[處理器] Intel Xeon E5-2680與GIGABYTE X79S-UP5 Server級效能分享

windwithme

今年Intel在DeskTop市場上以兩種不同CPU腳位為雙主線架構
像是上一代高階是以LGA 1366，入門到中高階是以LGA 1156來分級
而新一代的高階等級是以LGA 2011，入門到中高階是以LGA 1155供選擇
LGA 2011為Intel Extreme等級，X79應該會與上一代X58有三年左右的生命週期



LGA 2011在PC消費市場中，先前僅看過一種晶片組，代號為X79
有些MB品牌近期對於X79產品線推出新款，甚至會使用Server級晶片組來加強規格
像是GIGABYTE在X79S-UP5-WiFi就首度採用Intel C606晶片組
同時windwithme要與網友來分享LGA 2011中Server級CPU，也就是8C16T架構的效能

首先看到CPU背面設計
左方為PC消費市場中最高階的Intel Core i7-3960X
右方為Intel Xeon E5-2680，Serve等級CPU在價位與用途方面與一般認知有所不同
E5-2680總時脈為2.7GHz，支援Turbo Boost 2.0自動超頻技術，最高可達到3.5GHz
實體8 Cores並有Hyper-Threading技術，一共可達到16執行緒，簡稱8C16T
32nm製程，TDP 130W，L3 Cache共有20MB，為E2600系列中相當高階之CPU


MB搭配GIGABYTE最新X79S-UP5-WiFi，在X79 MB市場為中階價位的版本
X79S-UP5與先前自家X79 UD5或G1.Assassin2都一樣附上藍牙4.0/Wi-Fi功能的PCI-E擴充卡


UP5可以看成是上一款UD5的加強版，在外觀配色上很相似，規格方面有數處用料更為加強
E-ATX規格，尺寸為30.5cm x 26.4cm，基本上一般尺寸的ATX Case大多可以相容


主機板左下方
3 X PCI-E X16，最高支援3-Way AMD CrossFireX/nVIDIA SLI技術
頻寬為X16 + X16或X8 + X8 + X8運作
1 X PCI-E X16，頻寬為X4
1 X PCI-E X1
1 X PCI
雙網路晶片設計，分別為Intel GbE LAN與Realtek GbE
音效晶片為Realtek ALC898，最高可達7.1聲道與High Definition Audio技術
Design in Taipei


主機板右下方
2 X 白色SATA，C606晶片組提供，SATA3規格
4 X 黑色SATA，C606晶片組提供，SATA2規格
以上可以混合建立 RAID 0， RAID 1，RAID 5及RAID 10，最高效能依安裝的SATA裝置決定
8 X 灰色SAS SATA，C606晶片組提供，SATA2規格，支援RAID 0、RAID 1及RAID 10功能
2 X 64 Mbit flash，Dual BIOS雙重保護，內建RST_SW藍色小按鈕


主機板右上方
X79S-UP5在CPU區域使用8相數位供電，CPU金屬蓋採用電鍍設計更添質感
紅色為Power按鈕方便於裸測環境的運用


主機板左上方
共有8 X DIMM DDR3，支援1066/1333/1600/1866/2133，DDR3最高容量可以支援到64GB
支援ECC記憶體，4通道DDR3與Extreme Memory Profile技術


IO
1 X PS2 鍵盤/滑鼠
1 X O.C.按鈕
1 X BIOS切換按鈕
1 X Clear Cmos按鈕
5 X USB 2.0(紅色/黑色)
1 X eSATA/USB 2.0共用(紅色)
1 X eSATA3共用(藍色)
4 X USB 3.0(藍色)
2 X RJ-45網路孔
1 X S/PDIF 光纖輸出
5 X 音源接頭


GIGABYTE在ComputeX 2012時已展出過IR3550 PowlRstage，為自家高階MB新款供電設計
主要是標榜每一相供電最高能提供60安培的耐電流能力與更夠比先前供電設計更有效降低運作溫度


晶片組使用大面積散熱片，配色方面也設計得不錯，看起來質感相當好


GIGABYTE自家UEFI DualBIOS介面
Intel Xeon E5-2680運作中資訊，實體八核心運作時脈約落在2.7~3.1GHz


M.I.T.調效頁面
E5-2680為27倍頻，因為支援Turbo Boost技術，依核心數使用率可變動到31~35倍頻
將DDR3 1866開啟X.M.P.技術，預設為DDR3 1333即會提升到1866時脈運作


進階CPU選項頁面
可以單獨調整每一個CPU Core的倍頻，也可以選擇要開啟幾個Core來使用
C1E為省電降頻功能，Intel Turbo Boost與C1E相反，在CPU負載狀況不同都可以再往上加速的技術


LGA 2011架構為獨特的四通道技術，所以有Channel A/B/C/D可以設定
對於有支援X.M.P.技術的DDR3會有原廠本身設定的參數值，圖中為CL9 10-9-27


