Интел виды. Процессоры. Примерный уровень производительности в зависимости от линейки
В этой статье будут детально рассмотрены последние поколения процессоров Intelна основе архитектуры «Кор». Эта компания занимает ведущее положение на рынке компьютерных систем, и большинство ПК на текущий момент собираются именно на ее полупроводниковых чипах.
Стратегия развития компании «Интел»
Все предыдущие поколения процессоров Intel были подчинены двухлетнему циклу. Подобная стратегия выпуска обновлений от данной компании получила название «Тик-Так». Первый этап, называемый «Тик», заключался в переводе ЦПУ на новый технологический процесс. Например, в плане архитектуры поколения «Санди Бридж» (2-е поколение) и «Иви Бридж» (3-е поколение) были практически идентичными. Но технология производства первых базировалась на нормах 32 нм, а вторых — 22 нм. То же самое можно сказать и про «ХасВелл» (4-е поколение, 22 нм) и «БроадВелл» (5-е поколение, 14 нм). В свою очередь, этап «Так» означает кардинальное изменение архитектуры полупроводниковых кристаллов и существенный прирост производительности. В качестве примера можно привести такие переходы:
1-е поколение Westmere и 2-е поколение «Санди Бридж». Технологический процесс в этом случае был идентичным — 32 нм, а вот изменения в плане архитектуры чипа существенные — северный мост материнской платы и встроенный графический ускоритель перенесены на ЦПУ.
3-е поколение «Иви Бридж» и 4-е поколение «ХасВелл». Оптимизировано энергопотребление компьютерной системы, повышены тактовые частоты чипов.
5-е поколение «БроадВелл» и 6-е поколение «СкайЛайк». Снова повышены частота, еще более улучшено энергопотребление и добавлены несколько новых инструкций, которые улучшают быстродействие.
Сегментация процессорных решений на базе архитектуры «Кор»
Центральные процессорные устройства компании «Интел» имеют следующее позиционирование:
Наиболее доступные решения — это чипы «Целерон». Они подходят для сборки офисных компьютеров, которые предназначены для решения наиболее простых задач.
На ступеньку выше расположились ЦПУ серии «Пентиум». В архитектурном плане они практически полностью идентичны младшим моделям «Целерон». Но вот увеличенный кэш 3-го уровня и более высокие частоты дают им определенное преимущество в плане производительности. Ниша этого ЦПУ — игровые ПК начального уровня.
Средний сегмент ЦПУ от «Интел» занимают решения на основе «Кор Ай3». Предыдущие два вида процессоров, как правило, имеют всего 2 вычислительных блока. То же самое можно сказать и про «Кор Ай3». Но вот у первых двух семейств чипов отсутствует поддержка технологии «ГиперТрейдинг», а у «Кор Ай3» - она есть. В результате на уровне софта 2 физических модуля преобразуются в 4 потока обработки программы. Это обеспечивает существенный прирост быстродействия. На базе таких продуктов уже можно собрать игровой ПК среднего уровня, или даже сервер начального уровня.
Нишу решений выше среднего уровня, но ниже премиум-сегмента заполняют чипы занимают решения на базе «Кор Ай5». Этот полупроводниковый кристалл может похвастаться наличием сразу 4 физических ядер. Именно этот архитектурный нюанс и обеспечивает преимущество в плане производительности над «Кор Ай3». Более свежие поколения процессоров Intel i5 имеют более высокие тактовые частоты и это позволяет постоянно получать прирост производительности.
Нишу премиум-сегмента занимают продукты на основе «Кор Ай7». Количество вычислительных блоков у них точно такое же, как и у «Кор Ай5». Но вот у них, точно также, как и у «Кор Ай3», есть поддержка технологии с кодовым названием «Гипер Трейдинг». Поэтому на программном уровне 4 ядра преобразуются в 8 обрабатываемых потоков. Именно этот нюанс и обеспечивает феноменальный уровень производительности, которым может похвастаться любой Цена у этих чипов соответствующая.
