield versus Bloomfield

De Lynnfield is zoals beschreven gebaseerd op de Nehalem architectuur die Intel in november vorig jaar introduceerde met de komst van de Core i7 processors. Met de nieuwe architectuur wist Intel flinke prestatiewinsten te boeken door een combinatie van verschillende nieuwe technologieën. Een van de belangrijkste eigenschappen van de Nehalem architectuur is de integratie van de geheugencontroller in de CPU, waardoor de verschillende cores op zeer hoge snelheid met het geheugen kunnen communiceren. Een ander belangrijk nieuwtje is de terugkeer van HyperThreading uit het Pentium 4 tijdperk: met deze techniek kan iedere core tegelijkertijd instructies van twee programmathreads verwerken. Ook de cache werd door Intel flink onder handen genomen, door in de nieuwe architectuur iedere core een beperkte hoeveelheid eigen L2-cache te geven en daarnaast een flink brok gedeelde L3-cache te implementeren. Misschien wel de mooiste nieuwe functie binnen de Nehalem architectuur is de Turbo-modus, die ervoor zorgt dat processors automatisch op hogere kloksnelheden, mits het stroomverbruik en de warmteproductie dat toelaten. Zoals we verderop zullen zien heeft Intel deze Turbo Modus inmiddels verder doorontwikkeld en is dit hét geheime wapen van de nieuwe Socket 1156 CPU's.

Het doel van Lynnfield is om de Nehalem architectuur voor goedkopere PC's beschikbaar te maken. Hoewel de chip bijzonder veel overeenkomsten kent met de Bloomfield chip die de basis vormt van de huidige Socket 1366 Core i7 processors, zijn er toch de nodige verschillen aangebracht om enerzijds de CPU zélf goedkoper en kleiner te maken en anderzijds ook het platform (moederbord, chipset, geheugen) betaalbaarder te maken.

Een dieshot van de Lynnfield chip

Om met de overeenkomsten te beginnen: net als Bloomfield bevat Lynnfield vier cores die in één chip zijn ondergebracht. HyperThreading is ook geïmplementeerd, al wordt dat zoals we verderop zullen zien niet bij alle processors ingeschakelt. Ook op het gebied van cache geheugen zijn er geen verschillen: iedere core heeft 256 kB eigen L2-cache beschikbaar en daarnaast is er 8 MB gedeelde L3-cache. Concreet: kijken we puur naar de processorcores en wat daar direct aan vast zit, dan zijn er eigenlijk geen verschillen tussen de twee Nehalem-gebaseerde chips.

Het eerste belangrijke verschil vinden we bij de geïntegreerde geheugencontroller. Bloomfield heeft een triple-channel DDR3-controller, één van de unieke aspecten waardoor Core i7 systemen zo'n goede prestaties bieden. Bij Lynnfield heeft Intel weer een stapje terug gedaan naar twee kanalen. De beschikbare geheugenbandbreedte is dus minder, maar dit resulteert wel in een minder complexe CPU, minder complexe moederborden en de consument hoeft een reepje geheugen minder te kopen.

Een tweede verschil is dat de QuickPath interface die we kennen van de huidige Core i7's is verdwenen. Op zich hoeven we daar geen traan om te laten: deze speciale bus is in feite ontwikkelt om in server systemen twee of meer CPU's op een efficiënte wijze met elkaar te laten communiceren. Dat de Core i7 deze QuickPath bus heeft is eigenlijk primair te verklaren door het feit dat de Bloomfield chip ook gebruikt wordt voor Xeon CPU's, al gebruikt Intel dan de codenaam 'Gainestown'. (Begint het trouwens op te vallen? Desktop CPU's zijn de laatste jaren altijd fields, server processors altijd towns.)

In plaats van die QPI-bus krijgen we bij Lynnfield wel iets anders terug: Intel heeft immers de PCI-Express 2.0 controller voor de videokaart in de CPU geïntegreerd. Op die manier kan de videokaart dus rechtstreeks met de processor communiceren, zonder tussenkomt van een chipset. Dat betekent dat bij games een kleine, maar toch zeker aanwezige bottleneck is weggenomen. De Lynnfield chip biedt 16 lanes aan, die ofwel voldoende voor één videokaart, ofwel verdeeld kunne worden naar 2x 8-lanes voor SLI of Crossfire.

