Intel Core i7 3960 Extreme o Blackbird dos processadores

O que têm em comum o Concorde, o SR-71 (Blackbird) e um raio? Cada um em sua categoria é o exemplar mais rápido. O Concorde é o jato comercial mais veloz já produzido. Voava a Mach 2.0, ou seja, mais de 2200 Km/h. O BlackBird SR-71 é o avião de caça mais rápido que já existiu, voava perto de até 4300 Km/h (Mach 3.5). E o raio entre os fenômenos da natureza é o mais espetacular e se desloca na velocidade da luz!! Mas o que tem tudo isso a ver com o tema deste teste e deste texto? Tudo a ver.

Blackbird SR-71 – avião mais rápido jamais construído

Salvo a própria Intel ou sua competente concorrente AMD tenham trazido para o mercado algo mais evoluído nos últimos dois meses, tempo que estou testando este PC, eu afirmo que o processador Intel Core i7 3960 Exteme Edition é o mais rápido já construído. Ou no pior caso é com certeza o mais veloz e evoluído que jamais testei.

Core i7-3960x

A Intel disponibilizou um PC magistralmente configurado com o i7 3960x para testes e estou com ele há mais de dois meses. De início apliquei meu “kit” de benchmarks preferidos. Conforme demonstrarei, todos os valores anteriormente obtidos foram pulverizados por este processador, topo de linha da sua geração denominada Sandy Bridge de 32 nm. Mas isso não era suficiente para mim. Eu resolvi delegar para este privilegiado PC um conjunto de tarefas especialmente pesadas, programas reais do dia a dia para comprovar se este i7 seria apenas um quebrador de recordes de benchmarks ou um real destruidor de tarefas (no bom sentido).

As semelhanças com o Blackbird acabam quando falamos em consumo de energia. O referido avião de caça voava até 85.000 pés (26.000 metros). Era possível observar a curvatura da terra a partir de seu cockpit. Mas para isso ele consumia uma quantidade absurda de combustível. Por isso ele foi aposentado em 1998 pela força aérea americana. Já o Core i7 3960x é bem espartano quando falamos em consumo de energia. Ele tem previsão de consumo máximo de 130 Watts. O que eu observei foi que em situações de extrema solicitação este abonado PC do teste chegava a consumir mais de 200 Watts (o PC com todos seus periféricos) em operações que apenas forçavam a CPU (não a GPU). Mas quando em repouso este mesmo PC mal consumia 80 Watts! Em passado recente os processadores de “ponta” sempre foram perdulários gastadores de energia, mesmo em repouso. Mas ainda bem que a Intel com sua linha corporativa para servidores (Xeon) e com os processadores para desktops resolveu esta equação que relaciona desempenho e consumo há um bom tempo.

Características principais

Para os mais detalhistas recomendo visita ao site http://ark.intel.com que consolida informações dos processadores da Intel incluindo o i7-3960x. O quadro abaixo resume as principais características.

Core i7-3960x – características principais

São 6 núcleos de processamento, efetivamente 6 processadores em uma única pastilha ou chip. Cada um destes processadores tem a capacidade de lidar com duas filas de execução de tarefas ao mesmo tempo (recurso chamado Hyper Threading). Assim até 12 tarefas podem ser gerenciadas de uma só vez.

Ao contrário dos processadores ordinários (ordinários no sentido de corriqueiros e não de pouca qualidade) que têm 1, 2, 3 ou no máximo 6 Mb de memória cache, o i7-3960x conta com 15 Mb de cache. Isso significa que os acessos à memória são bem mais infrequentes, pois um inteligente algoritmo interno procura manter dentro desta memória interna do processador os bytes mais usados no processamento.

Core i7-3960x – Arquitetura interna – núcleos, cache e controlador de memória

O recurso Turbo Boost 2.0, mais evoluído, consegue elevar automaticamente a frequência do processador para velocidades maiores conforme há demanda de mais carga de processamento. Esta elevação se dá de forma controlada e segura. Resumidamente se os mecanismos de controle internos detectam consumo e temperatura adequados, os núcleos mais solicitados tem elevação de sua capacidade de processamento a partir da frequência nominal de 3.3 Ghz até o limite de 3.9 Ghz. Isto fica evidenciado pelo “Turbo Boost Monitor. Veja nas telas abaixo a situação “normal” na qual há economia de energia e a situação com mais demanda.