Процессорные разъемы
Поколения устанавливаются в разные типы сокетов. Поэтому установить первые чипы на этой архитектуре в материнскую плату для ЦПУ 6-го поколения не получится. Или, наоборот, чип с кодовым названием «СкайЛайк» физически не получится поставить в системную плату для 1-го или 2-го поколения процессоров. Первый процессорный разъем назывался «Сокет Н», или LGA 1156 (1156 - это количество контактов). Выпущен он был в 2009 году для первых ЦПУ, изготовленных по нормам допуска 45 нм (2008 год) и 32 нм (2009 год), на базе данной архитектуры. На сегодняшний день он устарел как морально, так и физически. В 2010 году на смену приходит LGA 1155, или «Сокет Н1». Материнские платы данной серии поддерживают чипы «Кор» 2-го и 3-го поколений. Кодовые названия у них, соответственно, «Санди Бридж» и «Иви Бридж». 2013 год ознаменовался выходом уже третьего сокета для чипов на основе архитектуры «Кор» - « LGA 1150», или «Сокет Н2». В этот процессорный разъем можно было установить ЦПУ уже 4-го и 5-го поколений. Ну а в сентябре 2015 года на смену LGA 1150 пришел последний актуальный сокет - LGA 1151.
Первое поколение чипов
Наиболее доступными процессорными продуктами этой платформы являлись «Целерон G1101»(2,27 ГГц), «Пентиум G6950» (2,8 ГГц) и «Пентиум G6990»(2,9 ГГц). Все они имели всего 2 ядра. Нишу решений среднего уровня занимали «Кор Ай3» с обозначением 5ХХ (2 ядра/4 логических потока обработки информации). На ступеньку выше находились «Кор Ай5» с маркировкой 6ХХ (у них параметры идентичные «Кор Ай3», но частоты выше) и 7ХХ с 4-мя реальными ядрами. Наиболее производительные компьютерные системы собирались на базе «Кор Ай7». Их модели имели обозначение 8ХХ. Наиболее скоростной чип в этом случае имел маркировку 875К. За счет разблокированного множителя можно было разогнать такой Цена же у него была соответствующая. Соответственно можно было получить внушительный прирост быстродействия. Кстати, наличие приставки «К» в обозначении модели ЦПУ означало то, что множитель разблокирован и эту модель можно разгонять. Ну а приставка «S» добавлялась в обозначении энергоэффективных чипов.
Плановое обновление архитектуры и «Санди Бридж»
На смену первому поколению чипов на основе архитектуры «Кор» в 2010 году пришли решения под кодовым названием «Санди Бридж». Ключевыми «фишками» их были перенос северного моста и встроенного графического ускорителя на кремниевый кристалл кремниевого процессора. Нишу наиболее бюджетных решений занимали «Целероны» серий G4XX и G5XX. В первом случае был урезан кэш 3-го уровня и присутствовало всего одно ядро. Вторая серия, в свою очередь, могла похвастаться наличием сразу двух вычислительных блоков. Еще на ступеньку выше расположились «Пентиумы» моделей G6XX и G8XX. В этом случае разница в производительности обеспечивалась более высокими частотами. Именно G8XX из-за этой важной характеристики выглядели предпочтительнее в глазах конечного пользователя. Линейка «Кор Ай3» была представлена моделями 21ХХ (именно цифра «2» и указывает на то, что чип относится ко второму поколению архитектуры «Кор»). У некоторых из них в конце добавлялся индекс «Т» - более энергоэффективные решения с уменьшенной производительностью.
В свою очередь решения «Кор Ай5» имели обозначения 23ХХ, 24ХХ и 25ХХ. Чем выше маркировка модели, тем более высокий уровень производительности ЦПУ. Индекс «Т» в конце - это наиболее энергоэффективное решение. Если добавлена в конце наименования буква «S» - промежуточный вариант по энергопотреблению между «Т» - версией чипа и штатным кристаллом. Индекс «Р» - в чипе отключен графический ускоритель. Ну и чипы с буквой «К» имели разблокированный множитель. Подобная маркировка актуальна также и для 3-го поколения этой архитектуры.
Появления нового более прогрессивного технологического процесса
В 2013 году свет увидело уже 3-е поколение ЦПУ на основе данной архитектуры. Ключевое его нововведение — это обновленный техпроцесс. В остальном же не было введено в них каких-либо существенных нововведений. Физически они были совместимы со предыдущим поколением ЦПУ и их можно было ставить в те же самые материнские платы. Структура обозначений у них осталась идентичной. «Целероны» имели обозначение G12XX, а «Пентиумы» - G22XX. Только в начале вместо «2» была уже «3», которая и указывала на принадлежность к 3-му поколению. Линейка «Кор Ай3» имела индексы 32ХХ. Более продвинутые «Кор Ай5» обозначались 33ХХ, 34ХХ и 35ХХ. Ну флагманские решения «Кор Ай7» имели маркировку 37ХХ.
