Đánh giá bộ vi xử lý Intel Core i3 540

[Viết Sang]

​

Bộ xử lý Intel Core i3 được tung ra hướng tới đối tượng người dùng tầm trung đang có ý định sở hữu một hệ thống máy tính mới với những tính năng độc quyền và tiên tiến nhất của Intel. Intel Core i3 540, có tên mã Clarkdale, được sản xuất trên nền tảng Westmere (32nm) và được tích hợp chip xử lý đồ họa vào ngay bên trong nhân CPU tương tự như “anh cả” Core i5 661.
Vậy điểm gì tạo nên sự khác biệt giữa Core i5 và Core i3? Nếu bạn mong chờ tính năng “overclock tự động” Turbo Boost thì rất tiếc, Core i3 sẽ không được trang bị công nghệ này. Nhưng thay vào đó, Core i3 vẫn sở hữu công nghệ Hyper Threading với khả năng tạo thêm các “nhân ảo” cho CPU với cùng mục đích tăng tốc hệ thống, tận dụng tối đa dkhả năng tính toán của CPU. Nếu tham khảo kỹ hơn danh sách CPU của Intel, dòng xử lý nổi đình nổi đám một thời là Pentium vẫn tiếp tục tồn tại, được xếp dưới Core i3 và hoàn toàn không có Hyper Threading hay Turbo Boost.
Xuất hiện cùng lúc với các bộ xử lý Intel Core i3 và Core i5 mới là các bo mạch chủ sử dụng chipset H55. Đến thời điểm hiện tại, những thông tin về chipset H55 đã trở nên quen thuộc: được gọi là PCH (Platform Controller Hub), được xem là một phiên bản nâng cấp của chip cầu nam ICH10(R), trở thành một nền tảng hoàn chỉnh dành cho HTPC, v.v… Cùng với những đánh giá chi tiết về CPU Intel Core i3 540, chúng tôi sẽ đem đến cái nhìn cận cảnh về một bo mạch chủ H55 đến từ Gigabyte : H55M-UD2H.

Những điều bạn cần biết về Intel Core i3 540

​

Intel Core i3 540 được thiết kế với 2 nhân xử lý vật lý, được sản xuất trên dây chuyền 32nm, cùng với một nhân đồ họa tích hợp 45nm (IGP). Gọi là IGP thực ra cũng không hẳn là chính xác vì bản thân chip được gọi là IGP này còn mang theo bộ điều khiển bộ nhớ (IMC – Intergrated Memory Controller) và bộ điều khiển các khe PCI-E (PCI-E bus Controller). Cần làm rõ vấn đề này một chút, với các bộ xử lý Bloomfield (Core i7-900) và Lynnfield (Core i7-800, Core i5-700), Intel thực sự tích hợp IMC vào bên trong nhân xử lý chính. Trong khi đó, Westmere (Core i5-600, Core i3-500), họ lại dời IMC ra khỏi nhân xử lý chính và đặt vào chip thứ 2 mà chúng ta gọi là nhân xử lý đồ họa 45nm (IGP – hãy xem hình minh họa bên dưới).

Kiến trúc của IMC bên trong IGP được thiết kế dựa trên nền chipset P45 được tối ưu cho kết nối thông qua FSB. Do đó, với kênh kết nối QPI mới hơn (giữa IGP và nhân xử lý chính), IMC của Clarkdale (Core i5-600, i3-500) có thể không đạt được tốc độ cao như mong đợi.​

Tổng diện tích bề mặt đế của Intel Core i3 540 là 195mm2. Trong đó, nhân xử lý chính (32nm) chiếm diện tích 81mm2, IGP (45nm) là 114mm2. Tổng số lượng transistor của Intel Core i3 540 là 560 triệu, nhân xử lý chính là 383 triệu và IGP là 177 triệu.
Mức xung mặc định của Intel Core i3 540 là 3.06GHz, trong khi đó người “anh em” Intel Core i3 530 có mức xung thấp hơn, 2.93GHz. Mỗi nhân xử lý chính được trang bị 256KB bộ nhớ đệm L2 (tổng cộng 256KB x 2 = 512KB L2 cache) và 4MB bộ nhớ đệm L3 dùng chung cho cả 2 Core (đọc thêm về bộ nhớ đệm dùng chung). IGP hoạt động ở mức xung nhịp 733MHz (cao nhất là 900MHz trên Core i5 661). Mức công suất tiêu thụ nhiệt của Intel Core i3 540 theo như Intel công bố là 73W, ở mức trung bình so với toàn bộ dải sản phẩm hiện có của Intel.
Như đã nói ở trên, Intel Core i3 540 không được trang bị công nghệ Turbo Boost. Trên thực tế, với chỉ 2 nhân xử lý, Intel Core i3 (thậm chí là Core i5) sẽ không thừa hưởng nhiều lợi ích từ công nghệ Turbo Boost. Chính điều này khiến cho các bộ xử lý Core i3 trở nên hấp dẫn hơn so với Core i5, đặc biệt là khi mức giá chênh lệch giữa 2 dòng sản phẩm này là hơn 1 triệu đồng tại Việt Nam.

