Шинирование при заболеваниях пародонта

Шинирование - один из методов лечения заболеваний пародонта, позволяющий снизить вероятность выпадения (удаления) зубов. Основное показание к шинированию в ортопедической практике - наличие патологической подвижности зубов. Шинирование желательно и для предупреждения повторного воспаления в тканях пародонта после лечения при наличии хронического пародонтита. Шины могут быть съемными и несъемными. Съемные шины могут устанавливаться и при отсутствии некоторых зубов, создают хорошие условия для гигиены полости рта, проведения при необходимости терапии и хирургического лечения. К достоинствам несъемных шин относят профилактику перегрузок пародонта в любом направлении воздействия, чего не дают съемные протезы. Выбор типа шины зависит от множества параметров и без знания патогенеза заболевания, а также биомеханических принципов шинирования эффективность лечения будет минимальной. К показаниям для применения шинирующих конструкций любого типа относят: Для анализа этих параметров применяют данные рентгенографии и других дополнительных методов исследования. При начальной стадии заболевания пародонта и отсутствии выраженных поражений (дистрофии) тканей можно обойтись без шинирования. К положительным эффектам шинирования относят следующие моменты: 1. Шина уменьшает подвижность зубов. Жесткость конструкции шины не дает зубам расшатываться, а значит, уменьшает вероятность дальнейшего увеличения амплитуды колебаний зубов и их выпадения. Т.е. зубы могут двигаться лишь настолько, насколько это позволяет шина. 2. Эффективность шины зависит от количества зубов. Чем больше зубов, тем больше эффект от шинирования. 3. Шинирование перераспределяет нагрузку на зубы. Основная нагрузка при жевании будет приходиться на здоровые зубы. Зубы расшатанные будут менее подвержены воздействию на них, что дает дополнительный эффект для заживления. Чем больше здоровых зубов будет включено в шинирование, тем более выраженной будет разгрузка подвижных зубов. Следовательно, если большинство зубов во рту подвижно, то эффективность работы шины снижается. 4. Наилучшие результаты дает шинирование передних зубов (резцы и клыки), а наилучшими шинами будут те, которые объединяют наибольшее количество зубов. Следовательно, в идеальном варианте шина должна затрагивать весь зубной ряд. Объяснение довольно простое - с точки зрения устойчивости именно арочная конструкция будет лучше линейной. 5. В силу меньшей устойчивости линейной конструкции шинирование подвижных коренных зубов производят симметрично с двух сторон, объединяя их мостиком, соединяющим эти два почти линейных ряда. Такая конструкция значительно увеличивает шинирующий эффект. Другие возможные варианты шинирования рассматриваются в зависимости от особенностей заболевания. Постоянные шины устанавливаются не всем пациентам. Учитываются клиническая картина заболевания, состояние гигиены полости рта, наличие зубных отложений, кровоточивость десен, выраженность зубодесневых карманов, выраженность подвижности зубов, характер их смещения и т.д. К абсолютному показанию для применения постоянных шинирующих конструкций относят выраженную подвижность зубов при атрофии альвеолярного отростка не более ¼ длины корня зуба. При более выраженных изменениях первоначально проводится предварительное лечение воспалительных изменений в полости рта. Установка того или иного вида шины зависит от выраженности атрофии альвеолярных отростков челюсти, степени подвижности зубов, их местоположения и т.д. Так, при выраженной подвижности и атрофии костных отростков до 1/3 высоты рекомендуют несъемные протезы, в более тяжелых случаях возможно применение съемных и несъемных протезов. При определении необходимости шинирования большое значение имеет санация полости рта: лечение зубов, лечение воспалительных изменений, удаление зубного камня и даже удаление некоторых зубов при наличии строгих показаний. Все это дает максимальные шансы для успешного лечения шинированием. Несъемные шины в ортопедической стоматологии Шины в ортопедической стоматологии используют для лечения заболеваний пародонта, при которых выявляется патологическая подвижность зубов. Эффективность шинирования, как и любого другого лечения в медицине, зависит от стадии заболевания, а значит, от сроков начала лечения. Шины уменьшают нагрузку на зубы, что уменьшает воспаление пародонта, улучшает заживление и общее самочувствие пациента. Шины должны обладать следующими свойствами: К несъемным шинам относят следующие виды: Кольцевая шина. Представляет собой набор спаянных металлических колец, которые, надеваясь на зубы, обеспечивают их прочную фиксацию. Конструкция может иметь индивидуальные особенности технике и материалах для изготовления. От точности подгонки зависит качество лечения. Поэтому изготовление шины проходит несколько этапов: снятие оттиска, изготовление гипсовой модели, изготовление шины и определение объема обработки зубного ряда для надежной фиксации шины. Полукольцевая шина. Полукольцевая шина отличается от кольцевой отсутствием полного кольца с внешней стороны зубного ряда. Это позволяет добиться большей эстетичности конструкции при соблюдении технологии, схожей с созданием кольцевой шины. Колпачковая шина. Представляет собой ряд спаянных между собой колпачков, надевающихся на зубы, покрывающих его режущую кромку и внутреннюю часть (со стороны языка). Колпачки могут быть цельнолитыми или изготавливаться из отдельных штампованных коронок, которые затем спаиваются между собой. Метод особенно хорош при наличии полных коронок, к которым и крепится вся конструкция. Вкладочная шина. Метод напоминает предыдущий с той разницей, что вкладыш-колпачок имеет выступ, который устанавливается в углубление на верхушке зуба, что усиливает его фиксацию и всей конструкции шины в целом. Так же, как и в предыдущем случае шина крепится к полным коронкам для придания максимальной устойчивости конструкции. Коронковая и полукоронковая шина. Полнокоронковая шина используется при хорошем состоянии десны, т.к. риск ее травматизации коронкой велик. Обычно используют металлокерамические коронки, обладающие максимальным эстетическим эффектом. При наличии атрофии альвеолярных отростков челюсти ставят экваторные коронки, которые немного не доходят до десны и позволяют проводить лечение зубодесневого кармана. Полукоронковая шина представляет собой цельнолитую конструкцию или спаянные между собой полукоронки (коронки только с внутренней стороны зуба). Такие коронки обладают максимальным эстетическим эффектом. Но шина требует виртуозного мастерства, т.к. подготовить и прикрепить такую шину достаточно сложно. Для уменьшения вероятности отслойки полукоронки от зуба рекомендуется использование штифтов, которые как бы «прибивают» коронку к зубу. Интердентальная (межзубная) шина. Современный вариант шины по методике представляет собой соединение двух соседних зубов специальными вживляемыми вставками, которые взаимно укреплят соседние зубы. Могут использоваться различные материалы, однако в последнее время предпочтение отдается фотополимерам, стеклоиономерному цементу, композитным материалам. Шина Треймана, Вайгеля, Струнца, Мамлока, Когана, Бруна и др. Некоторые из этих «именных» шин уже потеряли свою актуальность, некоторые были подвергнуты модернизации. Несъемные шины-протезы являются особой разновидностью шин. Они объединяют в себе решение двух задач: лечение заболеваний пародонта и протезирование отсутствующих зубов. Шина при этом имеет мостовидную конструкцию, где основная жевательная нагрузка приходится не на сам протез на месте отсутствующего зуба, а на опорные площадки соседних зубов. Таким образом, вариантов шинирования несъемными конструкциями довольно много, что позволяет врачу выбрать методику в зависимости от особенностей заболевания, состояния конкретного пациента многих других параметров. Съемные шины в ортопедической стоматологии Шинирование съемными конструкциями может применяться как при наличии цельного зубного ряда, так и при отсутсвии некоторых зубов. Съемные шины обычно уменьшают подвижность зубов не во всех направлениях, но к положительным моментам относят отсутствие необходимости шлифовки или иной обработки зубов, создание хороших условий для гигиены полости рта, а также проведения лечения. При сохранности зубных рядов используют следующие виды шин: Шина Эльбрехта. Сплав каркаса эластичный, но достаточно прочный. Это обеспечивает защиту от подвижности зубных рядов во всех направлениях, кроме вертикального, т.е. не дает защиты при жевательной нагрузке. Именно поэтому такая шина применяется при начальных стадиях заболевания пародонта, когда умеренная жевательная нагрузка не приводит к прогрессированию заболевания. Кроме того, шина Эльбрехта используется при наличии подвижности зубов I степени (минимальная подвижность). Шина может иметь верхнее (около верхушки зуба), среднее или нижнее (прикорневое) расположение, а также шина может быть широкой. Вид крепления и ширина шины зависят от конкретной ситуации, а потому и подбирается врачом индивидуально для каждого пациента. Существует возможность учета появления искусственных зубов для изменения конструкции. Шина Эльбрехта с т-образными кламмерами в области передних зубов. Такая конструкция позволяет добиться дополнительной фиксации зубной дуги. Однако эта конструкция годиться лишь при минимальной подвижности зубов и отсутствии выраженного воспаления пародонта, т.к. такая конструкция может вызвать дополнительное травмирование пародонта при наличии выраженных воспалительных изменений. Съемная шина с литой каппой. Это модификация шины Эльбрехта, позволяющая снизить подвижность резцов и клыков в вертикальном (жевательном) направлении. Защита обеспечивается наличием специальных колпачков в области передних зубов, которые и снижают жевательную нагрузку на них. Круговая шина. Она может быть обычной или с когтевидными отростками. Используется при невыраженной подвижности зубов, т.к. значительное отклонение зубов от своей оси приводит к сложностям при попытке надевания или снятия протеза. При значительном отклонении зубов от своей оси рекомендуется применение разборных конструкций. При отсутствии некоторых зубов также могут быть использованы съемные протезы. Учитывая тот факт, что потеря зуба может провоцировать заболевания пародонта, становится необходимым решение двух задач: возмещение потерянного зуба и использование шинирования как средства профилактики заболеваний пародонта. У каждого пациента будут свои особенности заболевания, поэтому и особенности конструкции шины будут строго индивидуальными. Довольно часто допускается протезирование с временным шинированием для профилактики развития пародонтоза или иной патологии. В любом случае требуется планирование мероприятий, способствующих максимальному лечебному эффекту у данного пациента. Так, выбор конструкции шины зависит от числа отсутствующих зубов, степени деформации зубных рядов, наличия и выраженности заболеваний пародонта, возрастом, патологией и видом прикуса, гигиеной полости рта и многими другими параметрами. В целом при отсутствии нескольких зубов и выраженной патологии пародонта предпочтение отдают съемным протезам. Конструкция протеза подбирается строго индивидуально и требует нескольких посещений врача. Съемная конструкция требуеттщательного планирования и определенной последовательности действий: Диагностика и обследование пародонта. Подготовка поверхности зубов и получение слепков для будущей модели Изучение модели и планирование конструкции шины Моделирование восковой репродукции шины Получение литейной формы и проверка точности каркаса на гипсовой модели Проверка шины (шины-протеза) в полости рта Окончательная отделка (полировка) шины Здесь перечислены не все рабочие этапы, но даже этот перечень говорит о сложности процедуры изготовления съемной шины (шины-протеза). Сложность изготовления объясняет необходимость нескольких сеансов работы с пациентом и длительность по времени от первого до последнего посещения врача. Но результат всех усилий всегда один - восстановление анатомии и физиологии, приводящее к восстановлению здоровья и социальной реабилитации. источник: www.DentalMechanic.ru

Интересные статьи:

От лысины избавят проблемы менструации

id="0">Как утверждают немецкие ученые, растение, которое использовалось американскими индейцами для нормализации менструального цикла, способно избавлять от … лысины.

Исследователи университета города Рура заявляют, что черный кохош (cohosh) – это первый известный травяной компонент, который может останавливать потерею волос, связанную с гормональными нарушениями и даже способствовать их росту и густоте.

Субстанция типа эстрогена, женского гормона, на протяжении многих поколений использовалась индейцами, до сих пор в США ее продают как гомеопатическое средство для лечения ревматизма, болей в спине и при сбоях в менструальном цикле.

Черный кохош произрастает на востоке Северной Америки и достигает трех метров в высоту.

По словам исследователей, для проверки действия препарата использовалась новая щадящая система тестирования. В качестве подопытных животных выступили морские свинки. Теперь они, вероятно, отличаются повышенной лохматостью.

Нейрохирургическое лечение неврологических осложнений грыж поясничных дисков

id="1">

К.Б. Ырысов, М.М. Мамытов, К.Э. Эстемесов.
Кыргызская Государственная Медицинская Академия, г.Бишкек, Кыргызская Республика.

Введение.

Дискогенный пояснично-крестцовый радикулит и другие компрессионные осложнения грыж поясничных дисков занимают ведущее место среди заболеваний периферической нервной системы. Они составляют 71-80% от общего числа этих заболеваний и 11-20% среди всех заболеваний центральной нервной системы. Это свидетельствует о том,что патология поясничных дисков значительно распространена среди населения,поражая людей преимущественно молодого и трудоспособного (20-55 лет) возраста,приводя их к временной и/или стойкой утрате трудоспособности. .

Отдельные формы дискогенных пояснично-крестцовых радикулитов часто протекают атипично и распознавание их вызывает значительные трудности. Это относится,например, к радикулярным поражениям при грыжах поясничных дисков. Более серьезные осложнения могут возникнуть, если корешку сопутствует и подвергается сдавлению дополнительная радикуло-медуллярная артерия. Такая артерия принимает участие в кровоснабжении спинного мозга, и окклюзия ее может вызвать инфаркт с протяженностью в несколько сегментов. В таком случае развиваются истинные конусные, эпиконусные или сочетанные конус-эпиконусные синдромы. .
Нельзя сказать, что вопросам лечения грыж поясничных дисков и их осложнений уделяется мало внимания. За последние годы проведены многочисленные исследования с участием ортопедов, невропатологов, нейрохирургов, радиологов и других специалистов. Были получены факты первостепенной важности, заставившие по иному оценить и переосмыслить ряд положений данной проблемы.