Четвертая ревизия архитектуры «Кор»
Следующим этапом стало 4 поколение процессоров Intel на основе архитектуры «Кор». Маркировка в этом случае была такая:
ЦПУ экономкласса «Целероны» обозначались G18XX.
«Пентиумы» же имели индексы G32XX и G34XX.
За «Кор Ай3» были закреплены такие обозначения - 41ХХ и 43ХХ.
«Кор Ай5» можно было узнать по аббревиатуре 44ХХ, 45ХХ и 46ХХ.
Ну и для обозначения «Кор Ай7» были выделены 47ХХ.
Пятое поколения чипов
на базе данной архитектуры в основном было ориентировано на использование в мобильных устройствах. Для десктопных же ПК были выпущены лишь чипы линеек «Ай 5» и «Ай 7». Причем лишь весьма ограниченное количество моделей. Первые из них обозначались 56ХХ, а вторые — 57ХХ.Наиболее свежие и перспективные решения
6 поколение процессоров Intel дебютировало в начале осени 2015 года. Это наиболее актуальная процессорная архитектура на текущий момент. Чипы начального уровня обозначаются в этом случае G39XX («Целерон»), G44XX и G45XX (так маркируются «Пентиумы»). Процессоры «Кор Ай3» имеют обозначение 61ХХ и 63ХХ. В свою очередь, «Кор Ай5» - это 64ХХ, 65ХХ и 66ХХ. Ну на обозначение флагманских решений выделено лишь маркировка 67ХХ. Новое поколение процессоров Intelпребываетлишь только в начале своего жизненного цикла и такие чипы будут актуальными еще достаточно длительное время.
Особенности разгона
Практически все чипы на основе данной архитектуры имеют заблокированный множитель. Поэтому разгон в этом случае возможен лишь за счет увеличения частоты В последнем, 6-м поколении, даже эту возможность увеличения быстродействия должны будут отключить в БИОСе производители материнских плат. Исключением в этом плане являются процессоры серий «Кор Ай5» и «Кор Ай7» с индексом «К». У них множитель разблокирован и это позволяет существенно увеличивать производительность компьютерных систем на баз таких полупроводниковых продуктов.
Мнение владельцев
Все перечисленные в этом материале поколения процессоров Intel имеют высокую степень энергоэффективность и феноменальный уровень быстродействия. Единственный их недостаток — это высокая стоимость. Но причина здесь кроется в том, что прямой конкурент «Интела» в лице компании «АМД», не может противопоставить ей более или менее стоящие решения. Поэтому «Интел» уже исходя из своих собственных соображений и устанавливает ценник на свою продукцию.
Итоги
В этой статье были детально рассмотрены поколения процессоров Intel лишь для настольных ПК. Даже этого перечня достаточно для того, чтобы потеряться в обозначениях и наименованиях. Кроме этого, есть также варианты для компьютерных энтузиастов (платформа 2011) и различные мобильные сокеты. Все это сделано лишь для того, чтобы конечный пользователь мог выбрать наиболее оптимальный для решения своих задач. Ну а наиболее актуальным сейчас из рассмотренных вариантов являются чипы 6-го поколения. Именно на них и нужно обращать внимание при покупке или сборке нового ПК.
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 производительностьДля 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.
В процессе сборки или покупки нового компьютера перед пользователями обязательно встает вопрос . В данной статье мы рассмотрим процессоры Intel Core i3, i5 и i7, а также расскажем в чем разница между этими чипами и что лучше выбрать для своего компьютера.
Отличие № 1. Количество ядер и поддержка Hyper-threading.
Пожалуй, основное отличие процессоров Intel Core i3, i5 и i7 это количество физических ядер и поддержка технологии Hyper-threading , которая создает по два потока вычислений на каждое реально существующее физическое ядро. Создание двух потоков вычислений на каждое ядро позволяет более эффективно использовать вычислительную мощность процессорного ядра. Поэтому процессоры с поддержкой Hyper-threading имеет некоторый плюс в производительности.
