Cuối tháng 8 vừa qua, Intel đã chính thức tung ra dòng vi xử lý Extreme thế hệ mới nhất – Haswell-E – với 3 đại diện gồm: Intel Core i7-5960X, Intel Core i7-5930K và Intel Core i7-5820K. Đợt ra mắt Haswell-E lần này cũng đánh dấu sự xuất hiện lần đầu tiên của vi xử lý sở hữu 8 nhân thực dành cho thị trường consumer (Intel Core i7-5960X), mẫu 6 nhân thực cho đầu tiên cũng dành cho thị trường consumer trở về cách đây gần 4 năm – Gulftown với Core i7-980X. Theo thông tin mình tìm hiểu được thì các vi xử lý Haswell-E sample có mặt ở Việt Nam chỉ gồm Core i7-5930K và Core i7-5820K mà thôi.

Haswell-E: Intel Core i7-5960X, i7-5930K và i7-5820K

Haswell-E cũng như Sandy Bridge-E và Ivy Bridge-E trước đây, khi cho ra mắt chỉ gồm 3 mẫu vi xử lý với 2 mẫu có mức giá tầm trung (dòng K) và 1 mẫu cao cấp nhất (eXtreme) với mức giá quen thuộc: 999 USD/1000 đơn vị. Phiên bản Haswell-E cao cấp nhất là Intel Core i7-5960X với 8 nhân xử lý, công nghệ siêu phân luồng, hoạt động ở mức xung mặc định 3GHz va sở hữu 40 lane PCIe 3.0, so với các đàn anh eXtreme trước đây thì mức xung mặc định có hơi thấp hơn. Lý giải cho việc giảm xung trên mẫu eXtreme cũng đơn giản: mức TDP giới hạn. Cùng có TDP ở mức 140W thì 1 mẫu vi xử lý có 6 nhân sẽ thoải mái hơn về mức xung mặc định khi so với 1 mẫu có thêm 2 nhân nữa. Nếu nhìn qua các vi xử lý thuộc dòng Xeon dành cho máy chủ với số lượng nhân lớn, mức xung của chúng chỉ loanh quanh khoảng 2GHz với lý do cũng tương tự.

Intel Core i7-5930K nằm ở khoảng giữa của Haswell-E với 6 nhân, xung mặc định 3.5GHz và cũng có 40 lane PCIe 3.0 tương tự đàn anh eXtreme. Mẫu Haswell-E tầm trung này có thể xem như là 1 biến thể của con chip eXtreme đời trước – Core i7-4960X – cũng 6 nhân nhưng với xung thấp hơn 100MHz và TDP cao hơn 10W. Mức giá bán ở thị trường nước ngoài dành cho Intel Core i7-5930K là khoảng dưới 600 USD.

Con chip thấp nhất của Haswell-E – Intel Core i7-5820K – sở hữu 6 nhân, xung thấp hơn 200MHz so với i7-5930K, cũng hỗ trợ DDR4-2133 tương tự như 2 đàn anh tuy nhiên khác biệt lớn nhất là bị cắt giảm số lane PCIe 3.0, còn lại 28 thay vì 40 lane. Đọc đến đây, các bạn đừng vội thất vọng, Intel có lý do của họ: không để các sản phẩm của mình dẫm chân lên nhau. Nhìn lại Sandy Bridge-E và Ivy Bridge-E, con chip thấp nhất tương ứng i7-3820K và i7-4820K đều có 4 nhân, tách biệt chúng với nhóm tầm cao 6 nhân. Xa hơn nữa, ở Nehalem, i7-920 có xung thấp hơn nhiều so với i7-975 (cùng 4 nhân) và khác biệt với i7-980X (6 nhân). Để ý thấy rằng, Intel phân cấp sản phẩm của họ rất rõ ràng bằng xung hoạt động hoặc số nhân trong mỗi con chip, do đó đối với Haswell-E, cùng sở hữu 6 nhân và mức xung chỉ cách nhau 200MHz giữa i7-5820K và i7-5930K, việc cắt giảm 12 lane PCIe 3.0 là hoàn toàn hợp lý.

Với 28 lane PCIe 3.0 trên Core i7-5820K, hệ thống Haswell-E sử dụng con chip này chỉ có thể thiết lập đa card đồ họa ở x16/x8 hoặc x8/x8/x8 thay vì x16/x16 hay x16/x16/x8. Thời điểm hiện tại, rất hiếm tựa game nào có mặt trên thị trường có thể thể hiện được sự khác biệt giữa băng thông PCIe 3.0 x8 và x16 thậm chí là ở độ phân giải Full HD khi chạy đa card. Tuy vậy, không có cách nào có thể giúp tăng số lượng lane PCIe 3.0 này, và người dùng Core i7-5820K sẽ phải dừng lại ở thiết lập cùng lúc 3 card là tối đa.