Core I7-3960x - Turbo Boost Monitor – economia e elevação de frequência

Vale a pena falar mais do Turbo Boost, pois minhas observações e testes me mostraram coisas extremamente interessantes. Em versões anteriores, processadores de outras gerações, o Turbo Boost era muito eficaz quando programas não usavam todos os núcleos do processador (afinal desenvolver programas prontos para usar todos os núcleos não era comum no passado). Mas mesmo em situações nas quais todos os núcleos são usados o i7-3960x consegue elevar sua velocidade. Veja na imagem abaixo que todos os processadores estão “atolados” em 100% e mesmo assim a frequência subiu de 3.3 para 3.6 Ghz.

Core i7-3960x - Turbo Boost atuando mesmo com 100% de CPU.

Durante todos os meus testes o máximo que costumava obter de melhoria com o Turbo Boost era uma elevação até 3.8 Ghz, por vezes 3.9 Ghz o limite máximo teórico. Porém para minha surpresa em algumas ocasiões, uma delas no programa SUPERPI (um tradicional benchmark que usa apenas UM núcleo do processado), por alguns momentos a frequência chegou a valores inimagináveis, 4.27 Ghz. Claro que usando técnicas de overclock e refrigeração adequada, como o i7-3960x é “desbloqueado” para overclock, frequências maiores do que essa podem ser obtidas. Mas o que me impressionou foi que sem qualquer artifício o gerenciador do Turbo Boost permitiu que esta elevação fosse feita. Ficava neste patamar por alguns segundos, caia, subia novamente...

Core i7-3960x – Turbo Boost máximo 4.27 Ghz – sem overclock extremo

Entre tantas outras características do i7-3960x quero destacar mais uma. Ele tem um circuito controlador de memória DDR3 embutido no processador. Este controlador gerencia até 4 canais de memória simultaneamente. O que isso significa? Se você instalar 4 módulos de memória na placa mãe o acesso às informações é feito em paralelo nos 4 módulos de uma vez só. Isso é pelo menos duas vezes mais rápido que o acesso de dupla via dos processadores convencionais. Mas como ele suporta memórias DDR3 1600 Mhz, mais rápidas, eleva ainda mais a capacidade de extração de informações da memória para o processador.

Análise do conjunto e a evolução

São muitos detalhes. Seria enfadonho enumerar todas as evoluções de engenharia deste processador e de sua geração. Talvez apenas engenheiros eletrônicos se interessassem. Mas o que merece destaque é que não adianta um dispositivo (no caso este Core i7) ter avanços em pontos isolados. Deve haver um equilíbrio entre cada parte. Um crescimento homogêneo e bem distribuído.

Imagine um automóvel. Um motor V8 de 600 HP que tem uma força fenomenal. Se colocado em um FIAT UNO seria bom? Provavelmente o UNO teria uma arrancada absurda, mas os pneus não resistiriam a três acelerações. Seria impossível frear o carro. Tanta força nas rodas dianteiras tornaria a direção extremamente pesada. Acho que me fiz entender. Não adianta apenas o processador ter uma velocidade imensa sem que todas as necessidades periféricas sejam atendidas. Por isso é tão importante entre outros pontos a placa mãe DX79SI que orquestra e equilibra todos os pontos.

Não resisto em comparar novamente com o Blackbird SR-71. Este avião tinha que ser construído totalmente em titânio, um metal muito nobre e caro, por sua resistência estrutural, leveza e resistência ao calor. Após voar a Mach 3.5, ao pousar, a superfície do SR-71 estava 200 graus mais quente e o avião tinha se dilatado 18 cm!!! Não fosse especialmente projetado para situações extremas como esta com certeza uma catástrofe aconteceria. O i7-3960 Extreme Edition, guardadas as devidas proporções enfrenta desafios e tem características semelhantes. Materiais e técnicas especiais tiveram que ser aprimoradas para lidar com o fenômeno de “fuga de elétrons”, que se agrava a cada vez que o processo produtivo fica menor (o i7-3960x é feito em 32 nm). Conta com instrumentação sofisticada para gerenciar seu desempenho, o Turbo Boost e tantos outros segmentos.

O i7-3960x é o refinamento final da tecnologia de 32 nm. No incansável processo “TICK-TOCK” da Intel, a microarquitetura de 32 nm foi apresentada na geração Westmere/Nehalem e a geração seguinte manteve a arquitetura de 32 nm, mas trouxe muitas inovações e otimizações. Entendo que a próxima evolução será o processador feito em microarquitetura de 22 nm (Ivy Bridge). É um ritmo frenético e incansável. Assim espero que o i7-3960x aproveite bem seu reinado, pois é questão de tempo ele ser superado pela própria Intel!! Mas por enquanto ele reina soberano. Feliz reinado!! E mesmo com o lançamento do Ivy Bridge ele terá sangue nobre e real por muito tempo!!