Количество ядер и поддержку технологии Hyper-threading для большинства процессоров Intel Core i3, i5 и i7 можно свести к следующей таблице.
| Количество физических ядер | Поддержка технологии Hyper-threading | Количество потоков | |
| Intel Core i3 | 2 | Да | 4 |
| Intel Core i5 | 4 | Нет | 4 |
| Intel Core i7 | 4 | Да | 8 |
Но, из этой таблицы есть исключения . Во-первых, это процессоры Intel Core i7 их линейки «Extreme». Эти процессоры могут иметь по 6 или 8 физических вычислительных ядер. При этом у них, как и у всех процессоров Core i7, есть поддержка технологии Hyper-threading, а значит количество потоков в два раза больше количества ядер. Во-вторых, к исключениям относятся некоторые мобильные процессоры (процессоры для ноутбуков). Так некоторые мобильные процессоры Intel Core i5 имеют только 2 физических ядра, но при этом имеют поддержку Hyper-threading.
Также нужно отметить, что компания Intel уже запланировала увеличение количества ядер в своих процессорах . Согласно последним новостям, процессоры Intel Core i5 и i7 с архитектурой Coffee Lake, релиз которых запланирован на 2018 год, будут иметь по 6 физических ядер и 12 потоков.
Поэтому не стоит полностью доверять приведенной таблице. Если вас интересует количество ядер в каком-то конкретном процессоре Intel, то лучше свериться с официальной информацией на сайте .
Отличие № 2. Объем кэш памяти.
Также процессоры Intel Core i3, i5 и i7 отличаются по объему кэш памяти. Чем выше класс процессора, тем больший объем кэш памяти он получает. Процессоры Intel Core i7 получают больше всего кэш памяти, Intel Core i5 немного меньше, а Intel Core i3 еще меньше. Конкретные значения нужно смотреть в характеристиках процессоров. Но для примера можно сравнить несколько процессоров из 6 поколения.
| Кэш 1 уровня | Кэш 2 уровня | Кэш 3 уровня | |
| Intel Core i7-6700 | 4 x 32 KБ | 4 x 256 KБ | 8 МБ |
| Intel Core i5-6500 | 4 x 32 KБ | 4 x 256 KБ | 6 МБ |
| Intel Core i3-6100 | 2 x 32 KБ | 2 x 256 KБ | 3 МБ |
Нужно понимать, что уменьшение объема кэш памяти связано с уменьшением количества ядер и потоков. Но, тем не менее, такое отличие есть.
Отличие № 3. Тактовые частоты.
Обычно процессоры более высокого класса выпускаются с более высокими тактовыми частотами. Но, здесь не все так однозначно. Не редко Intel Core i3 могут иметь более высокие частоты чем Intel Core i7. Для примера приведем 3 процессора из линейки 6 поколения.
| Тактовая частота | |
| Intel Core i7-6700 | 3.4 GHz |
| Intel Core i5-6500 | 3.2 GHz |
| Intel Core i3-6100 | 3.7 GHz |
Таким образом компания Intel пытается поддерживать производительность процессоров Intel Core i3 на нужном уровне.
Отличие № 4. Тепловыделение.
Еще одно важное отличие между процессорами Intel Core i3, i5 и i7 это уровень тепловыделения. За это отвечает характеристика известная как TDP или thermal design power. Данная характеристика сообщает, какое количество тепла должна отводить система охлаждения процессора. Для примера приведем TDP трех процессоров Intel 6 поколения. Как видно из таблицы чем выше класс процессора, тем больше тепла он производит и, тем более мощная система охлаждения нужна.
| TDP | |
| Intel Core i7-6700 | 65 Вт |
| Intel Core i5-6500 | 65 Вт |
| Intel Core i3-6100 | 51 Вт |
Нужно отметить, что TDP имеет тенденцию к снижению. С каждым поколением процессоров TDP становится все ниже. Например, TDP процессора Intel Core i5 2 поколения составлял 95 Вт. Сейчас же, как видим, всего 65 Вт.
Что лучше Intel Core i3, i5 или i7?
Ответ на этот вопрос зависит от того, какая производительность вам нужна. Разница в количестве ядер, потоков, кэш памяти и тактовых частотах создает заметную разницу в производительности между Core i3, i5 и i7.
- Процессор Intel Core i3 – отличный вариант для офисного или для бюджетного домашнего компьютера. При наличии видеокарты соответствующего уровня, на компьютере с процессором Intel Core i3 вполне можно играть в компьютерные игры.