Однако до сих пор еше имеются противоположные взгляды по многим теоретическим и практическим вопросам, в частности, вопросы патогенеза, диагностики и выбора наиболее адекватных методов лечения требуют дальнейшего изучения.

Целью настоящей работы явилось улучшение результатов нейрохирургического лечения и достижение стойкого выздоровления больных с неврологическими осложнениями грыж поясничных межпозвонковых дисков путем совершенствования топической диагностики и оперативных методов лечения.

Материал и методы.

За период с 1995 по 2000 гг. нами было обследовано и оперировано задним нейрохирургическим доступом 114 больных с неврологическими осложнениями грыж поясничных межпозвонковых дисков. Среди них было 64 мужчин, 50 женщин. Все больные оперированы с применением микронейрохирургической техники и инструментария. Возраст больных варьировал от 20 до 60 лет, преобладали больные в возрасте 25-50 лет,преимущественно мужского пола. Основную группу составили 61 больной, у которых помимо выраженного болевого синдрома,имелись остро или постепенно развившиеся двигательные и чувствительные расстройства, а также грубые нарушения функции тазовых органов,оперированные с использованием расширенных доступов типа геми- и ляминэктомии. Контрольную группу составили 53 больных, оперированные интерламинарным доступом.

Результаты.

Были изучены клинические особенности неврологических осложнений грыж поясничных межпозвонковых дисков и выявлены характерные клинические симптомы поражения спинномозговых корешков. 39 больных характеризовались особой формой дискогенного радикулита со своеобразной клинической картиной, где на первый план выступали параличи мышц нижних конечностей (в 27 случаях - двухсторонние, в 12 - односторонние). Процесс не ограничивался пределами конского хвоста, выявлялись также спинальные симптомы.
У 37 больных отмечалось поражение конуса спинного мозга, где характерными клиническими симптомами были выпадения чувствительности в области промежности, аногенитальные парэстезии и нарушение фукции тазовых органов по периферическому типу.

Клиническая картина у 38 больных характеризовалась явлениями миелогенной перемежающейся хромоты, на фоне которой присоединился парез стоп; отмечались фасцикулярные подергивания мышц нижних конечностей, были выраженные нарушения функции тазовых органов - недержание мочи и кала.
Диагностика уровня и характера поражения корешков спинного мозга грыжей диска осуществлялась на основе диагностического комплекса, включающего в себя тщательное неврологическое обследование, рентгенологическое (102 больных), рентгеноконтрастное (30 больных), компьютерно-томографическое (45 больных) и магнитно-резонансное (27 больных) исследования.

При выборе показаний к операции мы руководствовались клиникой неврологических осложнений грыж поясничных дисков, выявленных при тщательном неврологическом обследовании. Абсолютным показанием служило наличие у пациентов синдрома компрессии корешков конского хвоста, причиной которого являлось выпадение фрагмента диска со срединным расположением. При этом преобладали нарушения функции тазовых органов. Вторым неоспоримым показанием являлось наличие двигательных расстройств с развитием пареза или паралича нижних конечностей. Третьим показанием было наличие выраженного болевого синдрома,неподдающийся консервативному лечению.

Нейрохирургическое лечение неврологических осложнений грыж поясничных межпозвонковых дисков заключалось в устранении тех патологически измененных структур позвоночника, которые обуславливали непосредственно компрессию или рефлекторную сосудисто-трофическую патологию корешков конского хвоста; сосудов,идущих в составе корешка и участвующих в кровоснабжении нижних сегментов спинного мозга. К патологически измененным анатомическим структурам позвоночника относились элементы дегенерированного межпозвонкового диска; остеофиты; гипертрофия желтой связки,дужек,суставных отростков; варикозно расширенные вены эпидурального пространства; выраженный рубцово-спаечный эпидурит и т.д.
Выбор подхода опирался на выполнение основных требований при оперативном вмешательстве: минимальная травматизация, максимальный обзор объекта вмешательства, обеспечение наименьшей вероятности интра- и послеоперационных осложнений. Исходя из этих требований, при нейрохирургическом лечении неврологических осложнений грыж поясничных межпозвонковых дисков, мы использовали задние расширенные доступы типа геми- и ляминэктомии (частичная,полная) и ляминэктомии одного позвонка.

В нашем исследовании из 114 операций при неврологических осложнениях грыж поясничных межпозвонковых дисков в 61 случае пришлось сознательно пойти на расширенные операции. Отдавалось предпочтение гемиляминэктомии (52 больных), ляминэктомии одного позвонка (9 больных) перед интерламинарным доступом,который использован в 53 случае и служил контрольной группой для сравнительной оценки результатов оперативного лечения (Табл.1).

Во всех случаях оперативных вмешательств нам приходилось разделять рубцово-спаечные эпидуральные сращения. Это обстоятельство приобретает особое значение в нейрохирургической практике, если учесть, что операционная рана отличается значительной глубиной и относительной узостью, а в рубцово-спаечный процесс вовлекаются исключительно важные по функциональной значимости нервно-сосудистые элементы позвоночно-двигательного сегмента.

Табл.1. Объем оперативного вмешательства в зависимости от локализации грыжи диска.

Локализация грыжи диска	Всего	ИЛЭ	ГЛЭ	ЛЭ
Заднелатеральная
Парамедианная
Срединная
Итого

Сокращения слов: ИЛЭ-интерламинэктомия, ГЛЭ-гемиляминэктомия, ЛЭ-ляминэктомия.

Оценку ближайших результатов нейрохирургического лечения производили по следующей схеме:
-Хорошие: отсутствие болей в пояснице и ногах,полное или почти полное восстановление движений и чувствительности,хороший тонус и сила мышц нижних конечностей,восстановление нарушенных функций тазовых органов,трудоспособность сохранена полностью.

Удовлетворительные: значительный регресс болевого синдрома,неполное восстановление движений и чувствительности,хороший тонус мышц ног,значительное улучшение функции тазовых органов,трудоспособность почти сохранена или снижена.

Неудовлетворительные: неполный регресс болевого синдрома,двигательные и чувствительные нарушения сохраняются,тонус и сила мышц нижних конечностей снижены,функции тазовых органов не восстановлены,трудоспособность снижена или инвалидность.

В основной группе(61 пациент) получены следующие результаты: хорошие - у 45 больных (72%),удовлетворительные - у 11 (20%), неудовлетворительные - у 5 больных (8%). Среди последних 5 больных операция производилась в сроки от 6 мес. до 3 лет с момента развития осложнений.

В контрольной группе (53 пациента) ближайшие результаты оказались: хорошими - у 5 больных (9,6%),удовлетворительными - у 19 (34,6%), неудовлетворительными - у 29 (55,8%). Эти данные позволили считать интерламинарный доступ при неврологических осложнениях грыж поясничных межпозвонковых дисков малоэффективным.

При анализе результатов нашего исследования серьезных осложнений, отмеченных в литературе (повреждение сосудов и органов брюшной полости,воздушная эмболия, некроз тел позвонков, дисцит и т.д) не отмечалось. Эти осложнения были предупреждены путем применения оптического увеличения, микрохирургического инструментария, точного предоперационного определения уровня и характера поражения, адекватного анестезиологического пособия и ранней активизации больных после операции.

На опыте наших наблюдений доказано, что раннее оперативное вмешательство в лечении больных с неврологическими осложнениями грыж поясничных дисков дает более благоприятный прогноз.
Таким образом,применение комплекса методов топической диагностики и микронейрохирургической техники в сочетании с расширенными оперативными доступами эффективно способствует восстановлению трудоспособности больных, сокращению срока их пребывания в стационаре, а также улучшению результатов оперативного лечения больных с неврологическими осложнениями грыж поясничных межпозвонковых дисков.

Литература:

1. Верховский А. И. Клиника и хирургическое лечение рецидивирующих пояснично-крестцовых радикулитов // Автореф. дис... канд. мед. наук. - Л., 1983.
2. Гельфенбейн М. С. Международный конгресс, посвященный лечению хронического болевого синдрома после операций на поясничном отделе позвоночника "Pain management"98" (Failed back surgery syndrome) // Нейрохирургия. - 2000. - № 1-2. - С. 65.
3. Долгий А. С., Бодраков Н. К. Опыт хирургического лечения больных с грыжами пояснично-крестцового отдела позвоночника в клинике нейрохирургии // Актуальные проблемы неврологии и нейрохирургии. - Ростов н/Д., 1999. - С. 145.
4. Мусалатов Х.А., Аганесов А.Г. Хирургическая реабилитация корешкового синдрома при остеохондрозе поясничного отдела позвоночника (Микрохирургическая и пункционная дискэктомия). - М.: Медицина, 1998.- 88c.
5.Щурова E.H., Худяев А.Т., Щуров В.А. Информативность лазерной допплеровской флоуметрии в оценке состояния микроциркуляции дурального мешка и спинномозгового корешка у больных с поясничной межпозвонковой грыжей. Методология флоуметрии, Выпуск 4, 2000 г. стр.65-71.
6. Diedrich O, Luring C, Pennekamp PH, Perlick L, Wallny T, Kraft CN. Effect of posterior lumbar interbody fusion on the lumbar sagittal spinal profile. Z Orthop Ihre Grenzgeb. 2003 Jul-Aug;141(4):425-32.
7. Hidalgo-Ovejero AM, Garcia-Mata S, Sanchez-Villares JJ, Lasanta P, Izco-Cabezon T, Martinez-Grande M. L5 root compression resulting from an L2-L3 disc herniation. Am J Orthop. 2003 Aug;32(8):392-4.
8. Morgan-Hough CV, Jones PW, Eisenstein SM. Primary and revision lumbar discectomy. A 16-year review from one centre. J Bone Joint Surg Br. 2003 Aug;85(6):871-4.
9. Schiff E, Eisenberg E. Can quantitative sensory testing predict the outcome of epidural steroid injections in sciatica? A preliminary study. Anesth Analg. 2003 Sep;97(3):828-32.
10. Yeung AT, Yeung CA. Advances in endoscopic disc and spine surgery: foraminal approach. Surg Technol Int. 2003 Jun;11:253-61.

Ртуть в рыбе не так опасна

id="2">Ртуть, которая формируется в мясе рыбы на самом деле не так опасна, как до этого считалось. Ученые выяснили, что молекулы ртути в рыбе не так уж токсичны для людей.

"У нас появился повод для оптимизма после наших исследований, - заявил Грэхэм Джордж, руководитель исследования из радиационной лаборатории Стэнфордского университета (Калифорния). - Ртуть, содержащаяся в рыбе, может быть не так токсична, как многие думают, но нам еще нужно много узнать прежде чем мы сможем сделать окончательный вывод".

Ртуть - сильнейший нейротоксин. Он попадет в большом количестве в организм, человек может потерять чувствительность, его скрутит судорога, появятся проблемы со слухом и зрением, кроме того, имеется большая вероятность сердечного приступа. Ртуть в чистом виде попасть в организм человека не может. Как правило, она оказывается там вместе со съеденным мясом животных, которые поедали зараженные ртутью растения или пили воду, в которой находились молекулы ртути.

В мясе хищных морских рыб, таких как тунец, рыба –мечь, акула, лофолатилус, королевская макрель, марлин и красный люциан, а также все виды рыб, обитающих в загрязненных водах, чаще всего имеется высокое содержание ртути. К слову, ртуть - тяжелый металл, который скапливается на дне водоема, где живут такие рыбы. Из-за этого, в США врачи рекомендуют беременным женщинам ограничивать потребление этих рыб.

Последствия потребления рыбы с высоким содержанием ртути еще недостаточно ясны. Однако исследования населения в районе финского озера, загрязненного ртутью, свидетельствуют о предрасположенности местных обитателей к сердечно сосудистым заболеваниям. Кроме того, предполагается, что даже более низкие концентрации ртути могут привести к определенным нарушениям.

Недавние исследования в Великобритании о концентрации ртути в тканях ногтей пальцев ног и содержания кислоты DHA в жировых клетках было доказано, что потребление рыбы является основным источником попадания ртути в организм человека.

Исследование же специалистов из Стэнфордского университета доказывает, что в организме у рыб ртуть взаимодействует с иными веществами нежели у людей. Как говорят исследователи, они надеются, что их разработки помогут создать лекарственные препараты выводящие токсины из организма.

Рост, вес и рак яичников

id="3">Результаты исследования, проведенного среди 1 миллиона норвежских женщин, опубликованные в издании Journal of the National Cancer Institute от 20 августа, свидетельствуют о том, что высокий рост и повышенный индекс массы тела в период полового созревания являются факторами риска развития рака яичников.

Ранее было выявлено, что рост напрямую связан с риском развития злокачественных опухолей, но его связь именно с раком яичников не получила особого внимания. Кроме того, результаты предыдущих исследований оказались противоречивыми, особенно в отношении взаимосвязи между индексом массы тела и риском развития рака яичников.

Для того чтобы внести ясность в сложившуюся ситуацию, группа ученых из Norwegian Institute of Public Health, Oslo, проанализировала данные приблизительно об 1.1 миллиона женщин подвергшихся наблюдению в среднем в течение 25 лет. Ориентировочно, к 40 годам у 7882 испытуемых подтвержден диагноз рака яичников.

Как выяснилось, индекс массы тела в юношеском возрасте был достоверным предвестником риска развития рака яичников. Женщины, у которых в юношеском возрасте показатели индекса массы тела были 85 и более перцентилей, оказались на 56 процентов более предрасположенными к возникновению рака яичников, чем женщины с показателем индекса в пределах от 25 до 74 перцентилей. Также следует учесть, что никакой достоверной связи между риском развития рака яичников и индексом массы тела во взрослом возрасте не обнаружено.

Исследователи заявляют о том, у женщин моложе 60 лет, рост, как и вес тоже является достоверным предвестником риска развития данной патологии, особенно эндометриоидной разновидности рака яичников. Например, женщины, чей рост 175 см и более, на 29 процентов более предрасположены к возникновению рака яичников, чем женщины ростом от 160 до 164 см.

Дорогие девушки и женщины, быть изящной и женственной, это не только красиво, но и здорОво, в смысле полезно для здоровья!