Core i7-3960x – evolução da plataforma

Os testes de desempenho

Aposto que estas informações estavam sendo bastante esperadas. Eu mesmo não via a hora de por as minhas mãos nesta joia e submeter minha bateria de testes, quase um castigo. Será que o i7-3960x se saiu bem? Vou enumerar os resultados absolutos dos testes e relativizar com outros dois processadores já testados por mim, o Core i7 965 e o Core i7 2600k. Qualquer comparação será cruel, mas pode-se inferir a evolução obtida pela Intel. Vamos resultados!! Mas primeiro vamos conhecer o PC usado para os testes:

Placa mãe : INTEL DX79SI chipset X79 Express
Memória : 4 x 2 GB DDR3 1333 Mhz PC3-10700 Kingston
HD : 2 SSDs Intel Serie 510 de 120 Gb 1 HD Seagate SATA 500 GB
Windows 7 Ultimate 64 bits
Drive ótico LG Blu-ray RW
Vídeo NVIDIA GeForce GTX 560

i73960x-09

Placa mãe Intel DX79Si

Não resisti à tentação de mostrar o quanto é performático um SSD Serie 510 nesta placa mãe com o Core i7-3960x. Veja na tela abaixo que ele sustenta uma taxa de transferência de 357 MB/s !!

Desempenho do SSD na plataforma de testes

Visão geral do hardware da máquina de teste

Windows utilizado no teste

Pouco mais de um ano, mais precisamente em janeiro de 2011 eu testei o Core i7 2600k, que era o topo de linha da Intel. Na ocasião publiquei o texto “Intel Core i7 Sandy Bridge pulverizando recordes” que comparava o 2600K com o Core i7 de primeira geração, o Core i7 965. Repeti com o i7 3960x os mesmos testes que fiz nesta ocasião e fiz mais alguns. Seguem os resultados de cada um deles com os respectivos comentários. É muito interessante ver a evolução ao longo das gerações, pois são 3 versões distintas de Core i7, cada uma topo de linha à sua época sendo comparadas.

Ficando íntimo do Core i7-3960x

Costumo submeter o processador ao meu próprio conjunto de testes. Alguns velhos conhecidos, outros nem tanto. Mas uso esta “cesta de testes” me aproximar deles, ficar “íntimo” e para aferir as diferenças entre os processadores. São dois grupos de testes da minha “cesta”. Em primeiro lugar os testes “contra o relógio”, nos quais os programas que são executados mais rapidamente indicam melhor desempenho. Segue abaixo o resumo destes testes e respectivos comentários sobre cada um deles. Nesta primeira série de tabelas os números MENORES indicam MELHOR desempenho.

SUPERPI

O velho e bom SUPERPI abre a lista. O SUPERPI tinha tudo para ser um teste a ser aposentado entre os avaliadores de soluções. É um programa que calcula o número PI com até 32 milhões de casas decimais de precisão. Mas não usa mais que UM NÚCLEO do processador. Por um lado quase 22% mais rápido que o Core i7 965 de dois anos atrás e cerca de 6% mais rápido que o Core i7 2600K. Não parece muito. Possivelmente por causa da tecnologia (mais antiga) e “mono-core” usada pelo SUPERPI. Mas de toda forma o 3960x superou seu antecessor em 6%.

WPRIME

O WPRIME por sua vez estressa a capacidade de processamento matemático, mas usa todos os núcleos do processador, toda a capacidade multicore. Neste caso os 6 núcleos (12 com Hyper Threading). Assim agora ficou evidente a diferença o i7-3960x para os Core i7 965 e. Foi 43% mais rápido que o I7 965 e 29% mais veloz que o Core i7 o Sandy Bridge de primeira geração (2600K) seu irmão mais velho do ano passado.

DVD SHRINK

Não é um programa de benchmark. É usado por mim por ser muito popular e codificar vídeo tarefa quase prosaica nos dias de hoje. Também não é programa que se aproveita de múltiplos núcleos. Assim de novo o TURBO BOOST mais evoluído se fez presente. Mas foi neste teste a menor diferença encontarda entre a versão atual e a anterior do Core i7. Penso que parte disso se deva ao limite de transferênvia de dados do DVD para o PC. Mas mesmo assim houve ganho de 5%.

Testes compostos

Agora eu mostrarei outros tipos de testes. São os testes de “índices de desempenho”. Nestes quanto MAIOR o número final, MELHOR se saiu o processador. Segue abaixo a tabela que resume os resultados destes testes e os respectivos comentários.