- Процессор Intel Core i5 – подойдет для мощного рабочего или игрового компьютера. Современный Intel Core i5 без проблем справится с любой видеокартой, поэтому на компьютере с таким процессором можно играть в любые игры даже на максимальных настройках.
- Процессор Intel Core i7 – вариант для тех, кто точно знает зачем ему такая производительность. Компьютер с таким процессором подойдет, например, для монтирования видео или проведения игровых стримов.
Intel Core i9 – самая «молодая» серия процессоров Intel, появившаяся во второй половине 2017 года. Процессоры данной серии обладают максимальным быстродействием среди массовых моделей, и относятся к классу HPC (High Performance Computing, высокопроизводительные вычисления). Их отличает максимальное количество вычислительных ядер и потоков (до 18 ядер и 36 потоков в модельном ряду 2017 года), максимальный объём кэш памяти (до 24.75 МБ) и четырехканальный режим работы памяти. К недостаткам можно отнести высокое тепловыделение (TDP до 165 Вт) и очень высокую цену. Основное назначение таких процессоров – высокопроизводительные рабочие станции, системы для сложных математических вычислений, редактирование 4K видео, так же такие процессоры популярны среди компьютерных энтузиастов и оверклокеров профессионалов.
Intel Core i7 – серия процессоров Intel, считавшаяся самой быстрой до появления Core i9. Процессоры данной серии существуют в двух модификациях – HPC с четырехканальным, или трехканальным в старых моделях, контроллером памяти, а так же в более массовых версиях с двухканальной памятью. Если рассматривать старшие версии Core i7, то от Core i9 их отличает меньшее количество вычислительных ядер и потоков (до 8 ядер и 16 потоков) и меньший кэш (до 11 МБ). За счет этого снижается производительность, TDP и, разумеется, цена. Младшие Core i7 с двухканальным контроллером памяти до сих пор остаются самыми производительными процессорами в сегменте массовых устройств. Они содержат 6 ядер и 12 вычислительных потоков (данные для восьмого поколения процессоров, у более ранних было 4 и 8 соответственно), до 12 МБ кэш памяти и высокие тактовые частоты с поддержкой TurboBoost. Несмотря на меньшую по сравнению с Core i9 производительностью, Core i7 все равно имеют высочайший уровень быстродействия, поэтому назначение данных процессоров совпадает, но для последних так же имеет смысл добавить геймеров, особенно тем, кто предпочитает вести трансляции своих игр на сервисы подобные Twitch,Youtube или их аналоги.
Intel Core i5 – так же как и Core i7 процессоры данной серии встречаются в двух версиях – с четырехканальным контроллером памяти и двухканальным. В целом две эти серии очень похожи между собой, поэтому различия кроются в отсутствии поддержки технологии Hyper-Threading, то есть количество ядер совпадает с количеством вычислительных потоков. Процессоры серии Core i5 являются наилучшим выбором для игровых компьютеров, так же они отлично подходят для редактирования HD видео, обработки фотографий в формате RAW, музыки и других требовательных задач.
Intel Core i3 – младшая серия процессоров Intel Core. До появления восьмого поколения абсолютно все процессоры данной серии имели два ядра, причем старшие модели таких процессоров могли поддерживать технологию Hyper-Threading, таким образом, существовали процессоры с двумя ядрами и двумя или четырьмя вычислительными потоками. В процессорах Intel Core i3 восьмого поколения используется четыре вычислительных ядра и столько же вычислительных потоков. В отличие от старших Core i5, i3 не поддерживают технологию TurboBoost, автоматически увеличивающую тактовые частоты процессора, а так же имеют кэш меньшего объема, например у Core i5 восьмого поколения минимальный кэш 9 МБ, а у Core i3 максимальный объем 8 МБ. Что касается назначения данных процессоров, то оно довольно обширно. Термин «младшая серия» в начале абзаца не должна вызывать ассоциации с низкой производительностью. Да, она ниже? чем у старших, но все равно достаточна для большей части повседневных задач, таких как игры, фильмы, интернет, простое редактирование изображений и фотографий в формате JPG, а так же для офисных задач любой сложности.
– самые слабые процессоры Intel, они проигрываются по всем параметрам, и их основным назначением являются офисные ПК, домашние кинотеатры и другие не требовательные по современным меркам задачи.