 

[Viết Sang]

Cấu hình thử nghiệm

• Bo mạch chủ Gigabyte H55M-UD2H
• Bộ vi xử lý Intel Core i3 540 – tản nhiệt đi kèm theo CPU
• RAM Elixir kit 4GB bus 1333MHz
• HDD Hitachi 80GB – 7200rpm
• PSU Corsair HX620W
• Hệ điều hành Windows 7 Professional phiên bản Trial

Tính năng bảo mật của hệ điều hành User Account Control (UAC) được vô hiệu hóa. Ngoài ra, dung lượng paging files được thiết lập ở mức 6GB.
Chúng tôi sử dụng các phần mềm đánh giá xếp hạng phổ biến để thử nghiệm hiệu năng của Intel Core i3 540 như

• 3DMark Vantage CPU Score
• Cinebench R10
• Everest

Ngoài ra, chúng tôi còn dùng một số ứng dụng thực tế để đo đạc hiệu năng của Intel Core i3 540 trong môi trường sử dụng gần với người dùng nhất.

• 3DsMax 09 – file đồ họa Dragon Rig
• Excel 2007 – bản tính Monter Carlo
• Quick Time – convert film 720p 76MB
• Lightroom 2 – xuất 100 ảnh RAW thành JPG

Cuối cùng, để đo nhiệt độ hoạt động của CPU, chúng tôi dùng phần mềm RealTemp phiên bản mới nhất để ghi nhận nhiệt độ thông qua sensor tích hợp trong CPU. Phần mềm Prime 95 – phép thử Large FFT được bật trong vòng 45 phút để stress CPU.

 

[Viết Sang]

Các kết quả thử nghiệm

3DMark Vantage

Phép thử CPU của 3DMark Vantage chủ yếu hướng đến việc xử lý các hiệu ứng vật lý trong game. Theo xu thế hiện nay, công việc này sẽ dần được chuyển cho GPU giải quyết trực tiếp với tốc độ nhanh chóng mặt so với CPU.

Cinebench R10

Cinebench R10 là một trong những phần mềm được dùng để đánh giá hiệu quả render của CPU cực kỳ quen thuộc. Cinebench cho phép chúng ta thử nghiệm hiệu năng ở cả 2 chế độ: single thread (đơn luồng) và multi-thread (đa luồng). Các CPU đa nhân, có công nghệ Hyper Threading thường cho điểm số rất khả quang ở phép thử này.

Ở chế độ thử nghiệm đơn luồng, Core i5 661 tỏ ra cực kỳ “hung hãn” với khả năng tăng tốc bằng công nghệ Turbo Boost cho phép nó hoạt động ở mức xung lên đến 3.6GHz. Với mức xung 3.06GHz, Core i3 540 đành nhường bước trước Core i5 661. Với mức xung cao hơn hẳn, Core i3 540 cho hiệu năng render ảnh trên 1 core cao hơn cả Core i7 920 (sở hữu công nghệ Turbo Boost thế hệ đầu tiên).
Như đã nói, phép thử đơn luồng sẽ cho chúng ta những đánh giá đầu tiên về từng nhân xử lý vật lý của CPU. Với cùng một kiến trúc, các CPU sẽ so kẻ nhau trên cơ sở mức xung đơn nhân mà chúng đạt được, đây chính là điểm lợi của công nghệ Turbo Boost. Nhưng trên thực tế, các ứng dụng render lại tận dụng rất tốt đa nhân xử lý. Do đó, việc các CPU 32nm với chỉ 2 nhân thực nhường lại vị trí dẫn đầu cho các đàn anh là điều dễ hiểu.
Everest

Everest cho phép chúng tôi đa đạt tốc độ của RAM. Giờ đây, khi tất cả các dòng CPU mới đều được trang bị bộ điều khiển bộ nhớ tích hợp thì việc phân loại đánh giá hiệu quả hoạt động của chúng là điều cần thiết. Ngoài ra, bộ benchmark đi kèm Everest còn cho phép chúng tôi thực hiện một số phép thử để đánh giá khả năng tính toán của CPU.

Rõ ràng, kiến trúc của bộ điều khiển bộ nhớ bên trong các bộ xử lý Clarkdale (Core i5 661, Core i3 540) không đem lại tốc độ tốt như các CPU Bloomfield (Core i7 920) và Lynnfield đã thể hiện (Core i5 750).