SISSANDRA ARITHMETIC

Também se trata de um teste que realiza complexas operações matemáticas, similares (e também mais complicadas) que operações existentes, por exemplo, em uma planilha eletrônica. Eu realizei esta avaliação de duas formas distintas. Usando todos os núcleos e apenas com um núcleo. O I7-3960x pulverizou mais um recorde, superando o valor de 169 GOPs (Giga Operations per Second), 169.25 para se preciso. Isso representa um ganho de 70% em relação ao Core i7 2600K e 111% mais rápido que o Core i7 965. Lembro que o ambos processadores antigos têm 4 núcleos enquanto o Core i7 3960x tem 6 núcleos.

SisSandra – teste de cálculos com os 6 processadores habilitados

No teste com apenas UM núcleo o resultado obtido foi de 20 GOPS. O que isso significa? Isso é de grande destaque para mim. Em reação ao i7 2600K ele foi 17% mais rápido considerando apenas um núcleo (ganho real de eificiência). Também que com todos seus núcleos usados no teste ele foi mais de 8 vezes mais veloz. Como pode ser 8 vezes mais rápido se são 6 processadores?? Fácil de explicar. É o efeito do HYPER THREADING, ou seja, os 6 núcleos conseguem enfileirar até 12 canais de execução de instruções e nos ciclos vagos estas 12 filas são processadas. É como se o houvesse 12 “núcleos virtuais” em vez de “6 núcleos reais”. Mas de fato funciona e com incremento de desempenho perto de 40% pelo efeito do Hyper Threading. Pelo menos no SISSANDRA ARITHMETIC.

SisSandra – teste de cálculos com apenas UM processador habilitado

PASSMARK PERFORMANCE TEST

Consiste de um MIX de operações e testes diversos e um índice final é composto. O i7-3960x foi 57% mais veloz que o i7 965 e 41% mais rápido que o 2600K da geração imediatamente anterior. O valor absoluto 3598 me impressiona, pois PCs Desktop de bom desempenho para tarefas do dia a dia mal chegam a 1200 neste índice. E mesmo assim superar em 41% a geração anterior é fantástico, evolução destacada!

PCMARK VANTAGE

O PCMARK VANTAGE é um teste complexo, que mede diversos apectos do PC, de forma semelhante ao PASSMARK. Neste mix o Core i7 3960x foi 52% mais rápido que o i7 965 e 10% melhor que o i7 2600k. Este teste é muito valorizado entre avaliadores de PCs pois dá uma boa ideia do uso da plataforma para uso de multimídia, processamento puro e jogos.

IEW

O Índice de Experiência do Windows (ou IEW) embora considerado pobre e impreciso por muitas pessoas, ainda é usado como referência, principalmente porque é algo nativo no Windows e acessível para a grande maioria das pessoas. Lembro que este índice varia entre 1.0 até 7.9. As diferenças entre as plataformas anteriores são pequenas, menores do que os testes evidenciaram. Mas convém ressaltar que o i7-3960x obtve 7.8 pontos (no item processador) de um máximo de 7.9!!! O acesso à memória, usando a plataforma X79 deste chipset, com acesso em 4 vias, conferiu pontuação máxima 7.9 para o conjunto. Notável!!

Teste de STRESS Multitarefa

Este é um teste que eu julgo dos mais importantes pois evidencia a capacidade do conjunto superar um conjunto de aplicativos rodando ao mesmos tempo, submetendo o equipamento a um grande stress. Utilizo o PASSMARK Performance Test rodando em conjunto com o Antivírus vasculhando o disco do PC por ameaças e também o pesado WPRIME calculando raízes quadradas de até 1 milhão de números pelo algoritimo de números primos. INCRÍVEL!! O PC com o Core i7 3960x teve uma queda de performance (esperada) no PASSMARK de 3500 para 2500, mas lembro que 2500 foi o índice que o i7 2600k obteve no PASSMARK rodando “solo”, ou seja, sem stress algum. Grosso modo posso dizer que o i7 3960x tem sob esta “pressão” de dois aplicativos pesados rodando junto o mesmo desempenho do i7 2600k!!! Notável!!