Фитнес и беременность

id="4">Итак, вы привыкли вести активный образ жизни, регулярно посещаете спортивный клуб… Но в один прекрасный день узнаете, что скоро станете мамой. Естественно, первая мысль о том, что придется поменять свои привычки и, видимо, отказаться от занятий фитнесом. Но врачи считают, что мнение это ошибочно. Беременность – это вовсе не повод для прекращения занятий спортом.

Надо сказать, что с этой точкой зрения в последнее время солидарны все больше женщин. Ведь выполнение во время беременности определенных, подобранных инструктором, упражнений не оказывает абсолютно никакого негативного влияния на рост и развитие плода, а так же не изменяют физиологического течения беременности и родов.
Наоборот, регулярные занятия фитнесом повышают физические возможности женского организма, повышают психо-эмоциональную устойчивость, улучшают деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, положительно влияют на обмен веществ, в результате чего мать и ее будущий малыш обеспечиваются достаточным количеством кислорода.
Перед тем как начать заниматься надо определить адаптационные возможности к физической нагрузке, учесть опыт спортивных занятий (человек занимался раньше или нет, его «спортивный стаж» и т.д.). Конечно для женщины, которая никогда не занималась каким-либо видом спорта, физические упражнения нужно проводить только под контролем врача (это может быть фитнес-врач в клубе).
Тренировочная программа для будущей мамы должна включать в себя как общеразвивающие упражнения, так и специальные, направленные на укрепление мышц позвоночника (особенно поясничная область), а также определенная дыхательная гимнастика (навыки дыхания) и упражнения на релаксацию.
Программа тренировок для каждого триместра разная, с учетом состояния здоровья женщины.
Кстати, многие упражнения направлены на уменьшение восприятия боли во время родов. Заниматься ими можно как на специальных курсах для будущих мам, так и во многих фитнес-клубах, где есть подобные программы. Регулярные пешие прогулки также снижают чувство дискомфорта и облегчают процесс родов. Кроме того, в результате занятий, повышается упругость и эластичность брюшной стенки, снижается риск висцероптоза, уменьшаются застойные явления в области малого таза и нижних конечностей, увеличивается гибкость позвоночника и подвижность суставов.
А согласно исследованиям, которые проводились норвежскими, датскими, американскими и российскими учеными, доказано, что спортивные занятия положительно влияют не только на саму женщину, но на развитие и рост будущего малыша.

С чего начать?
Перед тем как начать заниматься, женщина должна обязательно пройти медицинский осмотр, чтобы узнать о возможных противопоказаниях к физическим нагрузкам и определить свой физический уровень. Противопоказания к занятиям могут быть общими и специальными.
Общие противопоказания:
· острое заболевание
· обострение хронического заболевания
· декомпенсация функций любых систем организма
· общее тяжелое состояние или состояние средней тяжести

Специальные противопоказания:
· токсикоз
· привычное невынашивание беременности
· большое число абортов
· все случаи маточных кровотечений
· угроза выкидыша
· многоплодная беременность
· многоводие
· обвитие пуповины
· врожденные пороки развития плода
· особенности плаценты

Дальше следует решить, чем именно вы хотите заниматься, устраивают ли вас групповые тренировки или нет. Вообще, занятия могут быть очень разными:
· специальные, индивидуальные занятия, проводимые под контролем инструктора
· групповые занятия по самым разным направлениям фитнеса
· занятия в воде, обладающие успокаивающим действием
Самое главное при составлении тренировочной программы – это связь между упражнениями и сроком беременности, анализ состояния здоровья и процессов в каждом триместре, реакция организма на нагрузку.

Особенности тренировки по триместрам
Первый триместр (до 16-й недели)
В этот период происходит формирование и дифференцировка тканей, связь плодного яйца с материнским организмом очень слабая (а потому любая сильная нагрузка может вызвать прерывание беременности).
В этот период происходит нарушение равновесия вегетативной нервной системы, что часто приводит к тошноте, запорам, метеоризму, перестройка обменных процессов в сторону накопительных процессов, возрастает потребность тканей организма в кислороде.
Проводимые тренировки должны активизировать работу сердечно-сосудистой и бронхо-легочной систем, нормализовать функцию нервной системы, повысить общий психо-эмоциональный тонус.
В это период из комплекса упражнений исключаются:
· подъемы прямых ног
· подъёмы двух ног вместе
· резкий переход из положения лежа в положение сидя
· резкие наклоны туловища
· резкие прогибания туловища

Второй триместр (с 16 до 32 недели)
В это период происходит формирование третьего круга кровообращения мать – плод.
В этот период может наблюдаться неустойчивость артериального давления (с тенденцией к повышению), включение в обмен веществ плаценты (вырабатываемые ею эстрогены и прогестероны усиливают рост матки и молочных желез), изменение осанки (увеличение поясничного лордоза, угла наклона таза и нагрузки на разгибатели спины). Наблюдается уплощение стопы, возрастание давления в венах, что часто может привести к отекам и расширению вен на ногах.
Занятия в этот период должны формировать и закреплять навыки глубокого и ритмичного дыхания. Полезно также делать упражнения для уменьшения венозного застоя и укрепления свода стопы.
Во втором триместре чаще всего исключаются упражнения в положении лежа на спине.

Третий триместр (с 32 недели и до родов)
В это период происходит увеличение матки, возрастает нагрузка на сердце, происходят изменения в легких, ухудшается венозный отток от ног и малого таза, повышается нагрузка на позвоночник и свод стопы.
Занятия в этот период нацелены на улучшение кровообращения во всех органах и системах, на уменьшение различных застойных явлений, а также на стимуляцию работы
кишечника.
При составлении программы на третий триместр всегда происходит небольшое снижение общей нагрузки, а также уменьшение нагрузки на ноги и амплитуды движений ногами.
В этот период исключаются наклоны туловища вперед, а исходное положение стоя может использоваться только в 15-20% упражнений.

15 принципов тренировки во время беременности
РЕГУЛЯРНОСТЬ – проводить тренировки лучше 3-4 раза в неделю (через 1,5-2 часа после завтрака).
БАССЕЙН – отличное место для безопасных и полезных тренировок.
КОНТРОЛЬ ПУЛЬСА – в среднем до 135 уд/мин (в 20 лет может до 145уд/мин).
КОНТРОЛЬ ДЫХАНИЯ – проводится «разговорный тест», то есть во время упражнений вы должны спокойно разговаривать.
БАЗАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА - не более 38 градусов.
ИНТЕНСИВНАЯ НАГРУЗКА - не более 15 минут (интенсивность очень индивидуальна и зависит от опыта тренировок).
АКТИВНОСТЬ - тренировка не должна резко начинаться и резко заканчиваться.
КООРДИНАЦИЯ – исключаются упражнения с высокой координацией, с быстрой сменой направления движения, а также прыжки, толчки, упражнения на равновесие, с максимальным сгибанием и разгибанием в суставах.
ИСХДНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ - переход из горизонтального положения в вертикальное и наоборот должны быть медленными.
ДЫХАНИЕ - исключаем упражнения с натуживанием и задержкой дыхания.
ОДЕЖДА – легкая, открытая.
ВОДА – обязательно соблюдение питьевого режима.
ЗАЛ ДЛЯ ЗАНЯТИЙ – хорошо проветриваемый и с температурой 22-24 градуса.
ПОЛ (ПОКРЫТИЕ ЗАЛА) – должно быть устойчивым и не скользким.
ВОЗДУХ – обязательны ежедневные прогулки.

Голландия держит мировое первенство по либерализму

id="5">На этой неделе Голландия станет первой в мире страной, где гашиш и марихуана будут продаваться в аптеках по рецепту врача, сообщает 31 августа агентство Reuters.

Этот гуманный жест со стороны правительства поможет облегчить страдания больных раком, СПИДом, рассеянным склерозом и различными невралгиями. По оценкам экспертов, более 7 000 человек покупали эти легкие наркотики именно с обезбаливающей целью

Гашиш более 5 000 лет использовался как болеутоляющее средство, пока его не сменили более сильные синтетические наркотики. Причем взгляды медиков на его медицинские свойства расходятся: одни считают его естественным а потому более безобидным наркотиком. Другие утверждают, что гашиш увеличивает риск депрессии и шизофрении. Но и те и друнгие сходятся в одном: смертельнол больным людям ничего кроме облегчения страданий он не принесет.

Голландия вообще славится своими либеральными взглядами – напомним, что однополые браки и эвтаназия она также разрешила первой в мире.

Сердце – вечный ли двигатель?

id="6">Ученые из Proceedings of the National Academy of Sciences, заявляют, что стволовые клетки могут стать источником образования миокардиоцитов, при гипертрофии сердца у людей.

Ранее традиционно считалось, что увеличение массы сердца во взрослом возрасте возможно лишь за счет увеличения размеров миокардиоцитов, но не за счет прироста их количества. Однако, совсем недавно, эта истина была поколеблена. Ученые обнаружили, что в особо тяжелых ситуациях миокардиоциты могут размножаться делением или регенерировать. Но все-таки, пока еще не ясно, как именно происходит регенерация тканей сердца.

Группа ученых из New York Medical College, Valhalla изучали сердечную мышцу, взятую у 36 пациентов со стенозом клапанов аорты во время операции на сердце. Контролем служил материал сердечной мышцы, взятый у 12 умерших в первые 24 часа после смерти.

Авторы отмечают, что увеличение массы сердца у пациентов со стенозом клапанов аорты обусловлено как увеличением массы каждого миокардиоциты, так и увеличением их количества вообще. Углубившись в особенности процесса, ученые обнаружили, что новые миокардиоциты образуются из стволовых клеток, которым предназначалось стать этими клетками.

Выявлено, что содержание стволовых клеток в сердечной ткани больных стенозом клапанов аорты в 13 раз выше, чем у представителей контрольной группы. Более того, состояние гипертрофии усиливает процесс роста и дифференцировки этих клеток. Ученые заявляют: “наиболее значимым открытием этого исследования является то, что в сердечной ткани содержатся примитивные клетки, которые, как правило, ошибочно идентифицируются как клетки кроветворения, из-за сходной генетической структуры”. Регенераторная способность сердца, за счет стволовых клеток, в случае стеноза клапанов аорты равна приблизительно 15 процентам. Приблизительно такие цифры наблюдаются в случае пересадки сердца от женщины донора мужчине реципиенту. Происходит так называемая химеризация клеток, а именно, через какое-то время приблизительно 15 процентов клеток сердца обладают мужским генотипом.

Специалисты надеются, что данные этих исследований и результаты предыдущих работ по химеризму вызовут еще больший интерес в области регенерации сердца.

August 18, 2003, Proc Natl Acad Sci USA.

Несколько лет назад, во времена господства бренда Pentium, первого появления торговой марки Intel Core и одноимённой микроархитектуры (Architecture 101), на слайдах о будущих процессорах впервые было упомянуто следующее поколение микроархитектуры Intel с рабочим названием Gesher ("мост" на иврите), что чуть позже трансформировалось в Sandy Bridge.

В ту давнюю пору господства процессоров NetBurst, когда только-только начали проступать контуры грядущих ядер Nehalem, а мы знакомились с особенностями внутреннего строения первых представителей микроархитектуры Core - Conroe для настольных систем, Merom - для мобильных и Woodcrest - для серверных…

Словом, когда трава была зелёная, а до Sandy Bridge было ещё как до Луны, уже тогда представители Intel говорили, что это будет совершенно новая процессорная микроархитектура. Именно так, cкажем, сегодня можно представить таинственную микроархитектуру Haswell, которая появится после поколения Ivy Bridge, которое, в свою очередь, придёт на смену Sandy Bridge в следующем году.

Однако чем ближе дата выпуска новой микроархитектуры, чем больше мы узнаём об её особенностях, тем больше становятся заметны сходства соседних поколений, и тем более очевиден эволюционный путь изменений в схемотехнике процессоров. И действительно, если между начальными реинкарнациями первой архитектуры Core - Merom/Conroe, и первенцем второго поколения Core - Sandy Bridge - на самом деле пролегает пропасть различий, то нынешняя последняя версия поколения Core - ядро Westmere - и грядущая, рассматриваемая сегодня первая версия поколения Core II - ядро Sandy Bridge, могут показаться схожими.

И всё же различия существенны. Настолько существенны, что теперь окончательно можно говорить о конце 15-летней эпохи микроархитектуры P6 (Pentium Pro) и о появлении нового поколения микроархитектуры Intel.

⇡ Микроархитектура Sandy Bridge: с высоты птичьего полёта

Чип Sandy Bridge - это четырёхъядерный 64-битный процессор с изменяемой (out-of-order) последовательностью исполнения команд, поддержкой двух потоков данных на ядро (HT), исполнением четырёх команд за такт; с интегрированным графическим ядром и интегрированным контроллером памяти DDR3; с новой кольцевой шиной, поддержкой 3- и 4-операндных (128/256-битных) векторных команд расширенного набора AVX (Advanced Vector Extensions); производство которого налажено на линиях с соблюдением норм современного 32-нм технологического процесса Intel.

Так, вкратце, одним предложением можно попробовать охарактеризовать новое поколение процессоров Intel Core II для мобильных и настольных систем, массовые поставки которых начнутся в самое ближайшее время.

Процессоры Intel Core II на базе микроархитектуры Sandy Bridge будут поставляться в новом 1155-контактном конструктиве LGA1155 под новые системные платы на чипсетах Intel 6 Series.

Примерно такая же микроархитектура будет актуальна и для серверных решений Intel Sandy Bridge-EP, разве что с актуальными отличиями в виде большего количества процессорных ядер (до восьми), соответствующего процессорного разъёма LGA2011, большего объёма кеша L3, увеличенного количества контроллеров памяти DDR3 и поддержкой PCI-Express 3.0.