CPU Vcore 0.800~1.700V
CPU Vtt 0.715~1.610V
CPU PLL 1.195~1.985V
IMC 0.800~1.600V


DRAM Voltage 1.100~1.990V


PC Health Status


Xeon E5-2680屬於Server市場定位，以多執行緒與高穩定度使用為主要訴求
如果要提升時脈的話，可能要藉由拉高CPU外頻來著手，不過提升的範圍也比較有限
對於追求高時脈或是喜好超頻的使用者，選擇較為常見的Core i7 3930K或3960X會比較適合
以下測試將會以E5-2680預設效能的8C16T架構做為分享

測試平台
CPU: Intel Xeon E5-2680
MB: GIGABYTE X79S-UP5-WiFi
DRAM: CORSAIR DOMINATOR-GT CMT32GX3M4X1866C9
VGA: PowerColor AX7970 3GBD5-2DHV3
HD: SanDisk Extreme 240GB
POWER: CORSAIR AX650W
Cooler: CORSAIR Hydro Series H100
OS: Windows7 Ultimate 64bit


CPU 100 X 27 => 2700MHz
開啟C1E與Turbo Boost之後，時脈會依CPU使用率高低而落在1200~3500MHz
DDR3 1867 CL9 10-9-27 2T

Hyper PI 32M X4 => 17m 36.824s
CPUMARK 99 => 533


CrystalMark 2004R3 => 351690


CINEBENCH R11.5
CPU => 11.96 pts
CPU(Single Core) => 1.41 pts


FRYRENDER
Running Time => 3m 6s
x264 FHD Benchmark => 31.2


PCMark Vantage => 16941


Windows體驗指數
Fritz Chess Benchmark => 43.47/20867


E5-2680處於8C16T架構下，對於著重多功執行的軟體在效能表現皆達到很高的水準
例如像是CINEBENCH R11.5 / FRYRENDER / x264 FHD Benchmark
對於整個系統硬體效能測試的綜合軟體來看，有些無法支援到CPU那麼多執行緒的架構，所得到的數據沒有明顯增加
像是CrystalMark 2004R3 / PCMark Vantage就無法發揮8C16T該有的能力
Windows體驗指數還無法支援8C16T因而停止測試，此款內建的簡易測試軟體，個人覺得準確度尚有待加強
Xeon系列對於有支援的影音或轉檔軟體在多功表現會有實質的效能增加，但對某些一般軟體並無法支援到那麼多核心
除非是特別的軟體需求，否則個人認為一般軟體使用環境下，4C6T或6C12T相對於CPU的使用率會高上許多

LGA 2011平台為DeskTop市場中唯一支援到DDR3四通道技術的平台
DDR3使用美國CORSAIR DOMINATOR-GT系列，型號為CMT32GX3M4X1866C9
外包裝上清楚標示支援Intel X.M.P. Certified QUAD CHANNEL


時脈為1866、參數為CL9 10-9-27 1.50V
DOMINATOR-GT採用獨特的DHX散熱技術，在散熱片與PCB的設計也比有些高階DDR3還大上一些


DDR3容量為4 X 8GB
以X79S-UP5的8DIMM設計來看，目前在一般市場上最高可入手到8G X 8，也就是64GB


UEFI DualBIOS預設值為DDR3 1333.4 CL9 9-9-24 1T
ADIA64 Memory Read - 15203 MB/s
Sandra Memory Bandwidth - 33842 MB/s
MaXXMEM Memory-Copy - 12531 MB/s


開啟X.M.P.技術 => DDR3 1866.8 CL9 10-9-27 2T
ADIA64 Memory Read - 17100 MB/s
Sandra Memory Bandwidth - 44352 MB/s
MaXXMEM Memory - Copy - 13127 MB/s


由預設值DDR3 1333 1T到開啟X.M.P.技術的DDR3 1866 2T的效能差異如下
ADIA64提升約12.5%、Sandra約31%、MaXXMEM約5%
以上ADIA64與MaXXMEM這兩個軟體對於四通道架構沒有明顯的效能提升
不過Sandra軟體會在Memory頻寬有著幾乎LGA 1155平台兩倍以上的頻寬
看來軟體有沒有支援到四通道的技術，將是DDR3效能差距的重大關鍵

開啟X.M.P.技術 => DDR3 1866.8 CL9 10-9-27手動更改為1T
ADIA64 Memory Read - 17252 MB/s
Sandra Memory Bandwidth - 45532 MB/s
MaXXMEM Memory-Copy - 13238 MB/s