Doordat zowel de geheugencontroller als de PCI-Express controller in de processor zijn geïntegreerd, heeft de CPU inmiddels alle taken van de traditionele north bridge over genomen. Geen wonder dat we op voor Lynnfield geschikte moederborden nog maar één chip tegenkomen die in feite puur de taken van de south bridge opzicht neemt. De nieuwe P55, waarover verderop meer, is dus in feite geen chipset meer, maar een chip. Voor de verbinding tussen de processor en deze enkele chip wordt de DMI-bus gebruikt, die op dit moment door Intel ook al wordt ingezet voor de communicatie tussen north en south bridges bij conventionele chipsets.

Onderstaande afbeelding laat dat duidelijk zien; links zie je de schematische opbouw van een Socket 775 systeem, waarbij de north bridge de geheugencontroller en PCI-Express controller bevat. Rechts zie je de opbouw van een Lynnfield systeem, met zoals te zien nog één chip. In het overzicht zie je ook direct de mogelijkheid om een display op de chipset aan te sluiten; dat wordt bij Lynnfield en P55 nog niet toegepast, maar in de nabije toekomst wel. Meer daarover aan het eind van dit artikel.

Core i5 en Core i7

Toen voor het eerst de naam Core i5 in het geruchtencircuit kwam opborrelen, leek het er op dat dit de naamgeving zou worden voor alle nieuwe Lynnfield chips. Dat bleek al snel niet het geval; van de drie processor die vandaag geïntroduceerd zijn, heet er slechts één Core i5 en twee Core i7. Waar zit het verschil?

Waar het er in eerste instantie op ging lijken dat men de naamgeving van de chips op basis van de socket zou kiezen, gaat Intel dit doen op basis van de mogelijkheden van de processor. Een processor mag Core i7 heten als deze voldoet aan drie eisen: vier cores, HyperThreading én Turbo Boost functionaliteit. Is HyperThreading niet beschikbaar, maar zijn er wel vier cores en Turbo Boost, dan krijgt een chip de naam Core i5. En om het verhaal voor de toekomst compleet te maken: voor processors met 4 cores, géén HyperThreading en géén TurboBoost heeft Intel in de toekomst naam Core i3 gereserveerd.

Lynnfield komt als Core i5 én als Core i7 op de markt.

Of het logisch is… daar zijn de meningen over verdeeld. In ieder geval is het dus zo dat Core i7 processors komen met twee verschillende sockets, 1156 en 1366, en dat je op Socket 1156 zowel i5 als i7 chips kunt plaatsen. Om dat onderscheid te maken gebruikt Intel verschillende reekse modelnummers: Core i7 chips voor Socket 1366 zijn te herkennen aan een modelnummer dat begint met een 9, exemplaren voor Socket 1156 zijn te herkennen aan een modelnummer dan begint met een 8. De Core i5 processor heeft een modelnummer dat begint met een 7.

Om de naamgevingssoap compleet te maken: op niet al te lange termijn komen er ook varianten van de Lynnfield chips waarbij Intel een S acher het modelnummer plakt. Dat betekent dat je van doen heb met een zuinigere CPU, die in plaats van een TDP van 95 Watt genoegen neemt met 82 Watt. Onderstaand overzicht van Nehalem gebaseerde CPU's zal een en ander verduidelijken:

Geheime wapen

De modelnummers waren al gevallen: de drie processors die Intel introduceert zijn de Core i7 870, Core i7 860 en Core i5 750. De 870 is de snelste Lynnfield chip en heeft een basis klokfrequentie van 2.93 GHz. Hij gaat voor zo'n 500 euro over de toonbank, vergelijkbaar met de Core i7 950. De andere nieuwe i7 heeft modelnumer 860 en werkt op een basis klokfrequentie van 2.8 GHz. De prijs van deze CPU ligt rond de 260 euro, wat meer is dan de Core i7 920, maar minder dan de overige Socket 1366 chips. De Core i5 750 tenslotte werkt standaard op 2.67 GHz en verwisselt voor zo'n 190 euro van eigenaar. Zoals op de vorige pagina beschreven mist de 750 de HyperThreading functionaliteit, voor de rest zijn de CPU's qua eigenschappen identiek.

Wie zich heeft kunnen beheersen om nog niet naar de pagina's met benchmarks door te klikken en puur kijkt naar de klokfrequenties en prijzen zal niet direct bijster enthousiast worden. Een begrijpelijke reactie, want om eerlijk te zijn waren wij in eerste instantie ook niet overtuigd. De schoen wringt hem bij de Core i7 920 processor, die inmiddels in prijs tot onder de 230 euro is gezakt en wél triple-channel geheugen heeft. Onze gedachtes nog voordat we ook maar één benchmark hadden gedraaid: worden die Core i7 860 en 870 niet per definitie onvoorkoopbaar?