Предыдущее поколение, микроархитектура Westmere в исполнении Arrandale и Clarkdale для мобильных и настольных систем, представляет собой конструкцию из двух кристаллов - 32-нм процессорного ядра и дополнительного 45-нм «сопроцессора» с графическим ядром и контроллером памяти на борту, размещённых на единой подложке и производящих обмен данными посредством шины QPI. По сути, на этом этапе инженеры Intel, используя преимущественно предыдущие наработки, создали этакую интегрированную гибридную микросхему.

При создании архитектуры Sandy Bridge разработчики закончили начатый на этапе создания Arrandale/Clarkdale процесс интеграции и разместили все элементы на едином 32-нм кристалле, отказавшись при этом от классического вида шины QPI в пользу новой кольцевой шины. Суть микроархитектуры Sandy Bridge при этом осталась в рамках прежней идеологии Intel, которая делает ставку на увеличение суммарной производительности процессора за счёт улучшения «индивидуальной» эффективности каждого ядра.

Структуру чипа Sandy Bridge можно условно разделить на следующие основные элементы: процессорные ядра, графическое ядро, кеш-память L3 и так называемый «Системный агент» (System Agent).

В общем и целом структура микроархитектуры Sandy Bridge понятна. Наша сегодняшняя задача - выяснить назначение и особенности реализации каждого из элементов этой структуры.

⇡ Кольцевая шина (Ring Interconnect)

Вся история модернизации процессорных микроархитектур Intel последних лет неразрывно связана с последовательной интеграцией в единый кристалл всё большего количества модулей и функций, ранее располагавшихся вне процессора: в чипсете, на материнской плате и т.д. Соответственно, по мере увеличения производительности процессора и степени интеграции чипа, требования к пропускной способности внутренних межкомпонентных шин росли опережающими темпами. До поры до времени, даже после внедрения графического чипа в архитектуру чипов Arrandale/Clarkdale, удавалось обходиться межкомпонентными шинами с привычной перекрёстной топологией - этого было достаточно.

Однако эффективность такой топологии высока лишь при небольшом количестве компонентов, принимающих участие в обмене данными. В микроархитектуре Sandy Bridge для повышения общей производительности системы разработчики решили обратиться к кольцевой топологии 256-битной межкомпонентной шины, выполненной на основе новой версии технологии QPI (QuickPath Interconnect), расширенной, доработанной и впервые реализованной в архитектуре серверного чипа Nehalem-EX (Xeon 7500), а также планировавшейся к применению совместно с архитектурой чипов Larrabee .

Кольцевая шина в версии архитектуры Sandy Bridge для настольных и мобильных систем (Core II) служит для обмена данными между шестью ключевыми компонентами чипа: четырьмя процессорными ядрами x86, графическим ядром, кешем L3 и системным агентом. Шина состоит из четырёх 32-байтных колец : шины данных (Data Ring), шины запросов (Request Ring), шины мониторинга состояния (Snoop Ring) и шины подтверждения (Acknowledge Ring), на практике это фактически позволяет делить доступ к 64-байтному интерфейсу кеша последнего уровня на два различных пакета. Управление шинами осуществляется с помощью коммуникационного протокола распределённого арбитража, при этом конвейерная обработка запросов происходит на тактовой частоте процессорных ядер, что придаёт архитектуре дополнительную гибкость при разгоне. Производительность кольцевой шины оценивается на уровне 96 Гбайт в секунду на соединение при тактовой частоте 3 ГГц, что фактически в четыре раза превышает показатели процессоров Intel предыдущего поколения.

Кольцевая топология и организация шин обеспечивает минимальную латентность при обработке запросов, максимальную производительность и отличную масштабируемость технологии для версий чипов с различным количеством ядер и других компонентов. По словам представителей компании, в перспективе к кольцевой шине может быть "подключено" до 20 процессорных ядер на кристалл, и подобный редизайн, как вы понимаете, может производиться очень быстро, в виде гибкой и оперативной реакции на текущие потребности рынка. Кроме того, физически кольцевая шина располагается непосредственно над блоками кеш-памяти L3 в верхнем уровне металлизации, что упрощает разводку дизайна и позволяет сделать чип более компактным.

L 3 - кеш-память последнего уровня, LLC

Как вы уже успели заметить, на слайдах Intel кеш-память L3 обозначается как «кеш последнего уровня», то есть, LLC - Last Level Cache. В микроархитектуре Sandy Bridge кеш L3 распределён не только между четырьмя процессорными ядрами, но, благодаря кольцевой шине, также между графическим ядром и системным агентом, в который, среди прочего, входит модуль аппаратного ускорения графики и блок видеовыхода. При этом специальный трассировочный механизм упреждает возникновение конфликтов доступа между процессорными ядрами и графикой.

Каждое из четырёх процессорных ядер имеет прямой доступ к «своему» сегменту кеша L3, при этом каждый сегмент кеша L3 предоставляет половину ширины своей шины для доступа кольцевой шины данных, при этом физическая адресация всех четырёх сегментов кеша обеспечивается единой хэш-функцией. Каждый сегмент кеша L3 обладает собственным независимым контроллером доступа к кольцевой шине, он отвечает за обработку запросов по размещению физических адресов. Кроме того, контроллер кеша постоянно взаимодействует с системным агентом на предмет неудачных обращений к L3, контроля межкомпонентного обмена данными и некешируемых обращений.

Дополнительные подробности о строении и особенностях функционирования кеш-памяти L3 процессоров Sandy Bridge будут появляться далее по тексту, в процессе знакомства с микроархитектурой, по мере возникновения необходимости.

⇡ Системный агент: контроллер памяти DDR 3, PCU и другие

Ранее вместо определения System Agent в терминологии Intel фигурировало так называемое «Неядро» - Uncore, то есть, «всё, что не входит в Core», а именно кеш L3, графика, контроллер памяти, другие контроллеры вроде PCI Express и т.д. Мы же по привычке частенько называли большую часть этого элементами северного моста, перенесённого из чипсета в процессор.

Системный агент микроархитектуры Sandy Bridge включает в себя контроллер памяти DDR3, модуль управления питанием (Power Control Unit, PCU), контроллеры PCI-Express 2.0, DMI, блок видеовыхода и пр. Как и все остальные элементы архитектуры, системный агент подключен в общую систему посредством высокопроизводительной кольцевой шины.

Архитектура стандартной версии системного агента Sandy Bridge подразумевает наличие 16 линий шины PCI-E 2.0, которые также могут быть распределены на две шины шины PCI-E 2.0 по 8 линий, или на одну шину PCI-E 2.0 на 8 линий и две шины PCI-E 2.0 по четыре линии. Двухканальный контроллер памяти DDR3 отныне «вернулся» на кристалл (в чипах Clarkdale он располагался вне процессорного кристалла) и, скорее всего, теперь будет обеспечивать значительно меньшую латентность.

Тот факт, что контроллер памяти в Sandy Bridge стал двухканальным, вряд ли обрадует тех, кто уже успел вывалить немалые суммы за оверклокерские комплекты трёхканальной памяти DDR3. Что ж, бывает, теперь будут актуальны наборы лишь из одного, двух или четырёх модулей.

По поводу возвращения к двухканальной схеме контроллера памяти у нас имеются кое-какие соображения. Возможно, в Intel начали подготовку микроархитектур к работе с памятью DDR4? Которая, из-за ухода от топологии «звезды» на топологию «точка-точка» в версиях для настольных и мобильных систем будут по определению только двухканальной (для серверов будут применяться специальные модули-мультиплексоры). Впрочем, это всего лишь догадки, для уверенных предположений пока что недостаточно информации о самом стандарте DDR4.

Расположенный в системном агенте контроллер управления питанием отвечает за своевременное динамичное масштабирование напряжений питания и тактовых частот процессорных ядер, графического ядра, кешей, контроллера памяти и интерфейсов. Что особенно важно подчеркнуть, управление питанием и тактовой частотой производится независимо для процессорных ядер и графического ядра.

Совершенно новая версия технологии Turbo Boost реализована не в последнюю очередь благодаря этому контроллеру управления питанием. Дело в том, что, в зависимости от текущего состояния системы и сложности решаемой задачи, микроархитектура Sandy Bridge позволяет технологии Turbo Boost «разогнать» ядра процессора и встроенную графику до уровня, значительно превышающего TDP на достаточно долгое время. И действительно, почему бы не воспользоваться такой возможностью штатно, пока система охлаждения ещё холодная и может обеспечить больший теплоотвод, чем уже разогретая?

Кроме того, что технология Turbo Boost позволяет теперь штатно «разгонять» все четыре ядра за пределы TDP, также стоит отметить, что управление производительностью и тепловым режимом графических ядер в чипах Arrandale/Clarkdale, по сути, только встроенных, но не до конца интегрированных в процессор, производилось с помощью драйвера. Теперь, в архитектуре Sandy Bridge, этот процесс также возложен на контроллер PCU. Такая плотная интеграция системы управления напряжением питания и частотами позволила реализовать на практике гораздо более агрессивные сценарии работы технологии Turbo Boost, когда и графика, и все четыре ядра процессора при необходимости и соблюдении определённых условий могут разом работать на повышенных тактовых частотах со значительным превышением TDP, но без каких-либо побочных последствий.

Принцип работы новой версии технологии Turbo Boost, реализованной в процессорах Sandy Bridge, отлично описывается в мультимедийной презентации, показанной в сентябре на Форуме Intel для разработчиков в Сан-Франциско. Представленный ниже видеоролик с записью этого момента презентации расскажет вам о Turbo Boost быстрее и лучше, чем любой пересказ.

Насколько эффективно эта технология будет работать в серийных процессорах, нам ещё предстоит узнать, но то, что показывали специалисты Intel во время закрытой демонстрации возможностей Sandy Bridge в дни IDF в Сан Франциско, просто поражает: и прирост тактовой частоты, и, соответственно, производительность процессора и графики, одномоментно могут достичь просто фантастических уровней.

Есть информация, что для штатных систем охлаждения режим такого «разгона» с помощью Turbo Boost и превышением TDP будет ограничен в BIOS периодом в 25 секунд. Но что если производители системных плат смогут гарантировать более качественный отвод тепла с помощью какой-нибудь экзотической системы охлаждения? Тут и открывается раздолье для оверклокеров…

Каждое из четырёх ядер Sandy Bridge может быть при необходимости независимо переведено в режим минимального энергопотребления, графическое ядро также можно перевести в очень экономичный режим. Кольцевая шина и кеш L3, в силу их распределения между другими ресурсами, не могут быть отключены, однако для кольцевой шины предусмотрен специальный экономичный ждущий режим, когда она не нагружена, а для кеш-памяти L3 применяется традиционная технология отключения неиспользуемых транзисторов, уже известная нам по предыдущим микроархитектурам. Таким образом, процессоры Sandy Bridge в составе мобильных ПК обеспечивают длительную автономную работу при питании от аккумулятора.

Модули видеовыхода и мультимедийного аппаратного декодирования также входят в число элементов системного агента. В отличие от предшественников, где аппаратное декодирование было возложено на графическое ядро (о его возможностях мы поговорим в следующий раз), в новой архитектуре для декодирования мультимедийных потоков используется отдельный, гораздо более производительный и экономичный модуль, и лишь в процессе кодирования (сжатия) мультимедийных данных используются возможности шейдерных блоков графического ядра и кеш L3.

В соответствии с современными веяниями, предусмотрены инструменты воспроизведения 3D-контента: аппаратный модуль декодирования Sandy Bridge способен без труда обрабатывать сразу два независимых потока MPEG2, VC1 или AVC в разрешении Full HD.

Сегодня мы познакомились со структурой нового поколения микроархитектуры Intel Core II с рабочим названием Sandy Bridge, разобрались со строением и принципом работы ряда ключевых элементов этой системы: кольцевой шины, кеш-памяти L3 и системного агента, в состав которого входит контроллер памяти DDR3, модуль управления питанием и другие компоненты.

Однако это лишь малая часть новых технологий и идей, реализованных в микроархитектуре Sandy Bridge, не менее впечатляющие и масштабные изменения коснулись архитектуры процессорных ядер и интегрированной графической системы. Так что на этом наш рассказ о Sandy Bridge не заканчивается - продолжение следует.

ВведениеЭтим летом компания Intel совершила странное: она умудрилась сменить целых два поколения процессоров, ориентированных на общеупотребительные персональные компьютеры. Сначала на смену Haswell пришли процессоры с микроархитектурой Broadwell, но затем в течение буквально пары месяцев они утратили свой статус новинки и уступили место процессорам Skylake, которые будут оставаться наиболее прогрессивными CPU как минимум ещё года полтора. Такая чехарда со сменой поколений произошла главным образом в связи с проблемами Intel, возникшими при внедрении нового 14-нм техпроцесса, который применяется при производстве и Broadwell, и Skylake. Производительные носители микроархитектуры Broadwell по пути в настольные системы сильно задержались, а их последователи вышли по заранее намеченному графику, что привело к скомканности анонса процессоров Core пятого поколения и серьёзному сокращению их жизненного цикла. В результате всех этих пертурбаций, в десктопном сегменте Broadwell заняли совсем узкую нишу экономичных процессоров с мощным графическим ядром и довольствуются теперь лишь небольшим уровнем продаж, свойственным узкоспециализированным продуктам. Внимание же передовой части пользователей переключилось на последователей Broadwell – процессоры Skylake.

Надо заметить, что в последние несколько лет компания Intel совсем не радует своих поклонников ростом производительности предлагаемых продуктов. Каждое новое поколение процессоров прибавляет в удельном быстродействии лишь по несколько процентов, что в конечном итоге приводит к отсутствию у пользователей явных стимулов к модернизации старых систем. Но выход Skylake – поколения CPU, по пути к которому Intel, фактически, перепрыгнула через ступеньку – внушал определённые надежды на то, что мы получим действительно стоящее обновление самой распространённой вычислительной платформы. Однако, ничего подобного так и не случилось: Intel выступила в своём привычном репертуаре. Broadwell был представлен общественности в качестве некого ответвления от основной линии процессоров для настольных систем, а Skylake оказались быстрее Haswell в большинстве приложений совсем незначительно .