Core i7 3960x – stress multirefa

Aplicativos REAIS – desempenho no dia a dia em aplicações pesadas

Testes sintéticos, benchmarks compostos são ótimos para dar uma base de comparação entre sistemas distintos usando um referencial estático. Mas se um PC, um sistema composto por processador, placa mãe, memória, GPU e sistema de armazenamento é adequado a uma tarefa, apenas testando intensivamente. Por isso eu usei um conjunto razoável de programas para estressar o i7-3960x. A saber, foram principalmente os seguintes programas:

· DIRT 3 (jogo)
· DIRT 2 (jogo)
· Pinnacle Studio 15 (editor de video)
· DVD FAB 8 (cópia e captura de DVDS e Blu-Ray)
· Microsoft Office 2010
· AVS Video Converter 8
· Tipard M2TS Converter
· DVD Shrink
· AVIdemux 2.5
· Crysis (jogo)
· Time Adjuster SRT Editor (editor de legendas de filmes)
· AVI DMUX (Inserir legendas em filmes)
· VMware Workstation 8.0 (máquinas virtuais)
· 3DMARK03, 06, Vantage, 2011 (vídeo benchmark)

Estes são só alguns exemplos. Eu editei vídeos longos em resolução Full HD (1920x1080) de minhas últimas férias. Reeditei vídeos mais antigos em resolução (640x480). Não tem o que falar. Um vídeo de resolução menor (640x480) que antes eu demorava cerca de 3 horas para processar, fiz agora em menos de 45 minutos. Captura de vídeos em Blu-Ray usando o DVD FAB em cerca de uma hora (não tinha como fazer isso antes com outro PC pela falta de drive de Blu-Ray).

Conversão de vídeo é um assunto à parte. Eu fiz muitos testes com isso. Uma vez que estava com este “meteoro” em forma de i7-3960x no meu escritório resolvi capturar e converter minha biblioteca pessoal de vídeos em DVD e Blu-Ray para formato MPEG4 ou WMV para ser usado em Mídia Center. Isso inclusive será tema de um futuro texto sobre o assunto. Mas o que vale destacar agora é a “força bruta” deste i7. Eu explico. É sabido que GPUs fazem este trabalho de codificação de video muito bem por suas características intrínsicas. Mas com a GPU que eu tinha (nVidia GTX 560 que é uma boa GPU), usando os programas de conversão com GPU habiluada ou sem o suporte à GPU, o i7 3960x era capaz de codificar mais rápido que a GPU. E no modo combinado então, usando as duas opções era FANTÁSTICO o resultado!!

Codificando vídeo apenas com o i7 – 70 minutos para cada Blu-Ray

Jogando DIRT3 com máxima resolução e qualidade com 76 fps

Mas quem precisa deste tipo de PC com este processador?

Fácil de responder. Todo e qualquer usuário que precise de alta performance. Mas quando falo alta performance digo ALTA mesmo! É natural associar os “gamers” nesta categoria. Sim eles teriam uso fantástico deste tipo de tecnologia. Mas não somente eles. Vejam meu exemplo pessoal. Eu JAMAIS pensaria em converter minha coleção de vídeos, DVDs e Blu-Rays não fosse ter ao lado um PC ágil assim. Esperar por horas e horas por cada conversão é impraticável.

Algumas pessoas que trabalham em mercado financeiro e precisam executar simulações muito complexas, sofisticadas mesmo, baseadas em aplicativos específicos ou planilhas muito especiais também se beneficiariam deste recurso. Profissionais de edição de vídeo com certeza também, pois cada segundo salvo vale muito. Quem trabalha com animação em computador também precisa deste poder todo. Projetos de engenharia em CAD também. Mas, além disso, tudo eu vejo o meu caso. Uso diariamente máquina virtuais (VMware) para muitos propósitos. Com este PC foi totalmente possível rodar muitas VMs ao mesmo tempo sem perda de desempenho. Só não abri mais VMs porque o PC tinha apenas 8 Gb de RAM. Mas isso não é problema, pois esta placa mãe da INTEL, a DX79SI suporta com os módulos DDR3 corretos até 64 Gb de memória. Por fim um entusiasta por tecnologia, mesmo que não tenha nenhum uso mais sofisticado como os citados assim, mas que sabe que este PC será “de ponta” e rapidíssimo por muito tempo também se alegrará com este i7. Apenas tem que ser um consumidor endinheirado, pois o processador custa no Brasil perto de R$ 3.000!!! Mas para quem precisa, vale cada centavo.

Concluo atestando que na comparação entre a tecnologia atual e as duas gerações anteriores de Core i7 o 3960x mostrou seu valor. Há sensível ganho em diversas áreas. Mais uma vez números foram pulverizados nos testes!! Verdade é que o IVY BRIDGE está batendo à porta, não vai demorar muito para chegar. Será ele tão competente em superar desafios, quebrar recordes e marcas como o i7 3960x deste teste? Esta “roda-viva” da tecnologia, em forma de TICK-TOCK é incansável. Já estou ávido e curioso para conhecer e testar a próxima plataforma de Core i7, o Blackbird dos processadores!! Mas é fato que o i73960x se manterá ainda no topo por um longo tempo!!!

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