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Simone82

Intel "nehalem" Core I7 - "bloomfield"

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Intel Core i7 Nehalem "Bloomfield"

i7 920 - i7 940 - i7 950 - i7 965EE - i7 975EE

I7-DRAW.jpg

cpu.jpg

Modelli attualmente presenti sul mercato:

  • Core i7 920 C0
  • Core i7 940 C0
  • Core i7 950 D0
  • Core i7 965EE C0
  • Core i7 975EE D0

Modelli previsti in futuro:

  • Nessuno alla data odierna

Tabella tecnica delle cpu:

20090512120951_nehalem.JPG

Principali caratteristiche della nuova architettura Nehalem:

  • Design monolitico: i 4 core sono integrati nello stesso blocco di silicio
  • Memory controller DDR3 integrato nel processore
  • Cache di terzo livello da 8Mb
  • Tecnologia HyperThreading
  • Tecnologia Quick Path Interconnect
  • Socket 1366 LGA

Documenti ufficiali:

Intel® Core™ i7 Processor Extreme Edition Series and Intel® Core™ i7 Processor Datasheet - Volume 1

Intel® Core™ i7 Processor Extreme Edition Series and Intel® Core™ i7 Processor Datasheet - Volume 2

Core i7 die:

die_shot.jpg

Performance rendering 3D:

17766.png

17765.png

Diagramma del chipset sulle nuove schede madri X58-1366LGA:

20090316171841_chipset-diagram.png

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Intel Core i7 Nehalem "Bloomfield"

i7 Overclocking

Quanto di seguito va preso come pura indicazione: ognuno è responsabile del proprio hardware. Ricordo inoltre come ogni componente abbia i propri limiti, diversi o anche molto diversi da altri componenti pure se uguali. Invito a leggere l'ottima guida di papafoxtrot per l'overclock dei Core i7, qui di seguito solo alcune indicazioni riassuntive.

Principi di overclock

La nuova architettura Nehalem dei processori Intel ha cambiato il modo di praticare overclock. L'integrazione del memory controller e la presenza del QPI rendono infatti necessaria un'attenzione ai settaggi diversa da quanto finora fatto con i Core 2.

QPI

Interfaccia point to point che collega il processore al chipset attraverso una coppia di link a 16bit (32bit totali). La frequenza dei link

(QPI_freq) determina la banda di trasferimento secondo questa formula:

QPI_Bandwidth=16*QPI_freq/8

QPI_Bandwidth_Total=16*QPI_freq/8*2 (banda aggregata dei 2 links)

QPI_Bandwidth_Total=16*4.8/8*2=19.2 GB/s (bandwidth delle cpu 920-940-950)

Questo significa che le periferiche lavoreranno con una banda totale di 19.2 GB/s ad una frequenza di 4.8Ghz (specifiche base).

Uncore

Tutto ciò che non è core, come dice la parola. Comprende il controller di memoria e la cache L3. La sua frequenza (Uncore_freq) è diversa da quella del processore. La sua tensione (VTT) è uguale a quella del QPI, per cui nei bios le voci sono in comune.

La frequenza di clock del processore e di tutte le componenti (QPI, Uncore e memorie) è gestita dal BCLK, che è default è per tutte le cpu 133Mhz. Variando il BCLK si procederà dunque ad una variazione generale delle frequenze di funzionamento: a differenza della piattaforma Core 2 dunque, non ha più senso parlare di frequenza delle ram linkate o meno al vecchio FSB.

Memorie

Il memory controller integrato nei processori i7 permette di gestire a default memorie DDR3 a 1066Mhz (133x8). Il bus verso la memoria di tipo tiple channel è a 192bit (64bit per ogni canale), ciò consente una banda passante totale di 25.6GB/s già alla DDR_freq di 1066Mhz per arrivare anche a 38.4GB/s alla DDR_freq di 1600Mhz (133x12).

Frequenze e clock

  1. Frequenza del processore -> CPU_freq
  2. Frequenza QPI -> QPI_freq
  3. Frequenza uncore -> Uncore_freq
  4. Frequenza delle DDR3 -> DDR_freq

  • CPU_freq=BCLK*CPU_multi
  • QPI_freq=BCLK*QPI_multi
  • Uncore_freq=BCLK*Uncore_multi
  • DDR_freq=BCLK*DDR_multi

CPU_multi può variare tra 12x e 40x. Nelle versioni con moltiplicatore bloccato, il multi sarà limitato a 20x (920) e 22x (940-950). QPI_multi può assumere 3 valori: 36x, 44x e 48x (su alcuni bios è presente invece il QPI sdr, cioè metà frequenza di funzionamento e dunque metà valore del multi: 18x, 22x, 24x). Uncore_multi può variare tra 12 X e 40X: per il core 965 vale 20, per il 920/940 vale 16. DDR_multi può asumere i seguenti valori: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20. Esiste un vincolo tra questi due ultimi moltiplicatori che vuole la frequenza dell'Uncore doppia rispetto a quella della ram: Uncore_multi=2*DDR_multi.