Поэтому несмотря на все ожидания, появление Skylake в продаже вызвало у многих скептическое отношение. Ознакомившись с результатами реальных тестов, многие покупатели попросту не увидели реального смысла в переходе на процессоры Core шестого поколения. И действительно, главным козырем свежих CPU выступает прежде всего новая платформа с ускоренными внутренними интерфейсами, но не новая процессорная микроархитектура. И это значит, что реальных стимулов к обновлению основанных систем прошлых поколений Skylake предлагает немного.

Впрочем, мы бы всё-таки не стали отговаривать от перехода Skylake всех без исключения пользователей. Дело в том, что пусть Intel и наращивает производительность своих процессоров очень сдержанными темпами, с момента появления Sandy Bridge, которые всё ещё трудятся во многих системах, сменилось уже четыре поколения микроархитектуры. Каждый шаг по пути прогресса вносил свой вклад в увеличение производительности, и к сегодняшнему дню Skylake способен предложить достаточно существенный прирост в производительности по сравнению со своими более ранними предшественниками. Только чтобы увидеть это, сравнивать его надо не с Haswell, а с более ранними представителями семейства Core, появившимися до него.

Собственно, именно таким сравнением мы сегодня и займёмся. Учитывая всё сказанное, мы решили посмотреть, насколько выросла производительность процессоров Core i7 с 2011 года, и собрали в едином тесте старшие Core i7, относящиеся к поколениям Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell и Skylake. Получив же результаты такого тестирования, мы постараемся понять, обладателям каких процессоров целесообразно затевать модернизацию старых систем, а кто из них может повременить до появления последующих поколений CPU. Попутно мы посмотрим и на уровень производительности новых процессоров Core i7-5775C и Core i7-6700K поколений Broadwell и Skylake, которые до настоящего момента в нашей лаборатории ещё не тестировались.

Сравнительные характеристики протестированных CPU

От Sandy Bridge до Skylake: сравнение удельной производительности

Для того, чтобы вспомнить, как же менялась удельная производительность интеловских процессоров в течение последней пятилетки, мы решили начать с простого теста, в котором сопоставили скорость работы Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell и Skylake, приведённых к одной и той же частоте 4,0 ГГц. В этом сравнении нами были использованы процессоры линейки Core i7, то есть, четырёхъядерники, обладающие технологией Hyper-Threading.

В качестве основного тестового инструмента был взят комплексный тест SYSmark 2014 1.5, который хорош тем, что воспроизводит типичную пользовательскую активность в общеупотребительных приложениях офисного характера, при создании и обработке мультимедийного контента и при решении вычислительных задач. На следующих графиках отображены полученные результаты. Для удобства восприятия они нормированы, за 100 процентов принята производительность Sandy Bridge.

Интегральный показатель SYSmark 2014 1.5 позволяет сделать следующие наблюдения. Переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge увеличил удельную производительность совсем незначительно – примерно на 3-4 процента. Дальнейший шаг к Haswell оказался гораздо более результативным, он вылился в 12-процентное улучшение производительности. И это – максимальный прирост, который можно наблюдать на приведённом графике. Ведь дальше Broadwell обгоняет Haswell всего лишь на 7 процентов, а переход от Broadwell к Skylake и вовсе наращивает удельную производительность лишь на 1-2 процента. Весь же прогресс от Sandy Bridge до Skylake выливается в 26-процентное увеличение производительности при постоянстве тактовых частот.

Более подробную расшифровку полученных показателей SYSmark 2014 1.5 можно посмотреть на трёх следующих графиках, где интегральный индекс производительности разложен по составляющим по типу приложений.

Обратите внимание, наиболее заметно с вводом новых версий микроархитектур прибавляют в скорости исполнения мультимедийные приложения. В них микроархитектура Skylake превосходит Sandy Bridge на целых 33 процента. А вот в счётных задачах, напротив, прогресс проявляется меньше всего. И более того, при такой нагрузке шаг от Broadwell к Skylake даже оборачивается небольшим снижением удельной производительности.

Теперь, когда мы представляем себе, что же происходило с удельной производительностью процессоров Intel в течение последних нескольких лет, давайте попробуем разобраться, чем наблюдаемые изменения были обусловлены.

От Sandy Bridge до Skylake: что изменилось в процессорах Intel

Сделать точкой отсчёта в сравнении разных Core i7 представителя поколения Sandy Bridge мы решили не просто так. Именно данный дизайн подвёл крепкий фундамент под всё дальнейшее совершенствование производительных интеловских процессоров вплоть до сегодняшних Skylake. Так, представители семейства Sandy Bridge стали первыми высокоинтегрированными CPU, в которых в одном полупроводниковом кристалле были собраны и вычислительные, и графическое ядра, а также северный мост с L3-кешем и контроллером памяти. Кроме того, в них впервые стала использоваться внутренняя кольцевая шина, посредством которой была решена задача высокоэффективного взаимодействия всех структурных единиц, составляющих столь сложный процессор. Этим заложенным в микроархитектуре Sandy Bridge универсальным принципам построения продолжают следовать все последующие поколения CPU без каких бы то ни было серьёзных корректив.

Немалые изменения в Sandy Bridge претерпела внутренняя микроархитектура вычислительных ядер. В ней не только была реализована поддержка новых наборов команд AES-NI и AVX, но и нашли применение многочисленные крупные улучшения в недрах исполнительного конвейера. Именно в Sandy Bridge был добавлен отдельный кеш нулевого уровня для декодированных инструкций; появился абсолютно новый блок переупорядочивания команд, основанный на использовании физического регистрового файла; были заметно улучшены алгоритмы предсказания ветвлений; а кроме того, два из трёх исполнительных порта для работы с данными стали унифицированными. Такие разнородные реформы, проведённые сразу на всех этапах конвейера, позволили серьёзно увеличить удельную производительность Sandy Bridge, которая по сравнению с процессорами предыдущего поколения Nehalem сразу выросла почти на 15 процентов. К этому добавился 15-процентный рост номинальных тактовых частот и отличный разгонный потенциал, в результате чего в сумме получилось семейство процессоров, которое до сих пор ставится в пример Intel, как образцовое воплощение фазы «так» в принятой в компании маятниковой концепции разработки.

И правда, подобных по массовости и действенности улучшений в микроархитектуре после Sandy Bridge мы уже не видели. Все последующие поколения процессорных дизайнов проводят куда менее масштабные усовершенствования в вычислительных ядрах. Возможно, это является отражением отсутствия реальной конкуренции на процессорном рынке, возможно причина замедления прогресса кроется в желании Intel сосредоточить усилия на совершенствовании графических ядер, а может быть Sandy Bridge просто оказался настолько удачным проектом, что его дальнейшее развитие требует слишком больших трудозатрат.

Отлично иллюстрирует произошедший спад интенсивности инноваций переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge. Несмотря на то, что следующее за Sandy Bridge поколение процессоров и было переведено на новую производственную технологию с 22-нм нормами, его тактовые частоты совсем не выросли. Сделанные же улучшения в дизайне в основном коснулись ставшего более гибким контроллера памяти и контроллера шины PCI Express, который получил совместимость с третьей версией данного стандарта. Что же касается непосредственно микроархитектуры вычислительных ядер, то отдельные косметические переделки позволили добиться ускорения выполнения операций деления и небольшого увеличения эффективности технологии Hyper-Threading, да и только. В результате, рост удельной производительности составил не более 5 процентов.

Вместе с тем, внедрение Ivy Bridge принесло и то, о чём теперь горько жалеет миллионная армия оверклокеров. Начиная с процессоров этого поколения, Intel отказалась от сопряжения полупроводникового кристалла CPU и закрывающей его крышки посредством бесфлюсовой пайки и перешла на заполнение пространства между ними полимерным термоинтерфейсным материалом с очень сомнительными теплопроводящими свойствами. Это искусственно ухудшило частотный потенциал и сделало процессоры Ivy Bridge, как и всех их последователей, заметно менее разгоняемыми по сравнению с очень бодрыми в этом плане «старичками» Sandy Bridge.

Впрочем, Ivy Bridge – это всего лишь «тик», а потому особых прорывов в этих процессорах никто и не обещал. Однако никакого воодушевляющего роста производительности не принесло и следующее поколение, Haswell, которое, в отличие от Ivy Bridge, относится уже к фазе «так». И это на самом деле немного странно, поскольку различных улучшений в микроархитектуре Haswell сделано немало, причём они рассредоточены по разным частям исполнительного конвейера, что в сумме вполне могло бы увеличить общий темп исполнения команд.

Например, во входной части конвейера была улучшена результативность предсказания переходов, а очередь декодированных инструкций стала делиться между параллельными потоками, сосуществующими в рамках технологии Hyper-Threading, динамически. Попутно произошло увеличение окна внеочередного исполнения команд, что в сумме должно было поднять долю параллельно выполняемого процессором кода. Непосредственно в исполнительном блоке были добавлены два дополнительных функциональных порта, нацеленных на обработку целочисленных команд, обслуживание ветвлений и сохранение данных. Благодаря этому Haswell стал способен обрабатывать до восьми микроопераций за такт – на треть больше предшественников. Более того, новая микроархитектура удвоила и пропускную способность кеш-памяти первого и второго уровней.

Таким образом, улучшения в микроархитектуре Haswell не затронули лишь скорость работы декодера, который, похоже, на данный момент стал самым узким местом в современных процессорах Core. Ведь несмотря на внушительный список улучшений, прирост удельной производительности у Haswell по сравнению с Ivy Bridge составил лишь около 5-10 процентов. Но справедливости ради нужно оговориться, что на векторных операциях ускорение заметно гораздо сильнее. А наибольший выигрыш можно увидеть в приложениях, использующих новые AVX2 и FMA-команды, поддержка которых также появилась в этой микроархитектуре.

Процессоры Haswell, как и Ivy Bridge, сперва тоже не особенно понравились энтузиастам. Особенно если учесть тот факт, что в первоначальной версии никакого увеличения тактовых частот они не предложили. Однако спустя год после своего дебюта Haswell стали казаться заметно привлекательнее. Во-первых, увеличилось количество приложений, обращающихся к наиболее сильным сторонам этой архитектуры и использующих векторные инструкции. Во-вторых, Intel смогла исправить ситуацию с частотами. Более поздние модификации Haswell, получившие собственное кодовое наименование Devil’s Canyon, смогли нарастить преимущество над предшественниками благодаря увеличению тактовой частоты, которая, наконец, пробила 4-гигагерцовый потолок. Кроме того, идя на поводу у оверклокеров, Intel улучшила полимерный термоинтерфейс под процессорной крышкой, что сделало Devil’s Canyon более подходящими объектами для разгона. Конечно, не такими податливыми, как Sandy Bridge, но тем не менее.

И вот с таким багажом Intel подошла к Broadwell. Поскольку основной ключевой особенностью этих процессоров должна была стать новая технология производства с 14-нм нормами, никаких значительных нововведений в их микроархитектуре не планировалось – это должен был быть почти самый банальный «тик». Всё необходимое для успеха новинок вполне мог бы обеспечить один только тонкий техпроцесс с FinFET-транзисторами второго поколения, в теории позволяющий уменьшить энергопотребление и поднять частоты. Однако практическое внедрение новой технологии обернулось чередой неудач, в результате которых Broadwell досталась лишь экономичность, но не высокие частоты. В итоге те процессоры этого поколения, которые Intel представила для настольных систем, вышли больше похожими на мобильные CPU, чем на продолжателей дела Devil’s Canyon. Тем более, что кроме урезанных тепловых пакетов и откатившихся частот они отличаются от предшественников и уменьшившимся в объёме L3-кешем, что, правда, несколько компенсируется появлением расположенного на отдельном кристалле кэша четвёртого уровня.

На одинаковой с Haswell частоте процессоры Broadwell демонстрируют примерно 7-процентное преимущество, обеспечиваемое как добавлением дополнительного уровня кеширования данных, так и очередным улучшением алгоритма предсказания ветвлений вместе с увеличением основных внутренних буферов. Кроме того, в Broadwell реализованы новые и более быстрые схемы выполнения инструкций умножения и деления. Однако все эти небольшие улучшения перечёркиваются фиаско с тактовыми частотами, относящими нас в эпоху до Sandy Bridge. Так, например, старший оверклокерский Core i7-5775C поколения Broadwell уступает по частоте Core i7-4790K целых 700 МГц. Понятно, что ожидать какого-то роста производительности на этом фоне бессмысленно, лишь бы обошлось без её серьёзного падения.

Во многом именно из-за этого Broadwell и оказался непривлекательным для основной массы пользователей. Да, процессоры этого семейства отличаются высокой экономичностью и даже вписываются в тепловой пакет с 65-ваттными рамками, но кого это, по большому счёту, волнует? Разгонный же потенциал первого поколения 14-нм CPU оказался достаточно сдержанным. Ни о какой работе на частотах, приближающихся к 5-гигагерцовой планке речь не идёт. Максимум, которого можно добиться от Broadwell при использовании воздушного охлаждения пролегает в окрестности величины 4,2 ГГц. Иными словами, пятое поколение Core вышло у Intel, как минимум, странноватым. О чём, кстати, микропроцессорный гигант в итоге и пожалел: представители Intel отмечают, что поздний выход Broadwell для настольных компьютеров, его сокращённый жизненный цикл и нетипичные характеристики отрицательно сказались на уровне продаж, и больше компания на подобные эксперименты пускаться не планирует.

Новейший же Skylake на этом фоне представляется не столько как дальнейшее развитие интеловской микроархитектуры, сколько своего рода работа над ошибками. Несмотря на то, что при производстве этого поколения CPU используется тот же 14-нм техпроцесс, что и в случае Broadwell, никаких проблем с работой на высоких частотах у Skylake нет. Номинальные частоты процессоров Core шестого поколения вернулись к тем показателям, которые были свойственны их 22-нм предшественникам, а разгонный потенциал даже немного увеличился. На руку оверклокерам здесь сыграл тот факт, что в Skylake конвертер питания процессора вновь перекочевал на материнскую плату и снизил тем самым суммарное тепловыделение CPU при разгоне. Жаль только, что Intel так и не вернулась к использованию эффективного термоинтерфейса между кристаллом и процессорной крышкой.