Nếu xét về khả năng mua hàng của người tiêu dùng, việc Intel chọn cắt giảm 12 lane PCIe 3.0 thay vì giảm xung xuống cực thấp hoặc cắt bớt 2 nhân là một quyết định tốt. Chỉ cách nhau 50 USD, chọn mẫu Haswell-E thấp nhất thay vì Devil’s Canyon cao nhất bạn sẽ được sử dụng nền tảng X99 mới, DDR4 và dĩ nhiên, 6 nhân sẽ tốt hơn 4 nhân trong tình hình các ứng dụng tận dụng sức mạnh đa nhân đang phát triển khá nhiều. Nếu Intel chọn giữ lại 40 lane PCIe 3.0 và cắt đi 2 nhân xử lý, khi chọn lựa mua hàng, i7-4790K sẽ hấp dẫn hơn vì giá rẻ cho con chip cũng như toàn bộ các linh kiện khác của hệ thống mà hiệu năng không thua kém là bao.

Haswell-E ra mắt đã mang lại thông tin cuối cùng của các tin đồn đoán trước đó về khả năng tương thích. Các con chip mới sử dụng socket LGA2011-v3, không tương thích với LGA2011 trước đây do khác biệt về rãnh định vị dù rằng nhìn vào trong socket LGA2011 cũng không có khác biệt so với LGA2011-v3, do đó người dùng không thể nhầm lẫn được.

Chu kỳ nâng cấp tick-tock quen thuộc của Intel, và với Haswell-E, các con chip mới thuộc về nửa chu kỳ tock: giữ nguyên tiến trình sản xuất 22nm với các transistor 3D Tri-Gate. Số lượng transistor của Haswell-E lên đến 2.6 tỉ so với 1.86 tỉ trên thế hệ Ivy Bridge-E trước đó, đồng thời kích thước die cũng tăng từ 15 x 17.1mm lên 17.6 x 20.2mm. Nhằm làm hài lòng người dùng và xứng danh với ý nghĩa, hiệu năng và khả năng của dòng eXtreme, Haswell-E có die CPU được hàn vào IHS bằng keo đóng rắng epoxy thay vì sử dụng TIM như trên Haswell hay NGTIM trên Devil’s Canyon.

Hình ảnh die CPU của Haswell-E cho thấy có 8 nhân xếp theo từng cặp đôi trên hàng ngang, chia sẻ chung L3 cache ở giữa. Với i7-5930K và i7-5820K, 2 nhân sẽ bị khóa trong số 8 nhân, thường là cặp nhân nằm ở sát Memory Controller. Không giống như một số dòng Xeon, đôi lúc dung lượng L3 cache của cặp nhân bị khóa vẫn được giữ lại hoạt động, trên Haswell-E, phần L3 cache của cặp nhân bị khóa cũng không thể sử dụng. Intel Core i7-5930K và i7-5820K có dung lượng L3 cache 15MB, phiên bản 8 nhân Core i7-5960X có thêm 5MB, tăng dung lượng L3 cache đến 20MB. Nhờ vào điểm này, Intel công bố mức hiệu năng tăng thêm so với thế hệ Ivy Bridge-E trước là vào khoảng 32%, đặc biệt khi thực hiện render.

Về phần đóng gói của sample, Intel Core i7-5930K được gửi về Việt Nam cũng trong một hộp giấy trắng giống như đợt Ivy Bridge-E trước đây, tuy nhiên hộp nhựa chứa và cố định CPU được thiết kế lại, cầu kỳ hơn và cũng lớn hơn so với thế hệ trước.

Một chút so sánh về ngoại hình của các mẫu CPU, từ trái sang là Intel Core i7-4770K, Intel Core i7-975X, Intel Core i7-4930K và Intel Core i7-5930K.

Các điểm tiếp xúc ở mặt dưới CPU, từ trái qua như trên.

