Испoльзуя нoвeйшиe мoбильныe прoцeссoры сeдьмoгo пoкoлeния Intel Core, кoнструктoры кoмпaнии Intel рaзрaбoтaли oчeрeднoe сeмeйствo кoмплeктoв NUC для сaмoстoятeльнoй сбoрки пoльзoвaтeлями прoизвoдитeльныx мини-ПК с ширoкими функциoнaльными вoзмoжнoстями.
Eвгeний Рудoмeтoв
Сeмeйствo кoмпьютeрныx кoмплeктoв NUC (Next Unit of Computing), мaтeринскиe плaты кoтoрыx снaбжeны мoбильными прoцeссoрaми сeдьмoгo пoкoлeния Intel Core (ядрo Kaby Lake), в нaстoящee врeмя нaсчитывaeт 12 вaриaнтoв. Стaршим прeдстaвитeлeм являeтся комплект Intel NUC, получивший наименование NUC7i7BNHX1. Кроме сравнительно мощного центрального процессора (далее — процессор или ЦП), особенностью данного комплекта является наличие в его составе модуля памяти Intel Optane (Intel Optane Memory, 16GB, M.2 80mm PCIE 3.0, 20nm, 3D Xpoint). Этот модуль с информационным объемом 16 Гбайт обеспечивает эффективное кэширование данных при работе с основным накопителем. Более детально особенности архитектуры, основные компоненты и некоторые функциональные возможности комплекта NUC7i7BNHX1 рассмотрены ниже.
Итак, используемый в указанном комплекте NUC процессор Intel Core i7–7567U (7-е поколение Intel Core, микроархитектура Kaby Lake) относится к моделям с предельно низкими уровнями энергопотребления, а, следовательно, и теплообразования. Его расчетная мощность (TDP) составляет всего 28 Вт. Внешний вид этого процессора приведен на рис. 1, его основные параметры — в таблице 1.
Использование процессора Intel Core i7–7567U позволило существенно упростить компьютер и уменьшить его габариты, сохраняя при этом сравнительно высокую производительность, достаточную для решения широкого круга задач.
Рис. 1. Процессор Intel Core i7–7567U
Таблица 1. Основные параметры Intel Core i7–7567U
Параметры
Значения
Сегмент
Mobile
Литография, нм
14
Поколение Intel Core
7
Кодовое имя
Kaby Lake
Количество ядер/потоков, шт
2/4
Кэш-память, Мбайт
4
Тактовая частота процессора, ГГц
Базовая
3,50
Turbo Boost
4,00
Память ОЗУ
Объем, Гбайт
До 32
Каналов, шт
До 2
Тип
DDR4 — 2133,
LPDDR3 — 1866,
DDR3L — 1600
Встроенная в процессор графика
Intel Iris Plus 650
Макс. объем видеопамяти, Гбайт
32
Тактовая частота графики, МГц
Базовая
300
Макс.
1150
Макс. разрешение
HDMI 1.4
4096×2304@30Hz
DP
4096×2304@60Hz
Кол-во поддерживаемых дисплеев, шт
До 3
Редакция PCI Express
3.0
Макс. Кол-во каналов PCI Express
12
Расчетная мощность (TDP), Вт
28
Тип разъема
BGA1356
Дата выпуска
Q1»17
Для мобильных процессоров седьмого поколения с предельно низкими уровнями энергопотребления и теплообразования (процессоры Intel семейства U/Y) производитель предлагает соответствующие платформы. Эти платформы способны максимально полно реализовать возможности таких процессоров. Пример такой платформы, созданной на основе процессоров 7-го поколения Intel Core семейства U/Y, приведен на рис. 2.
Рис. 2. Структура платформы с процессором Intel Core i7–7567U
Большинство функциональных возможностей указанной платформы были реализованы в Intel NUC7i7BNHX1 с помощью специально разработанной материнской платы NUC7i7BNB форм-фактора UCFF (4″ × 4″), а также соответствующих комплектующих. Функциональная схема представлена на рис. 3.