Но вот что касается базовой микроархитектуры вычислительных ядер, то несмотря на то, что Skylake, как и Haswell, представляет собой воплощение фазы «так», нововведений в ней совсем немного. Причём большинство из них направлено на расширение входной части исполнительного конвейера, остальные же части конвейера остались без каких-либо существенных изменений. Перемены касаются улучшения результативности предсказания ветвлений и повышения эффективности блока предварительной выборки, да и только. При этом часть оптимизаций служит не столько для улучшения производительности, сколько направлена на очередное повышение энергоэффективности. Поэтому удивляться тому, что Skylake по своей удельной производительности почти не отличается от Broadwell, не следует.

Впрочем, существуют и исключения: в отдельных случаях Skylake могут превосходить предшественников в производительности и более заметно. Дело в том, что в этой микроархитектуре была усовершенствована подсистема памяти. Внутрипроцессорная кольцевая шина стала быстрее, и это в конечном итоге расширило полосу пропускания L3-кэша. Плюс к этому контроллер памяти получил поддержку работающей на высоких частотах памяти стандарта DDR4 SDRAM.

Но в итоге тем не менее получается, что бы там не говорила Intel о прогрессивности Skylake, с точки зрения обычных пользователей это – достаточно слабое обновление. Основные улучшения в Skylake сделаны в графическом ядре и в энергоэффективности, что открывает перед такими CPU путь в безвентиляторные системы планшетного форм-фактора. Десктопные же представители этого поколения отличаются от тех же Haswell не слишком заметно. Даже если закрыть глаза на существование промежуточного поколения Broadwell, и сопоставлять Skylake напрямую с Haswell, то наблюдаемый рост удельной производительности составит порядка 7-8 процентов, что вряд ли можно назвать впечатляющим проявлением технического прогресса.

Попутно стоит отметить, что не оправдывает ожиданий и совершенствование технологических производственных процессов. На пути от Sandy Bridge дo Skylake компания Intel сменила две полупроводниковых технологии и уменьшила толщину транзисторных затворов более чем вдвое. Однако современный 14-нм техпроцесс по сравнению с 32-нм технологией пятилетней давности так и не позволил нарастить рабочие частоты процессоров. Все процессоры Core последних пяти поколений имеют очень похожие тактовые частоты, которые если и превышают 4-гигагерцовую отметку, то совсем незначительно.

Для наглядной иллюстрации этого факта можно посмотреть на следующий график, на котором отображена тактовая частота старших оверклокерских процессоров Core i7 разных поколений.

Более того, пик тактовой частоты приходится даже не на Skylake. Максимальной частотой могут похвастать процессоры Haswell, относящиеся к подгруппе Devil’s Canyon. Их номинальная частота составляет 4,0 ГГц, но благодаря турбо-режиму в реальных условиях они способны разгоняться до 4,4 ГГц. Для современных же Skylake максимум частоты – всего лишь 4,2 ГГц.

Всё это, естественно, сказывается на итоговой производительности реальных представителей различных семейств CPU. И далее мы предлагаем посмотреть, как всё это отражается на быстродействии платформ, построенных на базе флагманских процессоров каждого из семейств Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell и Skylake.

Как мы тестировали

В сравнении приняли участие пять процессоров Core i7 разных поколений: Core i7-2700K, Core i7-3770K, Core i7-4790K, Core i7-5775C и Core i7-6700K. Поэтому список комплектующих, задействованных в тестировании, получился достаточно обширным:

Процессоры:

Intel Core i7-2600K (Sandy Bridge, 4 ядра + HT, 3,4-3,8 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 ядра + HT, 3,5-3,9 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 ядра + HT, 4,0-4,4 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-5775C (Broadwell, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3, 128 Мбайт L4).
Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 ядра, 4,0-4,2 ГГц, 8 Мбайт L3).

Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
Материнские платы:

ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151, Intel Z170);
ASUS Z97-Pro (LGA 1150, Intel Z97);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77).

Память:

2x8 Гбайт DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill F3-2133C9D-16GTX);
2x8 Гбайт DDR4-2666 SDRAM, 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2A2666C16R).

Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-бит GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 с использованием следующего комплекта драйверов:

Intel Chipset Driver 10.1.1.8;
Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1157;
NVIDIA GeForce 358.50 Driver.

Производительность

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тестовый пакет Bapco SYSmark, моделирующий работу пользователя в реальных распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера при повседневном использовании. После выхода операционной системы Windows 10 этот бенчмарк в очередной раз обновился, и теперь мы задействуем самую последнюю версию – SYSmark 2014 1.5.

При сравнении Core i7 разных поколений, когда они работают в своих номинальных режимах, результаты получаются совсем не такие, как при сопоставлении на единой тактовой частоте. Всё-таки реальная частота и особенности работы турбо-режима оказывает достаточно существенное влияние на производительность. Например, согласно полученным данным, Core i7-6700K быстрее Core i7-5775C на целых 11 процентов, но при этом его преимущество над Core i7-4790K совсем незначительно – оно составляет всего лишь порядка 3 процентов. При этом нельзя обойти вниманием и то, что новейший Skylake оказывается существенно быстрее процессоров поколений Sandy Bridge и Ivy Bridge. Его преимущество над Core i7-2700K и Core i7-3770K достигает 33 и 28 процентов соответственно.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2014 1.5 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: Adobe Acrobat XI Pro, Google Chrome 32, Microsoft Excel 2013, Microsoft OneNote 2013, Microsoft Outlook 2013, Microsoft PowerPoint 2013, Microsoft Word 2013, WinZip Pro 17.5 Pro.

В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты Adobe Photoshop CS6 Extended, Adobe Premiere Pro CS6 и Trimble SketchUp Pro 2013.

Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию инвестиций на основе некой финансовой модели. В сценарии используются большие объёмы численных данных и два приложения Microsoft Excel 2013 и WinZip Pro 17.5 Pro.

Результаты, полученные нами при различных сценариях нагрузки, качественно повторяют общие показатели SYSmark 2014 1.5. Обращает на себя внимание лишь тот факт, что процессор Core i7-4790K совсем не выглядит устаревшим. Он заметно проигрывает новейшему Core i7-6700K только в расчётном сценарии Data/Financial Analysis, а в остальных случаях либо уступает своему последователю на совсем малозаметную величину, либо вообще оказывается быстрее. Например, представитель семейства Haswell опережает новый Skylake в офисных приложениях. Но процессоры более старых годов выпуска, Core i7-2700K и Core i7-3770K, выглядят уже несколько устаревшими предложениями. Они проигрывают новинке в разных типах задач от 25 до 40 процентов, и это, пожалуй, является вполне достаточным основанием, чтобы Core i7-6700K можно было рассматривать в качестве достойной им замены.

Игровая производительность

Как известно, производительность платформ, оснащенных высокопроизводительными процессорами, в подавляющем большинстве современных игр определяется мощностью графической подсистемы. Именно поэтому при тестировании процессоров мы выбираем наиболее процессорозависимые игры, а измерение количества кадров выполняем дважды. Первым проходом тесты проводятся без включения сглаживания и с установкой далеко не самых высоких разрешений. Такие настройки позволяют оценить, насколько хорошо проявляют себя процессоры с игровой нагрузкой в принципе, а значит, позволяют строить догадки о том, как будут вести себя тестируемые вычислительные платформы в будущем, когда на рынке появятся более быстрые варианты графических ускорителей. Второй проход выполняется с реалистичными установками – при выборе FullHD-разрешения и максимального уровня полноэкранного сглаживания. На наш взгляд такие результаты не менее интересны, так как они отвечают на часто задаваемый вопрос о том, какой уровень игровой производительности могут обеспечить процессоры прямо сейчас – в современных условиях.

Впрочем, в этом тестировании мы собрали мощную графическую подсистему, основанную на флагманской видеокарте NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. И в результате в части игр частота кадров продемонстрировала зависимость от процессорной производительности даже в FullHD-разрешении.

Результаты в FullHD-разрешении с максимальными настройками качества

Обычно влияние процессоров на игровую производительность, особенно если речь идёт о мощных представителях серии Core i7, оказывается незначительным. Однако при сопоставлении пяти Core i7 разных поколений результаты получаются совсем не однородными. Даже при установке максимальных настроек качества графики Core i7-6700K и Core i7-5775C демонстрируют наивысшую игровую производительность, в то время как более старые Core i7 от них отстают. Так, частота кадров, которая получена в системе с Core i7-6700K превышает производительность системы на базе Core i7-4770K на малозаметный один процент, но процессоры Core i7-2700K и Core i7-3770K представляются уже ощутимо худшей основой геймерской системы. Переход с Core i7-2700K или Core i7-3770K на новейший Core i7-6700K даёт прибавку в числе fps величиной в 5-7 процентов, что способно оказать вполне заметное влияние на качество игрового процесса.

Увидеть всё это гораздо нагляднее можно в том случае, если на игровую производительность процессоров посмотреть при сниженном качестве изображения, когда частота кадров не упирается в мощность графической подсистемы.

Результаты при сниженном разрешении

Новейшему процессору Core i7-6700K вновь удаётся показать наивысшую производительность среди всех Core i7 последних поколений. Его превосходство над Core i7-5775C составляет порядка 5 процентов, а над Core i7-4690K – около 10 процентов. В этом нет ничего странного: игры достаточно чутко реагируют на скорость подсистемы памяти, а именно по этому направлению в Skylake были сделаны серьёзные улучшения. Но гораздо заметнее превосходство Core i7-6700K над Core i7-2700K и Core i7-3770K. Старший Sandy Bridge отстаёт от новинки на 30-35 процентов, а Ivy Bridge проигрывает ей в районе 20-30 процентов. Иными словами, как бы ни ругали Intel за слишком медленное совершенствование собственных процессоров, компания смогла за прошедшие пять лет на треть повысить скорость работы своих CPU, а это – очень даже ощутимый результат.

Тестирование в реальных играх завершают результаты популярного синтетического бенчмарка Futuremark 3DMark.

Вторят игровым показателям и те результаты, которые выдаёт Futuremark 3DMark. При переводе микроархитектуры процессоров Core i7 c Sandy Bridge на Ivy Bridge показатели 3DMark выросли на величину от 2 до 7 процентов. Внедрение дизайна Haswell и выпуск процессоров Devil’s Canyon добавил к производительности старших Core i7 дополнительные 7-14 процентов. Однако потом появление Core i7-5775C, обладающего сравнительно невысокой тактовой частотой, несколько откатило быстродействие назад. И новейшему Core i7-6700K, фактически, пришлось отдуваться сразу за два поколения микроархитектуры. Прирост в итоговом рейтинге 3DMark у нового процессора семейства Skylake по сравнению с Core i7-4790K составил до 7 процентов. И на самом деле это не так много: всё-таки самое заметное улучшение производительности за последние пять лет смогли привнести процессоры Haswell. Последние же поколения десктопных процессоров, действительно, несколько разочаровывают.

Тесты в приложениях

В Autodesk 3ds max 2016 мы тестируем скорость финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920x1080 с применением рендерера mental ray одного кадра стандартной сцены Hummer.

Ещё один тест финального рендеринга проводится нами с использованием популярного свободного пакета построения трёхмерной графики Blender 2.75a. В нём мы измеряем продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.

Для измерения скорости фотореалистичного трёхмерного рендеринга мы воспользовались тестом Cinebench R15. Maxon недавно обновила свой бенчмарк, и теперь он вновь позволяет оценить скорость работы различных платформ при рендеринге в актуальных версиях анимационного пакета Cinema 4D.

Производительность при работе веб-сайтов и интернет-приложений, построенных с использованием современных технологий, измеряется нами в новом браузере Microsoft Edge 20.10240.16384.0. Для этого применяется специализированный тест WebXPRT 2015, реализующий на HTML5 и JavaScript реально использующиеся в интернет-приложениях алгоритмы.

Тестирование производительности при обработке графических изображений происходит в Adobe Photoshop CC 2015. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

По многочисленным просьбам фотолюбителей мы провели тестирование производительности в графической программе Adobe Photoshop Lightroom 6.1. Тестовый сценарий включает пост-обработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920x1080 и максимальным качеством двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.

В Adobe Premiere Pro CC 2015 тестируется производительность при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR 5.3, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт.

Для оценки скорости перекодирования видео в формат H.264 используется тест x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64bit), основанный на измерении времени кодирования кодером x264 исходного видео в формат MPEG-4/AVC с разрешением 1920x1080@50fps и настройками по умолчанию. Следует отметить, что результаты этого бенчмарка имеют огромное практическое значение, так как кодер x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч. Мы периодически обновляем кодер, используемый для измерений производительности, и в данном тестировании приняла участие версия r2538, в которой реализована поддержка всех современных наборов инструкций, включая и AVX2.

Кроме того, мы добавили в список тестовых приложений и новый кодер x265, предназначенный для транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC, который является логическим продолжением H.264 и характеризуется более эффективными алгоритмами сжатия. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS Y4M-видеофайл, который перекодируется в формат H.265 с профилем medium. В этом тестировании принял участие релиз кодера версии 1.7.

Преимущество Core i7-6700K над ранними предшественниками в различных приложениях не подлежит сомнению. Однако больше всего выиграли от произошедшей эволюции два типа задач. Во-первых, связанные с обработкой мультимедийного контента, будь то видео или изображения. Во-вторых, финальный рендеринг в пакетах трёхмерного моделирования и проектирования. В целом, в таких случаях Core i7-6700K превосходит Core i7-2700K не менее, чем на 40-50 процентов. А иногда можно наблюдать и гораздо более впечатляющее улучшение скорости. Так, при перекодировании видео кодеком x265 новейший Core i7-6700K выдаёт ровно вдвое более высокую производительность, чем старичок Core i7-2700K.