Dat blijkt zoals we verderop zullen zien zeker niet het geval en de reden is Intels nieuwe geheime wapen: een geoptimaliseerde Turbo Modus. De Turbo Modus kennen we van de bestaande Core i7's en daar werkt 'ie als volgt: zijn alle vier de cores in gebruik, dan werkt de CPU op standaard klokfrequentie. Zijn slechts twee cores in de weer en laat de temperatuur het toe dan wordt de multiplier met 1 stap verhoogd. Concreet: de CPU's gaan 133 MHz sneller werken. Is bij single-threaded software slechts één core in gebruik, dan zijn er twee extra speedbins beschikbaar: 266 MHz extra dus. Op die manier werkt een Core i7 920 in "het beste geval" dus op 2.67 + .26 = 2.93 GHz.

De Turbo Modus zit bij de Lynnfield processors een stuk vernuftigder in elkaar. Bij de nieuwe Core i7's kan zélfs wanneer alle vier de cores in gebruik zijn, de snelheid met één of twee stappen worden verhoogd. Mocht je toereikende koeling hebben (en welke Hardware.Info lezer heeft dat niet?) dan werkt je 860 CPU dus consequent op 2.93 of zelfs 3.06 GHz. Zijn er twee cores in gebruik dan kunnen er vier stappen, ofwel 533 MHz bijkomen, en wanneer je single-threaded software gebruikt en dus slechts één core in de weer is, werkt de nieuwe turbo modus zelfs met vijf stappen ofwel 667 MHz. Voor de Core i5 is de maximale verhoging bij single-threaded software vier speedbins, ofwel 533 MHz.

Uiteindelijk zijn de maximale kloksnelheden (mits goed gekoeld) dus als volgt: 3.2 GHz voor de Core i5 750, 3.46 GHz voor de Core i7 860 en 3.6 GHz voor de Core i7 870. En daar komt je eigen overklokkunsten nog eens bovenop!

Als we dan nog eens opnieuw het vergelijk maken tussen de Core i7 920 en de Core i7 860. Toegegeven, met 230 euro ten opzichte van 260 euro is de 920 processor wat goedkoper. Maar; een P55 moederbord is zo'n 50 à 75 euro goedkoper dan een vergelijkbaar X58 moederbord en als je de geheugenmodule die je je bespaart ook nog even meerekent, zal de totale prijs van een i7 860 systeem minstens zo'n 50 euro goedkoper zijn. In multi-threaded gebruik draait de 920 op 2.67 GHz, de 860 op 2.93 of 3.06 GHz; dát verschil kan het gemist van een derde geheugenkanaal al snel componseren. Bij single-threaded software (veel games als beste voorbeeld) is het max. 2.93 GHz voor de 920 en max 3.46 GHz voor de 860. Dat scheelt wel een slok op een borrel! Exact hier zit 'm de crux bij de nieuwe Lynnfield processors, hou dat in je achterhoofd bij de benchmarks.

In onderstaande tabel vind je de specs van de i5 750, i7 860 en i7 870 nog eens overzichtelijk terug.

Algemeen
Merk		Intel	Intel	Intel
Productnaam		Core i5 750	Core i7 860	Core i7 870
Productcode		BX80605I5750	BX80605I7860	BX80605I7870
Getest door		Bobby van der Ark	Bobby van der Ark	Bobby van der Ark
Datum test
Details		Details	Details	Details
Specificaties
CPU-core		Lynnfield	Lynnfield	Lynnfield
CPU-voet		Socket 1156	Socket 1156	Socket 1156
Klokfrequentie		2.67 GHz	2.8 GHz	2.93 GHz
Max. turbo klokfrequentie (één core)		3.2 GHz	3.46 GHz	3.6 GHz
L2-cache		1024 kB	1024 kB	1024 kB
L3-cache		8192 kB	8192 kB	8192 kB
Cores		4	4	4
HyperThreading
Geïntegreerde geheugencontroller		DDR3-1333 (Dual Channel)	DDR3-1333 (Dual Channel)	DDR3-1333 (Dual Channel)
MMX
SSE
SSE2
SSE3
SSE4A
SSE4.1
SSE4.2
x86-64
XD-bit
Productie-procédé		45 nm	45 nm	45 nm
TDP (Maximaal stroomverbruik)		95 W	95 W	95 W