Рис. 3. Функциональная схема Intel NUC7i7BNB
Топология и основные элементы материнской платы NUC7i7BNB, расположенные на нижней ее стороне, являющейся, по сути, основной по насыщенности элементами, представлены на рис. 4 и в таблице 2.
Рис. 4. Элементы нижней стороны материнской платы NUC7i7BNB
Таблица 2. Основные элементы нижней стороны материнской платы
A
Порты и разъемы задней панели
B
Разъем передней панели
C
Разъем массива цифровых микрофонов
D
Разъем LED передней панели
E
Модуль Intel Dual Band Wireless AC + Bluetooth
F
Слот Micro SDXC
G
Разъем M2 (ключи M и B+M) для модулей 2242 и 2280
H
Разъем порта USB 2.0 передней панели
I
Разъем порта USB 2.0 передней панели
J
Инфракрасный сенсор (CIR)
K
Разъем порта USB 3.0 (голубой) передней панели
L
Разъем SATA 6 Gb/s
M
Разъем порта USB 3.0 (оранжевый, USB и зарядка) передней панели
N
Разъем питания SATA
O
Разъем jack стерео микрофона/наушников на передней панели
P
Кнопка питания на передней панели
Q
Перемычка BIOS security
R
Разъем Consumer electronics control (CEC)
S
Сокеты для модулей оперативной памяти SO-DIMM
Верхняя сторона материнской платы NUC7i7BNB — на рис. 5 и в таблице 3. На этом же рисунке приведены размеры этой платы.
Рис. 5. Элементы верхней стороны материнской платы NUC7i7BNB
Таблица 3. Основные элементы верхней стороны материнской платы
A
Порт USB 3.1 C
B
Разъем вентилятора
C
Батарейка
D
Система охлаждения
Остается добавить, что внутренние разъемы допускают подключение одного накопителя формата M2 и одного SATA-накопителя. При этом по замыслу конструкторов в разъем M2 устанавливается модуль памяти Intel Optane емкостью 16 или 32 Гбайт, предназначенный для кэширования данных SATA-накопителя, представленного 2,5-дюймовыми HDD или SSD.
Внешний вид мини-ПК, созданного на основе Intel NUC7i7BNHX1, приведен на рис. 6 и рис. 7, технические параметры Intel NUC7i7BNHX1 — в таблице 4.
Рис. 6. Фронтальная сторона мини-ПК Intel NUC7i7BNHX1
Рис. 7. Обратная сторона мини-ПК Intel NUC7i7BNHX1
Таблица 4. Технические характеристики Intel NUC7i7BNHX1
Кодовое наименование
Baby Canyon
Центральный процессор / разъем
Intel Core i7–7567U / BGA
Поддерживаемая
память
Объем
До 32 Гбайт
Тип
DDR4–2133 1.2V
Модули
До 2 SO-DIMM
Поддерживаемые
накопители
SATA
2.5 HDD / SSD
M2
22×42 / 22×80 (M и B+M)
SD
Micro SDXC с UHS-I
Аудио
Intel HD через HDMI,
Два микрофона,
3,5 мм аудиоразъем
Видео
Тип
Встроенная в ЦП графика
Вывод
HDMI 2.0a, USB-C (DP 1.2)
Дисплеев
До 3 шт
Сетевые средства
Ethernet (10/100/1000 Mb/s),
Intel Dual Band Wireless-AC,
Bluetooth 4.2,
CIR
Порты ввода/вывода
передней панели
2 USB 3.0,
1 Аудио (3,5 мм)
Порты ввода/вывода
задней панели
2 USB 3.0,
1 RJ-45,
1 HDMI 2.0a,
1 USB-C / Thunderbolt
Порты и разъемы
внутренние
2 USB 2.0,
1 SATA 6Gb/s
Напряжение питания на входе
12 — 19 В
Размеры корпуса
115 × 111 × 51 мм
Блок питания
Внешний 60 Вт блок
Дата выпуска
Q2»17
Гарантия, лет
3
На основе указанного комплекта, добавив модули оперативной памяти, накопитель HDD или SSD, а также установив на накопитель 64-разрядную операционную систему Windows 10, пользователь получит компактный и многофункциональный мини-ПК. Уровень производительности данного мини-ПК в значительной степени определяется используемым процессором. Конечно, вычислительные возможности 2-ядерного ЦП уступают возможностям старших 4-ядерных моделей настольных процессоров. Тем не менее, уровень производительности Intel Core i7–7567U вполне достаточен для решения широкого круга задач, включая мультимедиа и большое количество игр, не требующих, предельных ресурсов. Оценки производительности нескольких моделей десктопных и мобильных процессоров приведены в таблице 5 (по тестам PassMark Software, численные оценки зависят от версии тестового пакета).