Если же говорить о том приросте в скорости выполнения ресурсоёмких задач, которую может обеспечить Core i7-6700K по сравнению с Core i7-4790K, то тут уже столь впечатляющих иллюстраций к результатам работы интеловских инженеров привести нельзя. Максимальное преимущество новинки наблюдается в Lightroom, здесь Skylake оказался лучше в полтора раза. Но это скорее – исключение из правила. В большинстве же мультимедийных задач Core i7-6700K по сравнению с Core i7-4790K предлагает лишь 10-процентное улучшение производительности. А при нагрузке иного характера разница в быстродействии и того меньше или же вообще отсутствует.

Отдельно нужно сказать пару слов и о результате, показанном Core i7-5775C. Из-за небольшой тактовой частоты этот процессор медленнее, чем Core i7-4790K и Core i7-6700K. Но не стоит забывать о том, что его ключевой характеристикой является экономичность. И он вполне способен стать одним из лучших вариантов с точки зрения удельной производительности на каждый ватт затраченной электроэнергии. В этом мы легко убедимся в следующем разделе.

Энергопотребление

Процессоры Skylake производятся по современному 14-нм технологическому процессу с трёхмерными транзисторами второго поколения, однако, несмотря на это, их тепловой пакет вырос до 91 Вт. Иными словами, новые CPU не только «горячее» 65-ваттных Broadwell, но и превосходят по расчётному тепловыделению Haswell, выпускаемые по 22-нм технологии и уживающиеся в рамках 88-ваттного теплового пакета. Причина, очевидно, состоит в том, что изначально архитектура Skylake оптимизировалась с прицелом не на высокие частоты, а на энергоэффективность и возможность использования в мобильных устройствах. Поэтому для того, чтобы десктопные Skylake получили приемлемые тактовые частоты, лежащие в окрестности 4-гигагерцевой отметки, пришлось задирать напряжение питания, что неминуемо отразилось на энергопотреблении и тепловыделении.

Впрочем, процессоры Broadwell низкими рабочими напряжениями тоже не отличались, поэтому существует надежда на то, что 91-ваттный тепловой пакет Skylake получили по каким-то формальным обстоятельствам и, на самом деле, они окажутся не прожорливее предшественников. Проверим!

Используемый нами в тестовой системе новый цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет осуществлять мониторинг потребляемой и выдаваемой электрической мощности, чем мы и пользуемся для измерений. На следующем ниже графике приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается. Для правильной оценки энергопотребления мы активировали турборежим и все имеющиеся энергосберегающие технологии.

В состоянии простоя качественный скачок в экономичности настольных платформ произошёл с выходом Broadwell. Core i7-5775C и Core i7-6700K отличаются заметно более низким потреблением в простое.

Зато под нагрузкой в виде перекодирования видео самыми экономичными вариантами CPU оказываются Core i7-5775C и Core i7-3770K. Новейший же Core i7-6700K потребляет больше. Его энергетические аппетиты находятся на уровне старшего Sandy Bridge. Правда, в новинке, в отличие от Sandy Bridge, есть поддержка инструкций AVX2, которые требуют достаточно серьёзных энергетических затрат.

На следующей диаграмме приводится максимальное потребление при нагрузке, создаваемой 64-битной версией утилиты LinX 0.6.5 с поддержкой набора инструкций AVX2, которая базируется на пакете Linpack, отличающемся непомерными энергетическими аппетитами.

И вновь процессор поколения Broadwell показывает чудеса энергетической эффективности. Однако если смотреть на то, сколько электроэнергии потребляет Core i7-6700K, то становится понятно, что прогресс в микроархитектурах обошёл стороной энергетическую эффективность настольных CPU. Да, в мобильном сегменте с выходом Skylake появились новые предложения с чрезвычайно соблазнительным соотношением производительности и энергопотребления, однако новейшие процессоры для десктопов продолжают потреблять примерно столько же, сколько потребляли их предшественники за пять лет до сегодняшнего дня.

Выводы

Проведя тестирование новейшего Core i7-6700K и сравнив его с несколькими поколениями предшествующих CPU, мы вновь приходим к неутешительному выводу о том, что компания Intel продолжает следовать своим негласным принципам и не слишком стремится наращивать быстродействие десктопных процессоров, ориентированных на высокопроизводительные системы. И если по сравнению со старшим Broadwell новинка предлагает примерно 15-процентное улучшение производительности, обусловленное существенно лучшими тактовыми частотами, то в сравнении с более старым, но более быстрым Haswell она уже не кажется столь же прогрессивной. Разница в производительности Core i7-6700K и Core i7-4790K, несмотря на то, что эти процессоры разделяет два поколения микроархитектуры, не превышает 5-10 процентов. И это очень мало для того, чтобы старший десктопный Skylake можно было бы однозначно рекомендовать для обновления имеющихся LGA 1150-систем.

Впрочем, к столь незначительным шагам Intel в деле повышения скорости работы процессоров для настольных систем стоило бы давно привыкнуть. Прирост быстродействия новых решений, лежащий примерно в таких пределах, – давно сложившаяся традиция. Никаких революционных изменений в вычислительной производительности интеловских CPU, ориентированных на настольные ПК, не происходит уже очень давно. И причины этого вполне понятны: инженеры компании заняты оптимизацией разрабатываемых микроархитектур для мобильных применений и в первую очередь думают об энергоэффективности. Успехи Intel в адаптации собственных архитектур для использования в тонких и лёгких устройствах несомненны, но адептам классических десктопов при этом только и остаётся, что довольствоваться небольшими прибавками быстродействия, которые, к счастью, пока ещё не совсем сошли на нет.

Однако это совсем не значит, что Core i7-6700K можно рекомендовать лишь для новых систем. Задуматься о модернизации своих компьютеров вполне могут обладатели конфигураций, в основе которых лежит платформа LGA 1155 с процессорами поколений Sandy Bridge и Ivy Bridge. В сравнении с Core i7-2700K и Core i7-3770K новый Core i7-6700K выглядит очень неплохо – его средневзвешенное превосходство над такими предшественниками оценивается в 30-40 процентов. Кроме того, процессоры с микроархитектурой Skylake могут похвастать поддержкой набора инструкций AVX2, который к настоящему моменту нашел достаточно широкое применение в мультимедийных приложениях, и благодаря этому в некоторых случаях Core i7-6700K оказывается быстрее гораздо сильнее. Так, при перекодировании видео мы даже видели случаи, когда Core i7-6700K превосходил Core i7-2700K в скорости работы более чем в два раза!

Есть у процессоров Skylake и целый ряд других преимуществ, связанных с внедрением сопутствующей им новой платформы LGA 1151. И дело даже не столько в появившейся в ней поддержке DDR4-памяти, сколько в том, что новые наборы логики сотой серии наконец-то получили действительно скоростное соединение с процессором и поддержку большого количества линий PCI Express 3.0. В результате, передовые LGA 1151-системы могут похвастать наличием многочисленных быстрых интерфейсов для подключения накопителей и внешних устройств, которые лишены каких-либо искусственных ограничений по пропускной способности.

Плюс к тому, оценивая перспективы платформы LGA 1151 и процессоров Skylake, в виду нужно иметь и ещё один момент. Intel не будет спешить с выводом на рынок процессоров следующего поколения, известных как Kaby Lake. Если верить имеющейся информации, представители этой серии процессоров в вариантах для настольных компьютеров появятся на рынке только в 2017 году. Так что Skylake будет с нами ещё долго, и система, построенная на нём, сможет оставаться актуальной в течение очень продолжительного промежутка времени.

Термин топология сети означает способ соединения компьютеров в сеть. Вы также можете услышать другие названия – структура сети или конфигурация сети (это одно и то же). Кроме того, понятие топологии включает множество правил, которые определяют места размещения компьютеров, способы прокладки кабеля, способы размещения связующего оборудования и многое другое. На сегодняшний день сформировались и устоялись несколько основных топологий. Из них можно отметить “шину ”, “кольцо ” и “звезду ”.

Топология “шина”

Топология шина (или, как ее еще часто называют общая шина или магистраль ) предполагает использование одного кабеля, к которому подсоединены все рабочие станции. Общий кабель используется всеми станциями по очереди. Все сообщения, посылаемые отдельными рабочими станциями, принимаются и прослушиваются всеми остальными компьютерами, подключенными к сети. Из этого потока каждая рабочая станция отбирает адресованные только ей сообщения.

Достоинства топологии “шина”:

• простота настройки;
• относительная простота монтажа и дешевизна, если все рабочие станции расположены рядом;
• выход из строя одной или нескольких рабочих станций никак не отражается на работе всей сети.

Недостатки топологии “шина”:

• неполадки шины в любом месте (обрыв кабеля, выход из строя сетевого коннектора) приводят к неработоспособности сети;
• сложность поиска неисправностей;
• низкая производительность – в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть, с увеличением числа рабочих станций производительность сети падает;
• плохая масштабируемость – для добавления новых рабочих станций необходимо заменять участки существующей шины.

Именно по топологии “шина” строились локальные сети на коаксиальном кабеле . В этом случае в качестве шины выступали отрезки коаксиального кабеля, соединенные Т-коннекторами. Шина прокладывалась через все помещения и подходила к каждому компьютеру. Боковой вывод Т-коннектора вставлялся в разъем на сетевой карте. Вот как это выглядело:Сейчас такие сети безнадежно устарели и повсюду заменены “звездой” на витой паре, однако оборудование под коаксиальный кабель еще можно увидеть на некоторых предприятиях.

Топология “кольцо”

Кольцо – это топология локальной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутое кольцо. Данные передаются от одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кругу). Каждый ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК, т.е. данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Если компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера – он передает их дальше по кольцу, в ином случае они дальше не передаются.

Достоинства кольцевой топологии:

• простота установки;
• практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
• возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети.

Однако “кольцо” имеет и существенные недостатки:

• каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации; в случае выхода из строя хотя бы одной из них или обрыва кабеля – работа всей сети останавливается;
• подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, поскольку во время установки нового ПК кольцо должно быть разомкнуто;
• сложность конфигурирования и настройки;
• сложность поиска неисправностей.

Кольцевая топология сети используется довольно редко. Основное применение она нашла в оптоволоконных сетях стандарта Token Ring.

Топология “звезда”

Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией “звезда” – в результате вы получите конфигурацию сети с древовидной топологией. Древовидная топология распространена в крупных компаниях. Мы не будем ее подробно рассматривать в данной статье.

Топология “звезда” на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря ее многочисленным достоинствам:

• выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;
• отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;
• легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;
• высокая производительность;
• простота настройки и администрирования;
• в сеть легко встраивается дополнительное оборудование.

Однако, как и любая топология, “звезда” не лишена недостатков:

• выход из строя центрального коммутатора обернется неработоспособностью всей сети;
• дополнительные затраты на сетевое оборудование – устройство, к которому будут подключены все компьютеры сети (коммутатор);
• число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном коммутаторе.

Звезда – самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Примером звездообразной топологии является сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства. Именно такие сети встречаются в большинстве организаций.

В эти дни компания Intel представляет миру долгожданные процессоры Sandy Bridge , архитектура которых заранее была окрещена как революционная. Но не только процессоры стали новинками этих дней, а и все сопутствующие компоненты новых настольной и мобильной платформ.

Итак, на этой неделе анонсировано аж 29 новых процессоров, 10 чипсетов и 4 беспроводных адаптера для ноутбуков и настольных рабочих и игровых компьютеров.

К мобильным новинкам относятся:

процессоры Intel Core i7-2920XM, Core i7-2820QM, Core i7-2720QM, Core i7-2630QM, Core i7-2620M, Core i7-2649M, Core i7-2629M, Core i7-2657M, Core i7-2617M, Core i5-2540M, Core i5-2520M, Core i5-2410M, Core i5-2537M, Core i3-2310M;

чипсеты Intel QS67, QM67, HM67, HM65, UM67 Express;

беспроводные сетевые контроллеры Intel Centrino Advanced-N + WiMAX 6150, Centrino Advanced-N 6230, Centrino Advanced-N 6205, Centrino Wireless-N 1030.

В настольном же сегменте появятся:

процессоры Intel Core i7-2600K, Core i7-2600S, Core i7-2600, Core i5-2500K, Core i5-2500S, Core i5-2500T, Core i5-2500, Core i5-2400, Core i5-2400S, Core i5-2390T, Core i5-2300;

чипсеты Intel P67, H67, Q67, Q65, B65 Express.

Но сразу же стоит отметить, что анонс новой платформы не является одночастным для всех моделей процессоров и чипсетов – с начала января доступны только решения класса «майнстрим», а большинство более массовых и не таких дорогих появятся в продаже немного позднее. Вместе с выпуском настольных процессоров Sandy Bridge представлен и новый процессорный разъем для них LGA 1155 . Таким образом, новинки не дополняют модельный ряд Intel Core i3/i5/i7, а являются заменой для процессоров под LGA 1156, большинство из которых теперь становятся совсем неперспективным приобретением, ибо в ближайшее время их выпуск вообще должен прекратиться. И только для энтузиастов до конца года Intel обещает продолжать выпуск старших четырехъядерных моделей на ядре Lynnfield.

Однако, судя по «роадмапу» платформа долгожитель Socket T (LGA 775) все еще будет оставаться актуальной как минимум до середины года, являясь основой для систем начального уровня. Для наиболее же производительных игровых систем и настоящих энтузиастов до конца года будут актуальны процессоры на ядре Bloomfield по разъем LGA 1366. Как видим, жизненный цикл двухъядерных процессоров с «интегрированным» графическим адаптером на ядре Clarkdale оказался очень коротки, всего один год, но именно они «протоптали» дорожку для представленных «сегодня» Sandy Bridge, приучив потребителя к мысли, что в процессоре может быть интегрирован не только контроллер памяти, а и видеокарта. Теперь же пришло время не просто выпустить более быстрые версии подобных процессоров, серьезно обновить архитектуру, чтобы обеспечить заметное увеличение их эффективности.