Intel Core i7-5930K so sánh trực tiếp với Core i7-4930K về số lượng điểm tiếp xúc: nhiều hơn đáng kể và gần như phân bố trọn vùng diện tích bên dưới (trừ các góc, thậm chí là bố trí sát các rãnh định vị). Socket LGA2011-v3 thông thường vẫn có số chân tiếp xúc tương tự như socket LGA2011, vậy các điểm tiếp xúc còn lại trên CPU có vẻ thừa thãi? Theo ASUS khi giới thiệu OC Socket, các chân tiếp xúc dư này không ảnh hưởng đến khả năng hoạt động bình thường, ổn định của CPU, mà nó mang lại khả năng cung cấp thêm điện năng cũng như một số thông tin theo dõi, ảnh hưởng đến khả năng ép xung của con chip. Mình vẫn chưa rõ nguyên nhân Intel sản xuất Haswell-E với số lượng điểm tiếp xúc trên CPU nhiều hơn thấy rõ so với Ivy Bridge-E nhưng socket LGA2011-v3 lại không khác biệt về chân khi so với LGA2011. Về phía ASUS, OC Socket của họ sẽ mang lại khả năng cung cấp điện tốt hơn cho CPU trong lúc ép xung, nhất là ép xung nặng, sử dụng LN2 tìm kiếm kỷ lục. Ngoài ra, việc tăng thêm chân trong OC Socket cũng làm giảm mức Vdrop đáng kể. Hiện tại mình chỉ mới thử nghiệm với mainboard ASUS X99 Deluxe, và khi ép xung, Vcore trong UEFI thiết lập 1.48V, trong Windows và lúc full load còn 1.478V, mức drop chỉ khoảng 0.001 – 0.002V mà thôi, rất ấn tượng!

Về kích thước, Ivy Bridge-E có kích thước không khác biệt so với Haswell-E, vẫn là 52.5 x 45mm, tuy nhiên phần IHS lớn hơn và cứng cáp hơn, cầm trên tay, Core i7-5930K nặng hơn so với Core i7-4930K. IHS trông bề thế hơn, hứa hẹn khả năng tản nhiệt tốt hơn cho CPU, nhưng phần hoàn thiện ở 2 cạnh bên còn chưa tốt lắm.

Mặt dưới, số lượng tụ điện của Haswell-E thấp hơn so với Ivy Bridge-E.

Intel X99 PCH chipset

Haswell-E chỉ kết hợp được với mainboard nền tảng chipset Intel X99 (tên mã Wellsburg). Từ sau thời của vi xử lý Gulftown và chipset Intel X58, chip cầu bắc đã được tích hợp vào trong CPU, do đó vi xử lý ngày nay sẽ kết nối trực tiếp với chip cầu nam (PCH) thông qua kết nối DMI. Đáng tiếc là không có quá nhiều sự cải tiến ở đây, Haswell-E vẫn kết nối với Intel X99 PCH thông qua 4 lane DMI 2.0 với băng thông 2 chiều 2GBps, do đó nếu sử dụng cùng lúc quá nhiều thiết bị ngoại vi, mạng và lưu trữ, băng thông này sẽ nhanh chóng bị lấp đầy.

Intel X99 PCH có sẵn 8 lane PCIe 2.0 dành cho các thiết bị gắn thêm thông qua khe mở rộng hoặc các chip điều khiển của hãng thứ 3 ngay trên mainboard. 8 lane PCIe 2.0 này có thể được thiết lập thành x2, x4 hoặc x8 tùy thuộc vào nhu cầu và thiết kế của nhà sản xuất mainboard. Số lượng cổng USB được hỗ trợ là 14 cổng, trong đó 8 cổng USB 2.0 và 6 cổng USB 3.0.

Chipset Intel X99 PCH không có quá nhiều khác biệt hay cải tiến so với Intel X79 PCH trước đó. Một điểm nâng cấp nhỏ là tăng số lượng cổng SATA: X99 có khả năng hỗ trợ đến 10 SATA 6 GBps, hỗ trợ Thunderbolt 2 (băng thông 2 chiều nhanh hơn 4 lần so với USB 3.0). Tuy nhiên, trong số 10 SATA 6 Gbps này, người dùng chỉ có thể thiết lập RAID ở 6 cổng SATA mà thôi, nhiều khả năng Intel đã tích hợp thêm SATA hub trong chipset nhằm mở rộng số cổng SATA 6 Gbps.

Cấu hình thử nghiệm

• CPU: Intel Core i7-5930K, Intel Core i7-4960X, Intel Core i7-4770K
• Mainboard: ASUS X99 Deluxe, ASUS Rampage IV GENE, ECS Z87H3-A2X GOLDEN
• RAM: Kingston HyperX Predator 4x4GB DDR4-3000, ADATA XPG v2 4x8GB DDR3-2133, ADATA XPG v2 2x8GB DDR3-2133
• SSD: Kingston HyperX FURY 240GB
• VGA: AMD Radeon R9 290X
• Cooler: Thermaltake Frio
• PSU: Corsair HX1000W, Corsair RM650, ADATA HM750
• Monitor: Acer P243W
• OS: Windows 7 Ultimate x64 SP1