Phép thử hiệu năng tính toán với Everest không đem lại điều gì bất ngờ. Các CPU 4 nhân thực vẫn chiếm ưu thế, Core i5 661 vượt qua Core i3 540 nhờ có mức xung cao hơn.
3Ds Max 09

3Ds Max 09 là phần mềm chuyên dụng cho những tay thiết kế đồ họa 3D chuyên nghiệp, nơi những bộ xử lý đỉnh cao phô diễn sức mạnh. Quá trình thử – sai – sửa của các dân “pro” thường tốn rất nhiều thời gian cho quá trình render, một CPU không đủ mạnh sẽ khiến hiệu suất làm việc giảm đi đáng kể.

Được thiết kế để ứng dụng năng lực tối đa của các bộ xử lý đa nhân, kết quả thử nghiệm trên 3DsMax 09 cho thấy rõ sự chênh lệch về tốc độ giữa Clarkdale và Bloomfield, Lynnfield. Tuy nhiên, điều đáng chú ý nhất vẫn là việc Core i3 540 giành phần thắng tuyệt đối so với bộ xử lý 2 nhân dòng phổ thông khác là Core 2 Duo E7400.
Excel 2007

Bạn sẽ chẳng nhận ra sự khác biệt giữa các CPU (trừ khi nó quá yếu) khi dùng Excel với các thao tác hàm thông thường. Nhưng trên một bảng tính cực lớn (dung lượng file lên đến hơn 110MB), lưu giữ số liệu kế toán của cả một năm kinh doanh, thì mọi việc sẽ khác. Bảng tính Monter Carlo giả lập lại yếu tố trên và điều lưu ý ở đây là, Excel là một trong các ứng dụng tận dụng tài nguyên CPU một cách hiệu quả nhất.

Biểu đồ kết quả có xu hướng giống với thử nghiệm 3DsMax với sự bứt phá của Core i5 750 và Core i7 920. Core 2 Duo 7400 vẫn ngậm ngùi đứng chót bảng do có thiết kế cũ hơn và mức xung thấp hơn.
Lightroom

Đây là phần mềm quản lý và chỉnh sửa ảnh (một cách tương đối) và cũng do Adobe phát triển. Với phép thử này, chúng tôi cho hệ thống xuất 100 file định dạng NEF (ảnh RAW chụp từ máy Nikon) thành định dạng JPG, độ phân giải ngang 1600 pixel. Tốc độ được đo bằng đồng hồ bấm giờ và tính bằng giây.

QuickTime

Không thực sự là một phần mềm phổ biến với người dùng Windows nhưng QuickTime lại tỏ ra khá hữu ích khi bản Pro cho phép convert các file video thành định dạng sử dụng cho iPhone hoặc iPod Touch. File thử nghiệm là trailer film Madagasca 2, chất lượng 720p, xuất ra file dùng cho iPhone. Tương tự như Lightroom, tốc độ hoàn thành tác vụ được đo bằng đồng hồ bấm giờ.

QuickTime không phải là chương trình được thiết kế để tận dụng tối đa tài nguyên CPU. Kết quả thu được cho thấy sự dẫn đầu của Core i5 661 khi nó có mức xung mặc định là 3.33GHz.
Nhìn chung, hiệu năng của Core i3 540 không quá thua kém so với Core i5 661 (Clarkdale gần đỉnh nhất hiện nay và có giá khoảng 210USD tại thị trường nước ngoài, Core i3 540 là 140USD). Đồng thời kết quả thu được từ Core i3 540 lại cho thấy sự tốc độ vượt trội của nó so với Core 2 Duo E7400 (có giá khoảng 113USD). Đứng ở góc nhìn người dùng cuối, Core i3 540 nói riêng và Core i3-500 nói chung thực sự mang lại hiệu năng ấn tượng trên mức giá thành của nó.

 

[Viết Sang]