Rispetto a quanto detto, per praticare overclock dovremo variare 3 moltiplicatori (in quanto 2 voci lo hanno in comune) e la frequenza del BCLK, comune a tutte le componenti.

Overclock

Sotto certi aspetti, l'OC dei Core i7 è più semplice rispetto a quello dei Core 2 perché le voci da variare come detto sono 4 in tutto. Poiché tuttavia la frequenza è comune, variandola si andrà ad elevare anche quella delle memorie, del QPI e dell'Uncore, la qual cosa potrebbe generare instabilità o impossibilità di avviare la scheda madre. Ecco che dunque prima di modificare il valore di BCLK sarà necessario impostare i moltiplicatori delle altre componenti al loro valore più basso:

QPI_multi=36x

Uncore_multi=12x (sulle Gigabyte si potrebbero generare problemi: meglio 13x)

DDR_multi=6x

Detto questo si può procedere all'aumento del BCLK. Data l'elevata propensione dei Core i7 a salire molto, non si dovrebbero avere problemi ad arrivare almeno ad un BCLK di 178Mhz: a questa frequenza infatti il QPI_freq raggiunge il suo valore nominale di 6.4 Ghz, poiché CLK_QPI=6400/36=178 Mhz. Oltre questa frequenza potrebbe essere necessario agire sui parametri del voltaggio della cpu, dell'IOH o del QPI.

Alcuni parametri di riferimento

i7 920 @ 4Ghz

BCLK=200Mhz

CPU_multi=20x

Vcore=1,40v (per step C0) - 1,18v-1,23v (per step D0) ---> valori tendenziali

DDR_freq=1200Mhz

BCLK=211Mhz

CPU_multi=19x

Vcore=1,40v (per step C0) - 1,18v-1,23v (per step D0) ---> valori tendenziali

DDR_freq=1266Mhz

i7 920 @ 3,2Ghz

BCLK=200Mhz

CPU_multi=16x

Vcore=1,05v-1,10v (step C0/D0) ---> valori tendenziali

DDR_freq=1200Mhz

Perché tenere elevato un valore di BCLK diminuendo il multi della cpu? È stato notato che diminuendo il moltiplicatore della cpu il voltaggio richiesto per lavorare alla data frequenza è inferiore a quello richiesto con il multi a 20x. Personalmente fino a 3,2-3,4Ghz consiglio delle sessioni di test di small FFT di almeno 15-20 minuti, fino a 3,8Ghz almeno 30 minuti, da 4Ghz in poi almeno 60 minuti. Quando pensate di essere soddisfatti, fate girare Prime95 per almeno 5-6 ore o eventualmente LinX per almeno 1-2 ore (di più è inutile, poiché il test linpack è più pesante del prime). Molte volte infatti infatti i problemi sono saltati fuori dopo 2-2:30 ore di test.

Ricordo inoltre che per quanto riguarda i rendering, con le nuove piattaforme i7, a causa dell'elevatissima banda passante offerta già a default sia per l'uncore sia per le ram, è sostanzialmente inutile andare ad aumentare la frequenza di detti componenti poiché le lunghe sessioni di bench per valutarne la stabilità non sono proporzionali all'esiguo guadagno ottenibile (non più di 1-3%).

Voltaggi

Ecco i voltaggi massimi indicati da Intel:

Massima tensione cpu: 1.55v

Massima tensione uncore: 1.35v

Massima tensione dram: 1.875 (tuttavia oltre 1,65v aumenta il deterioramento del memory controller)

Massima tensione PLL: 1.89v

Ecco invece i voltaggi massimi consigliati:

Massima tensione cpu consigliata: 1.4v

Massima tensione uncore consigliata: 1,22v

Massima tensione dram consigliata: 1,65v

Massima tensione PLL consigliata: 1,84v

Qui di seguito alcuni screen riepilogativi elaborati dalla Gigabyte:

20090408133040__2.jpg

20090408133105__3.jpg

20090408133339__11.jpg

Principali problemi nella pratica di overclock

Fin qui può apparire tutto molto semplice. Attenzione però ad alcuni problemi che si possono verificare praticando overclock.