Overclocking Intel Core i7-5930K

Ép xung Haswell-E trên nền tảng mainboard chipset Intel X99 có vài điểm cần chú ý gồm: hệ số nhân, CPU strap, Bclk, Vcore và XMP. Đối với bất kỳ kit RAM DDR4 nào có tốc độ vượt hơn 2400MHz, khi bật XMP profile, CPU strap tự động chuyển sang 125MHz tương ứng với Bclk, do đó người dùng cần phải điều chỉnh lại một chút ở hệ số nhân CPU. Nếu không muốn rắc rối, có thể chọn chạy ở mặc định, DDR4 sẽ hoạt động ở xung 2133MHz với cas 15 và điện thế 1.2V.

Nhằm đơn giản hóa và cũng để tìm khả năng của CPU, mình thực hiện ép xung bằng cách kéo hệ số nhân, giữ nguyên mức Bclk 100MHz và kit DDR4 cho chạy mặc định ở 2133MHz. Do Haswell-E hoạt động mặc định ở mức Vcore thấp chỉ khoảng loanh quanh 1V, khi kéo hệ số nhân lên khoảng x40, không cần tăng điện bằng tay mà để Auto, hệ thống vẫn hoạt động ổn định.

Do chỉ sử dụng tản khí Thermaltake Frio, thời gian test hệ thống cũng không nhiều do mainboard phải trả sớm cho bên ASUS chuẩn bị sự kiện Expo, mình chỉ kéo thử Intel Core i7-5930K lên mức hệ số nhân x48, Vcore 1.48V, bật cả 6 core và sync all core (cả 6 core đều hoạt động ở x48), DDR4 chạy quad channel 2133MHz, khởi động vào Windows bình thường và thực hiện validate (http://valid.canardpc.com/c11bbf). Nhờ OC Socket trên mainboard ASUS X99 Deluxe và dàn phase nguồn chất lượng cao, Vdrop rất ít, 1.478V trong Windows so với 1.48V thiết lập trong UEFI.

Hạn chế về tản nhiệt nên mình chỉ thực hiện benchmark Core i7-5930K lấy kết quả ở mức xung 4.6GHz, điện thế 1.4V mà thôi, lúc này khi full load, nhiệt độ CPU dao động trong khoảng 82 – 87*C.

Hiệu năng

Gallery

Kết luận

Haswell-E có phiên bản Core i7-5820K đạt tỉ lệ p/p (price/performance) tốt nhất trong số 3 đại diện của dòng vi xử lý mới trên nền tảng chipset Intel X99. Với mức giá chỉ hơn 50 USD so với đại diện Devil’s Canyon mạnh nhất – Core i7-4790K – và dưới 400 USD, Core i7-5820K trở thành một lựa chọn rất đáng cân nhắc đối với những ai đang có ý định đầu tư hệ thống mới phục vụ mục đích chơi game và làm việc chuyên về năng lực tính toán của CPU. Dĩ nhiên, với hệ thống nền tảng chipset Intel X99 mới, nếu không muốn phải chi tiêu quá nhiều, người dùng có thể chọn những mẫu mainboard tầm thấp của các hãng, đồng thời chỉ chạy với 1 hoặc 2 thanh RAM DDR4 mà thôi.

Mức xung cao hơn 200MHz cộng thêm 12 lane PCIe 3.0 sẽ tiêu tốn thêm của người dùng gần 200 USD nữa cho Core i7-5930K. Với 40 lane PCIe 3.0, xây dựng hệ thống sử dụng Core i7-5930K sẽ cho phép thiết lập đa card đồ họa với băng thông cao và nhiều card hơn, thích hợp với những ai tìm kiếm từng khung hình/giây khi chơi game ở độ phân giải trên mức Full HD hoặc chạy đua phần cứng. Nếu bạn đang sử dụng hệ thống eXtreme đời trước với vi xử lý Core i7-4960X thì không cần quan tâm đến việc nâng cấp lên Haswell-E Core i7-5960X trừ khi công việc đòi hỏi render nhiều, cần nhiều nhân hơn khi hoạt động.

DDR4 là điểm mới của nền tảng Intel X99 tuy nhiên các phép benchmark hiện tại chưa tận dụng tốt được băng thông cao này (điển hình là AIDA64). Mặt cải tiến ấn tượng và có ích ở thời điểm này là điện thế thấp, chỉ 1.2V nên ít nhiều giúp người dùng tiết kiệm tiền điện, mặt khác nó hoạt động cũng mát mẻ hơn, giải pháp tản nhiệt chủ động thêm là không cần thiết.