Таблица 5. Оценки производительности ЦП
Модели ЦП
Intel Core
Кол-во ядер, шт
Частота,
ГГц
CPU
Mark
G3D
Mark
i7–7700K
4
4.20
12077
1139
i7–7700
4
3.60
10792
1139
i7–7700T
4
2.90
9210
1139
i7–4770T
4
2.50
8667
710
i7–7567U
2
3.50
6534
1509
i7–2630QM
4
2.00
5543
409
i5–3317U
2
1.70
3089
455
i7–2677M
2
1.80
2829
314
Вычислительные возможности процессора Intel Core i7–7567U и потенциал его графической системы Intel Iris Plus 650 позволяют создавать, редактировать и просматривать файлы видео в формате 4К с частотой до 60 Гц. Более того, просмотр контента возможен на трех 4K-мониторах одновременно.
Комплектные высокоскоростные средства связи позволяют оперативно и легко встраивать рассматриваемый мини-ПК в проводные и беспроводные сети. Наличие же интерфейса CIR позволяет организовать управление компьютером с дистанционного пульта (приобретается отдельно). Это удобно в случае использования мини-ПК в качестве мультимедийного центра для работы с аудио и видео.
Необходимо еще отметить наличие в комплекте NUC7i7BNHX1 предустановленного модуля энергонезависимой памяти Intel Optane емкостью 16 Гбайт. Внешний вид приведен на рис. 8, параметры — в таблице 6.
Рис. 8. Модуль памяти Intel Optane 16 Гбайт
Таблица 6. Основные параметры Intel Optane Memory 16GB
Параметры
Значения
Информационный объем, Гбайт
16
Форм-фактор
M.2 2280
Интерфейс
PCIe NVMe 3.0×2
Последовательные
операции, Мбайт/с
Чтение
До 900
Запись
До 145
Случайные
операции, IOPS
Чтение
До 190 000
Запись
До 35 000
Задержки, мкс
Чтение
8
Запись
30
Энергопитание в режимах, Вт
Активный
3,5
Простой
1
Температура рабочая, °C
~ 70
Время наработки на отказ (MTBF), час
1 600 000
Износоустойчивость, TBW
182,5
Дата выпуска
Q1»17
Гарантия, лет
5
Память Intel Optane является интеллектуальным адаптивным ускорителем системы для компьютеров с процессорами Intel Core 7-го поколения. Использование в компьютерах такой памяти обеспечивает высокое быстродействие систем с накопителями большой емкости, представленных HDD, приближая их скоростные характеристики к накопителям SSD.
Эффективность использования памяти Intel Optane иллюстрируют результаты (рис. 9) тестирования мини-ПК, в котором были использованы штатный модуль памяти Intel Optane 16 Гбайт и 2,5-дюймовый HDD 1 Тбайт и твердотельный накопитель Intel SSD 545s 512 Гбайт.
Рис. 9. Влияние на производительность модуля Intel Optane Memory
Итак, производительность мини-ПК, созданного на основе комплекта Intel NUC7i7BNHX1, включающего материнскую плату Intel NUC7i7BNB с процессором Intel Core i7–7567U, модуль Intel Optane Memory 16 Гбайт, а также добавленные к комплекту модули памяти DDR4 SO-DIMM и накопитель HDD, находится на сравнительно высоком уровне. При этом такой мини-ПК, обеспечивая еще и широкие функциональные возможности, отличается от традиционных настольных систем существенно меньшими габаритами, меньшим энергопотреблением, меньшим уровнем шума.
Расширенная версия статьи представлена по адресу:
http://www.rudometov.com/arhitektura-mini-pk-ot-intel-1/