Ключевыми особенностями процессоров архитектуры Sandy Bridge являются:

выпуск с соблюдением 32 нм техпроцесса;

заметно увеличившаяся энергоэффективность;

оптимизированная технология Intel Turbo Boost и поддержка Intel Hyper-Threading;

значительное увеличение производительности встроенного графического ядра;

реализация нового набора инструкций Intel Advanced Vector Extension (AVX) для ускорения обработки вещественных чисел.

Но все вышеуказанные нововведения не обеспечивали бы возможности говорить о действительно новой архитектуре, если бы все это не было реализовано теперь в пределах одного ядра (кристалла), в отличие от процессоров на ядре Clarkdale.

Естественно, чтобы все узлы процессора заработали согласовано, нужно было организовать быстрый обмен информацией между ними – важным архитектурным нововведением стала кольцевая шина Ring Interconnect.

Объединяет же Ring Interconnect через кэш-память L3, теперь называемую LLC (Last Level Cache), процессорные ядра, графическое ядро и системный агент (System Agent), включающий в себя контроллер памяти, контроллер шины PCI Express, контроллер DMI, модуль управления питанием и другие контроллеры и модули, ранее имеющие объединенные названием «uncore».

Кольцевая шина Ring Interconnect является следующим этапом развития шины QPI (QuickPath Interconnect), которая после «обкатки» в серверных процессорах с обновленной 8-ядерной архитектурой Nehalem-EX, перекочевала и в ядро процессоров для настольных и мобильных систем. Посредством Ring Interconnect образуются четыре 32-разрядных кольца для шин Данных (Data Ring), Запросов (Request Ring), Мониторинга состояния (Snoop Ring) и Подтверждения (Acknowledge Ring). Функционирует кольцевая шина на частоте ядер, поэтому её пропускная способность, задержки и энергопотребление полностью зависят от частоты работы вычислительных блоков процессора.

Кэш-память третьего уровня (LLC - Last Level Cache) является общей для всех вычислительных ядер, графического ядра, системного агента и других блоков. При этом графический драйвер определяет какие потоки данных разместить в кэш-памяти, но и любой другой блок может получить доступ ко всем данным в LLC. Специальный механизм контролирует распределение кэш-памяти, чтобы не возникло коллизий. В целях ускорения работы для каждого из процессорных ядер выделен «свой» сегмент кэш-памяти, к которому оно имеет прямой доступ. Каждый такой сегмент включает независимый контроллер доступа к шине Ring Interconnect, но при этом ведется постоянное взаимодействие с системным агентом, который производит общее управление кэш-памятью.

Системный агент (System Agent), по сути, является встроенным в процессор «северным мостом» и объединяет контроллеры шин PCI Express, DMI, оперативной памяти, блок обработки видео (медиапроцессор и управление интерфейсами), диспетчер питания и другие вспомогательные блоки. С остальными узлами процессора системный агент взаимодействует через кольцевую шину. Кроме упорядочения потоков данных, системный агент следит за температурой и загрузкой различных блоков, и через Power Control Unit обеспечивает управление напряжением питания и частотами, дабы обеспечить наилучшую энергоэффективность при высокой производительности. Здесь же можно отметить, что для питания новых процессоров нужно трехкомпонентный стабилизатор питания (или двух, если встроенное видеоядро останется неактивным) – отдельно для вычислительных ядер, системного агента и интегрированной видеокарты.

Встроенная в процессор шина PCI Express соответствует спецификации 2.0 и насчитывает 16 линий для возможности увеличения мощности графической подсистемы при помощи мощного внешнего 3D-ускорителя. В случае использования старших наборов системной логики и согласования лицензионных вопросов эти 16 линий могут быть разделены на 2 или три слота в режимах 8x+8x или 8x+4x+4x соответственно для NVIDIA SLI и/или AMD CrossFireX.

Для обмена данными с системой (накопителями, портами ввода-вывода, периферией, контроллеры которых находятся в чипсете) используется шина DMI 2.0, позволяющая прокачать до 2 ГБ/с полезной информации в обоих направлениях.

Важной частью системного агента является встроенный в процессор двухканальный контроллер памяти DDR3, номинально поддерживающий модули на частоте 1066-1333 МГц, но при использовании в материнских платах на чипсете Intel P67 Express без проблем обеспечивающий функционирование модулей на частоте до 1600 и даже 2133 МГц. Размещение контроллера памяти в одном кристалле с процессорными ядрами (ядро Clarkdale состояло из двух кристаллов) должно уменьшить латентность памяти и, соответственно, увеличить производительность системы.

Отчасти благодаря расширенному мониторингу параметров всех вычислительных ядер, кэш-памяти и вспомогательных блоков, который реализован в Power Control Unit, в процессорах Sandy Bridge появилась усовершенствованная технология Intel Turbo Boost 2.0. Теперь, в зависимости от нагрузки и выполняемых задач, ядра процессора при высокой необходимости могут ускоряться даже с превышением теплового пакета, как при обычном ручном разгоне. Но системный агент будет следить за температурой процессора и его компонентов, и когда будет зафиксирован «перегрев» частоты узлов будут постепенно уменьшаться. Однако в настольных процессорах лимитировано время работы в сверхускоренном режиме, т.к. здесь значительно легче организовать в разы более эффективное охлаждение, чем «боксовый» кулер. Такой «овербуст» позволит получить прибавку производительности в критичные для системы моменты, что должно создать у пользователя впечатление работы с более мощной системой, а также уменьшить время ожидания реакции системы. Также Intel Turbo Boost 2.0 гарантирует, что и в настольных компьютерах встроенное видеоядро имеет динамическую производительность.

Архитектура процессоров Sandy Bridge подразумевает не только изменения в структуре межкомпонентного взаимодействия и улучшение возможностей и энергоэффективности этих компонентов, но и внутренние изменения в каждом вычислительном ядре. Если отбросить «косметические» улучшения, то наиболее важными окажутся следующие:

возврат к выделению кэш-памяти для примерно 1,5 тысяч декодированных микроопераций L0 (использовался в Pentium 4), являющейся обособленной частью L1, что позволяет одновременно обеспечить более равномерную загрузку конвейеров и снизить энергопотребление вследствие увеличения пауз в работе достаточно сложных схем декодеров операций;

повышение эффективности блока предсказания ветвлений вследствие увеличение емкости буферов адресов результатов ветвления, истории команд, истории ветвлений, что увеличило эффективность конвейеров;

увеличение емкости буфера переупорядоченных команд (ROB - ReOrder Buffer) и повышение эффективности этой части процессора благодаря внедрению физического регистрового файла (PRF – Physical Register File, тоже характерной особенности Pentium 4) для хранения данных, а также расширение других буферов;

удвоение емкости регистров для работы с потоковыми вещественными данными, что в ряде случаев может обеспечить в два раза большую скорость выполнения операций, их использующих;

увеличение эффективности исполнения инструкций шифрования для алгоритмов AES, RSA и SHA;

введение новых векторных инструкций Advanced Vector Extension (AVX);

• оптимизацию работы кэш-памяти первого L1 и второго L2 уровней.

Важной особенностью графического ядра процессоров Sandy Bridge является то, что оно теперь находится в одном кристалле с остальными блоками, а управление его характеристиками и слежение за состоянием выполняет на аппаратном уровне системный агент. При этом блок обработки медиаданных и формирования сигналов для видеовыходов вынесен в этот самый системный агент. Такая интеграция обеспечивает более тесное взаимодействие, меньшие задержки, большую эффективность и т.д.

Однако самой архитектуре графического ядра не так много изменений, как того хотелось бы. Вместо ожидаемой поддержки DirectX 11 была просто добавлена поддержка DirectX 10.1. Соответственно и не многие приложения с поддержкой OpenGL ограничены аппаратной совместимостью только с 3-й версией спецификации этого свободного API. При этом, хотя и говорится об усовершенствовании вычислительных блоков, но их осталось столько же – 12, и то только для старших процессоров. Однако увеличение тактовой частоты до 1350 МГц обещает заметный прирост производительности в любом случае.

С другой стороны, создать встроенное видеоядро с действительно высокой производительностью и функциональностью для современных игр при невысоком его энергопотреблении очень тяжело. Поэтому отсутствие поддержки новых API повлияет лишь на совместимость с новыми играми, а производительность при действительно большом желании комфортно играть нужно будет наращивать с помощью дискретного 3D-ускорителя. А вот расширение функциональности при работе с мультимедийными данными, в первую очередь при кодировании и декодировании видео в рамках Intel Clear Video Technology HD, можно причислить к достоинствам Intel HD Graphics II (Intel HD Graphics 2000/3000).

Обновленный медиапроцессор позволяет разгрузить процессорные ядра при кодировании видео в форматах MPEG2 и H.264, а также расширяет набор пост-процессинговых функций аппаратной реализацией алгоритмов для автоматической подстройки контрастности изображения (ACE – Adaptive Contrast Enhancement), корректировки цветов (TCC – Total Color Control) и улучшения отображения кожи (STE – Skin Tone Enhancement). Повышает перспективность использования встроенной видеокарты реализованная поддержка интерфейса HDMI версии 1.4, совместимой с Blu-ray 3D (Intel InTru 3D).

Все выше перечисленные архитектурные особенности обеспечивают новому поколению процессоров заметное превосходство по быстродействию над моделями предыдущего поколения, как в вычислительных задачах, так и при работе с видео.

В итоге платформа Intel LGA 1155 становится более производительной и функциональной, приходя на смену LGA 1156.

Если подытожить, то процессоры семейства Sandy Bridge спроектированы для решения очень широкого круга задач при высокой энергоэффективности, что должно их сделать действительно массовыми в новых производительных системах, особенно когда в продаже появятся более доступные модели в широком ассортименте.

В ближайшее время постепенно покупателям станут доступны 8 процессоров для настольных систем разного уровня: Intel Core i7-2600K, Intel Core i7-2600, Intel Core i5-2500K, Intel Core i5-2500, Intel Core i5-2400, Intel Core i5-2300, Intel Core i3-2120 и Intel Core i3-2100. Модели с индексом K отличаются свободным множителем и более быстрым встроенным видеоадаптером Intel HD Graphics 3000.

Также для критичных к энергопотреблению систем выпущены энергоэффективные (индекс S) и высокоэнергоэффективные (индекс T) модели.

Для поддержки новых процессоров уже сегодня доступны материнские платы на чипсетах Intel P67 Express и Intel H67 Express, в а недалеком будущем ожидаются на Intel Q67 Express и Intel B65 Express, ориентированные на корпоративных пользователей и малый бизнес. Все эти чипсеты наконец-то начали поддерживать накопители с интерфейсом SATA 3.0, хотя и не всеми портами. А вот поддержки, казалось бы даже более востребованной шины USB 3.0 в них нет. Интересными особенностями новых чипсетов для обычных материнских плат стало то, что в них отказались от поддержки шины PCI. Кроме того, теперь тактовый генератор встроен в чипсет и управлять его характеристиками без последствий для стабильности работы системы можно лишь в очень небольшом диапазоне, если повезет то всего ±10 МГц, а на практике и того меньше.

Также нужно отметить, что разные чипсеты оптимизированы под использование с разными процессорами в системах, предназначенных для различных целей. То есть Intel P67 Express от Intel H67 Express отличается не только отсутствием поддержки работы со встроенным видео, но и расширенными возможностями для «оверклокинга» и тюнинга производительности. В свою очередь Intel H67 Express вообще не замечает свободный множитель у моделей с индексом K.

А ведь вследствие архитектурных особенностей, разгон процессоров Sandy Bridge пока возможен только с помощью множителя, если это модель K-серии. Хотя к некоторой оптимизации и «овербусту» склонны все модели.

Таким образом, временно для создания иллюзии работы на очень мощном процессоре даже модели с заблокированным множителем способны на заметное ускорение. Время такого ускорения для настольных систем, как было упомянуто выше, ограничено аппаратно, а не только температурой, как в мобильных ПК.

После представления всех архитектурных особенностей и нововведений, а также обновленных фирменных технологий, остается только еще раз просуммировать, чем же Sandy Bridge такие инновационные и напомнить о позиционировании.

Для высокопроизводительных и массовых производительных систем в ближайшее время можно будет купить процессоры серий Intel Core i7 и Intel Core i5, которые между собой отличаются поддержкой технологии Intel Hyper-Threading (для четырехъядерных моделей Intel Core i5 она отключена) и объемом кэш-памяти третьего уровня. Для более экономных покупателей представлены новые модели Intel Core i3, которые имеют в 2 раза меньше вычислительных ядер, хоть и с поддержкой Intel Hyper-Threading, всего 3 МБ кэш-памяти LLC, не поддерживают Intel Turbo Boost 2.0 и все укомплектованы Intel HD Graphics 2000.

В середине года для массовых систем будут представлены процессоры Intel Pentium (от этого бренда очень тяжело отказаться, хотя еще год назад это пророчили) на основе очень упрощенной архитектуры Sandy Bridge. Фактически эти процессоры для «рабочих лошадок» будут напоминать по возможностям еще вчера актуальные Core i3-3xx на ядре Clarkdale, т.к. практически всех функций, присущих старшим моделям для LGA 1155, они лишатся.

Остается отметить, что выпуск процессоров Sandy Bridge и целой настольной платформы LGA 1155 стал очередным «Так» в рамках концепции Intel «Тик-Так», т.е. серьезным обновлением архитектуры для выпуска по уже отлаженному 32 нм техпроцессу. Примерно через год нас будут ждать процессоры Ivy Bridge с оптимизированной архитектурой и выполненные по 22 нм техпроцессу, которые, наверняка, снова будут иметь «революционную энергоэффективность», но, надеемся, не упразднят процессорный разъем LGA 1155. Что ж, подождем – увидим. А пока у нас есть минимум год на изучение архитектуры Sandy Bridge и её всестороннее тестирование, к чему и собираемся приступить уже в ближайшие дни .

Статья прочитана 14947 раз(а)

Подписаться на наши каналы