LGA 2011獨特的四通道技術，目前還是只有部份軟體可以支援
上方看到Sandra Memory Bandwidth的頻寬便有支援到四通道技術
LGA 2011 DDR3 1333四通道的頻寬就比LGA 1155 DDR 2600雙通道還要高出10%左右
CrystalMark與MaXXMEM Reached multi-memory score這兩款軟體也能發揮四通道的高頻寬
圖中測試的另兩款ADIA64 Memory Read與MaXXMEM Memory表現並無出色之處

測試中使用三種時脈與不同參數來比較頻寬差異
若是以Sandra Memory Bandwidth來做基準，DDR3 1333 1T到1866 2T會增加0.4%效能
看起來1T或2T並非決定效能主要的因素，拉高DDR3時脈才可以更有效的幫助DDR3頻寬做提升

溫度表現(室溫約30度)
系統待機時 - 32~35


運作LinX讓CPU全速時 - 38-50


執行緒雖然高達8C16T，因為CPU時脈沒有太高再加上使用高階一體式水冷H100讓溫度表現相當地優秀
看來就算是Xeon系列的CPU，使用Intel原廠散熱器就應該能有足夠的散熱能力

耗電量測試
系統待機開啟C1E時 - 65W


系統待機關閉C1E時 - 107W


運作LinX讓CPU全速時 - 205W


以上耗電量測試結果為測試平台中搭載一款AMD Radeon HD 7970
新一代LGA 2011與上一代LGA 1366的CPU雖然同樣為32nm，在耗電量表現卻是相差許多
在以上三個環境的耗電量表現，比起上一代LGA 1366 CPU都約低上50~70W左右
除了CPU耗電量降低外，也可能是新款C606或X79晶片組也同時比X58還省電的因素

3D效能分享 - PowerColor AX7970 3GBD5-2DHV3
3DMark Vantage => P32516


StreetFighter IV Benchmark
1920 X 1080 => 369.88 FPS


FINAL FANTASY XIV
1920 X 1080 => 5996


Redaon HD 7970為目前AMD最高效能的單GPU VGA，在以上測試中都有相當高的3D效能
當然AMD還有更高階並使用兩顆7970 GPU所組成的Redaon HD 7990
以3D表現來選擇VGA的話，端看每個人對效能需求與預算考量，此處只是簡單分享7970的效能

同樣在室溫約30度，以測溫工具測量到MOSFET溫度
待機時開啟C1E待機環境下最高約40.5度，CPU燒機時最高約51.6度
以個人使用過幾款X79的溫度表現來說，X79S-UP5在CPU預設值的狀況下，MOSFET溫度都算偏低不少
windwithme在每篇LGA 2011分享文章都會測量這部份硬體的溫度做為參考

GIGABYTE X79S-UP5-WIFI
優點
1.在DeskTop市場中首款採用Server級C606晶片組
2.導入UEFI BIOS技術，並提供兩種BIOS介面讓使用者選擇
3.DDR3採用8 DIMM設計並支援ECC記憶體，高達14個SATA裝置擁有很高的擴充能力
4.首度採用IR3550 PowlRstage新式供電設計，能有效將MOSFET溫度壓得更低
5.相當特殊藍牙4.0/Wi - Fi擴充卡，在各種行動裝置流行的年代，能有更方便的應用層面

缺點
1.CPU電壓在待機與全速時波動較大
2.OC能力會較一般X79晶片組還要低一點
3.Intel C606晶片組所提供的SAS SATA僅支援SATA2規格



效能比 ★★★★★★★★☆☆ 82/100
用料比 ★★★★★★★★★☆ 91/100
規格比 ★★★★★★★★★☆ 93/100
外觀比 ★★★★★★★★★☆ 86/100
性價比 ★★★★★★★★☆☆ 82/100

先前windwithme已經分享過Core i7-3930K / 3960X的在預設與超頻的效能
此兩款也為目前PC消費市場中最高階的CPU型號，執行緒達到6C12T的高規格
本文中分享的Intel Xeon E5-2000系列CPU，通常只會在Server高規格機種才出現
E5-2680有著8C16T執行緒，某些常用軟體會有無法完全支援的狀況，但在多功軟體卻能發揮更高效能
對於要追求高時脈與極限效能的使用者來說，3930K與3960X可調倍頻的功能會是更好的選擇

X79S-UP5與先前X79-UD5屬於相同的價格定位，主要差別在於X79S-UP5改用Intel C606晶片組
多了雙網路、14個SATA裝置、支援ECC記憶體與新式IR3550 PowlRstage供電設計都是其優勢
可惜Intel C606晶片組只提供2個SATA3裝置，否則會使X79S-UP5規格會為完善
X79S-UP5在中階價位X79的市場中以規格與用料來說有著很不錯的競爭力
目前X79 MB依然是高階與高價位市場，但LGA 2011架構比起中高階的LGA 1155有更長壽的產品線
該怎麼選擇依然是看消費者的預算與需求而定，本篇主要提供給有需要入手LGA 2011平台的使用者做為參考:)