Vdrop

È la differenza che intercorre tra voltaggi impostati da bios e voltaggi effettivamente erogati dalla scheda madre. Un Vdrop troppo elevato rende di fatto l'OC molto difficile. Attivare il LoadLine Calibration può aiutare a mantenere questo valore il più basso possibile.

Vdroop

È la differenza che intercorre tra il voltaggio necessario per lo stato di idle e quello necessario per lo stato di full. Eccessive variazioni di Vdroop possono rendere instabile il sistema. Generalmente il voltaggio in full è inferiore a quello in idle: se dovesse essere il contrario (quindi vdroop in overvolt), i problemi se possibile sono anche più gravi. Può dipendere anche dalla qualità del psu utilizzato.

Intel Vdroop explained

Batch della cpu

Il batch della cpu è un numero identificativo del pezzo che serve per risalire alla sua origine: indica il luogo di fabbricazione, l'anno e la settimana di produzione nonché la posizione del wafer di silicio da cui è stato ricavato il die. La combinazione di questi parametri può alterare anche sensibilmente le prestazioni in OC. Vale cmq la pena ricordare come non esista alcun parametro matematico che colleghi il batch alle prestazioni in OC, due cpu con batch identico possono restituire risultati differenti. Tendenzialmente in ogni caso esistono batch fortunati ed altri meno che i forum dedicati all'overclocking estremo elaborano in tabelle per aiutare nella scelta della cpu. Ecco alcuni link a tal proposito:

http://i4memory.com/f55/i7-920-batch-ocing...se-share-13570/

http://www.xtremesystems.org/forums/showthread.php?t=213105

http://www.hwupgrade.it/forum/showpost.php...amp;postcount=2

Sistemi operativi

Con sistemi Vista e Win7 è necessario impostare nei settaggi di Power Save la modalità High Performance: in caso contrario ad elevate frequenze si potrebbe incorrere in problemi di instabilità non dovuti al processore (generalmente tipico bug check 0x0..031 e soprattutto il Critical error 41: Kernel-power). Vi consiglio inoltre di disabilitare il riavvio automatico in caso di blue screen: questo perché è importante leggere la tipologia di errore che si può verificare. I BSOD più comuni nei quali sono incorso sono i bug check 0x0..0121 e l'ultimo il bug check 0x0..0124.

Alcune indicazioni sulle schede madri

Per quanto riguarda le Gigabyte sono stati evidenziati fastidiosi problemi di fakeboot oltre ad una certa lentezza della fase di POST. Inoltre tali schede hanno un vdrop generalizzato di 0,03v (eliminabile solo attraverso apposite modifiche hardware che tuttavia invalidano la garanzia), mentre per quanto riguarda il vdroop ho notato che almeno fino ai 3,8Ghz con opportuni settaggi del bios è possibile eliminarlo completamente.

Per quanto riguarda le Asus, alcuni utenti hanno lamentato un vdroop in overvolt che sembra risolto con la Rev. 2 delle P6T minori.

PS: per quanto di cui sopra un grazie a papax, astaris, sirioo e gli utenti di hwupgrade.

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Intel Core i7 Nehalem "Bloomfield" 

i7 Benchmark

Qui di seguito inseriamo tutti gli screen che gli utenti volessero realizzare. Giusto qualche accortezza per aiutare tutti a capire meglio:

  • schermata di cpuz (o programma similare)
  • test LinX di almeno 1 ora con scritto "passed" (in alternativa se avete tempo da perdere almeno 6 ore di Prime95 in run)
  • RealTemp in esecuzione
  • se possibile un programma (come Easy Tune per le Gigabyte) che mostri i voltaggi del bios

In definitiva un screen tipo questo:

20090512162204_395.jpg

Inoltre va bene qualsiasi screen con benchmark che restituisca un punteggio, tipo Cinebench, PassMark, etc.

In ogni caso postate qualsiasi schermata vogliate produrre, le immagini verranno inserite di seguito in ordine di classifica, con predilezione ovviamente per tutto ciò che è +25% in OC.

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Alla fine mi sono deciso a realizzare questo post sul modello dei Thread Ufficiali di altri forum: visto che tanto questi Nehalem ci dovranno accompagnare per i prossimi 2 anni almeno, mi pareva giusto raccogliere un po' di materiale in un'unica pagina. Ci ho lavorato sopra diverse ore, quindi se ci sono errori abbiate pietà, segnalatemi che provvederemo a correggerli. Infatti ho già dimenticato una cosa:

Prezzi eshoppers italiani

Buona lettura, buon assemblaggio e buon OC! ^_^

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