Nhiệt độ và những trải nghiệm Overclock

Hình trên là kết quả chúng tôi thu được khi đo nhiệt độ của Core i3 540 bằng phần mềm RealTemp, stress CPU bằng Prime 95 trong thời gian 45 phút. Chúng tôi sử dụng tản nhiệt mặc định của Core i3 540, kích thước tản nhiệt cực kỳ khiêm tốn với chiều cao chỉ nhỉnh hơn 1 cm. Nhiệt độ môi trường trong phòng lạnh đo tại thời điểm thử nghiệm là 28*C. Phép test này buộc CPU phải làm việc khá cật lực và nhiệt độ đo được tăng lên nhanh chóng. Trên thực tế, rất ít các ứng dụng đòi hỏi CPU hoạt động ở mức cao trong thời gian dài như Prime 95. Do đó, bạn cũng không nên quan trọng hóa vấn đề này.
Mức nhiệt độ tối đa duy trì trong khoảng 65 độ theo tôi là ổn với Core i3 540 khi sử dụng tản nhiệt “zin” và chạy Prime 95. Những thử nghiệm nhỏ khác cho thấy ở điều kiện hoạt động bình thường (chơi game, xem phim, nghe nhạc), nhiệt độ CPU đo được rơi vào khoảng 40*C-47*C, khá an toàn.
Tương tự như các bộ xử lý Core khác, việc overlock Core i3 540 là khá đơn giản. Bạn hoàn toàn có thể đạt được một mức xung tương đối cao với VCore (điện áp cấp cho CPU) nằm trong mức an toàn. Với Core i3 540 cùng bo mạch chủ Gigabyte H55M-UD2H, tản nhiệt mặc định (siêu mỏng, siêu nhe), chúng tôi có thể đạt được mốc 4.6GHz với một chút thời gian tiêu tốn cho việc nghịch-chỉnh-clear BIOS và lặp lại quy trình đó.

​

Chúng tôi không thử nghiệm mức ổn định tối đa của Core i3 540 khi overclock nhưng với các phép thử đã trải qua cùng kinh nghiệm thực tế với các CPU dòng Core i trước đây, tôi cho rằng Core i3 540 có thể chạy ổn định ở mức xung khoảng 4.1-4.2GHz với tản nhiệt đi kèm. Dĩ nhiên là sẽ hơi nóng một chút nhưng vẫn nằm trong ngưỡng an toàn của CPU. Nếu bạn thích một hệ thống mát mẻ và có hiệu năng cao thì mức xung khoảng 3.7GHz sẽ là con số hợp lý. Với các tản nhiệt cao cấp hơn, mức overclock của Core i3 540 có thể sẽ tăng lên thêm kha khá.​

Kết luận

Trong danh sách sản phẩm xuất hiện trên thị trường, Intel còn giới thiệu đến người dùng các bộ xử lý Core i5 670 với mức giá hơn 300USD. Quá đắt..! Đó là nhận định chính xác khi hiệu năng của chúng không vượt trội. Intel hiểu rõ điều đó và dòng sản phẩm này chỉ được sản xuất với số lượng cực kỳ hạn chế dành cho mục đích “khoe” là chính. Một số lượng lớn các CPU được sản xuất ra sẽ được xếp vào dòng Core i3-500 và các Core i5 tầm thấp có mức giá hợp lý hơn.
Không giống như dòng Lynnfield cho thị trường phổ thông (Core i5 750) bị cắt mắt HyperThreading, Core i3 lại thừa hưởng công nghệ ưu tú này. Nó cho phép bạn cảm nhận được hiệu năng tăng thêm một cách rõ ràng nhất trên các bộ xử lý 2 nhân và đem lại hiệu quả cao hơn so với công nghệ Turbo Boost.
Nói về chip xử lý đồ họa tích hợp, đây là vấn đề đang được tranh cãi sôi nổi. Một lượng lớn người dùng quan tâm đến công nghệ thì cho rằng việc Intel đưa IGP vào CPU chỉ khiến giá thành CPU tăng lên trong khi hiệu năng về đồ họa lại quá hạn chế. Nhưng ở góc nhìn của đại đa số người dùng thì việc Intel trở thành người đầu tiên đưa IGP vào bên trong CPU là một vấn đề rất ấn tượng, được xem là đỉnh cao công nghệ. Đây chính là lợi thế của người hiện thực hóa ý tưởng đầu tiên.
Trên thực tế, IGP trong Core i3 540 khó có thể đáp ứng nhu cầu chơi game ở mức thiết lập trung bình nhưng với đối tượng người dùng gia đình, phim-ảnh-nhạc là điều họ quan tâm hơn cả. Intel HD (tên gọi của IGP bên trong các CPU Core) đáp ứng rất tốt các nhu cầu giải trí với phim HD đang trở thành trào lưu trong cộng đồng sử dụng máy tính. Đồng thời, chip đồ họa tích hợp mang lại mức tiêu thụ điện thấp hơn so với các card rời nếu tính trên cùng một hệ thống. Đây chính là những điểm khiến tôi đánh giá cao các CPU Clarkdale nói chung và Core i3 540 nói riêng.
Nếu tôi đang có ý định tìm kiếm một hệ thống mới với chi phí vừa phải, Core i3-500 sẽ là cái đích mà tôi hướng tới khi mục đích sử dụng đơn thuần chỉ là làm việc cùng các nhu cầu giải trí thuần túy khác.