3 января, в день рождения отца-основателя компании Гордона Мура (он родился 3 января 1929 г.), компания Intel анонсировала семейство новых процессоров Intel Core 7-го поколения и новые чипсеты Intel 200-й серии. У нас появилась возможность протестировать процессоры Intel Core i7-7700 и Core i7-7700K и сравнить их с процессорами предыдущего поколения.
Процессоры Intel Core 7-го поколения
Новое семейство процессоров Intel Core 7-го поколения известно под кодовым наименованием Kaby Lake, и новыми эти процессоры являются с некоторой натяжкой. Они, как и процессоры Core 6-го поколения, производятся по 14-нанометровому техпроцессу, и в их основе лежит одна и та же процессорная микроархитектура.
Напомним, что ранее, до выхода Kaby Lake, компания Intel выпускала свои процессоры в соответствии с алгоритмом «Tick-Tock» («тик-так»): раз в два года менялась процессорная микроархитектура и раз в два года менялся техпроцесс производства. Но смена микроархитектуры и техпроцесса были сдвинуты друг относительно друга на год, так что раз в год менялся техпроцесс, затем, через год, менялась микроархитектура, потом, опять через год, менялся техпроцесс, и т. д. Однако долго выдерживать столь быстрый темп компания не смогла и в итоге отказалась от этого алгоритма, заменив его на трехгодичный цикл. Первый год идет внедрение нового техпроцесса, второй год - внедрение новой микроархитектуры на базе существующего техпроцесса, а третий год - оптимизация. Таким образом, к «Tick-Tock» добавили еще год оптимизации.
Процессоры Intel Core 5-го поколения, известные под кодовым наименованием Broadwell, ознаменовали собой переход на 14-нанометровый техпроцесс («Tick»). Это были процессоры с микроархитектурой Haswell (с незначительными улучшениями), но производимые по новому 14-нанометровому техпроцессу. Процессоры Intel Core 6-го поколения, известные под кодовым наименованием Skylake («Tock»), производились по тому же 14-нанометровому техпроцессу, что и Broadwell, но имели новую микроархитектуру. А процессоры Intel Core 7-го поколения, известные под кодовым наименованием Kaby Lake, производятся по тому же 14-нанометровому техпроцессу (правда, теперь он обозначается «14+») и основаны на той же микроархитектуре Skylake, но все это оптимизировано и улучшено. В чем конкретно заключается оптимизация и что именно улучшено - пока это тайна, покрытая мраком. Данный обзор писался до официального анонса новых процессоров, и никакой официальной информации компания Intel предоставить нам не смогла, поэтому информации о новых процессорах пока еще очень мало.
Вообще, про день рождения Гордона Мура, который в 1968 году совместно с Робертом Нойсом основали компанию Intel, мы в самом начале статьи вспомнили не случайно. На протяжении многих лет этому легендарному человеку приписывали много такого, чего он никогда не говорил. Сначала его предсказание возвели в ранг закона («закон Мура»), потом этот закон стал основополагающим планом для развития микроэлектроники (эдакий аналог пятилетнего плана развития народного хозяйства СССР). Однако закон Мура при этом неоднократно приходилось переписывать и корректировать, поскольку реальность, к сожалению, спланировать можно далеко не всегда. Теперь нужно либо в очередной раз переписывать закон Мура, что, в общем-то, уже смешно, либо попросту забыть про этот так называемый закон. Собственно, в Intel так и поступили: уж раз он больше не работает, то его решили потихоньку предать забвению.
Впрочем, вернемся к нашим новым процессорам. Официально известно, что семейство процессоров Kaby Lake будет включать четыре отдельные серии: S, H, U и Y. Кроме того, будет и серия Intel Xeon для рабочих станций. Процессоры Kaby Lake-Y, ориентированные на планшеты и тонкие ноутбуки, а также некоторые модели процессоров серии Kaby Lake-U для ноутбуков уже были анонсированы ранее. А в начале января компания Intel представила лишь некоторые модели процессоров H- и S-серий. На настольные системы ориентированы процессоры S-серии, которые имеют LGA-исполнение и о которых мы будем говорить в этом обзоре. Kaby Lake-S имеют разъем LGA1151 и совместимы с материнскими платами на базе чипсетов Intel 100-й серии и новых чипсетов Intel 200-й серии. План выхода процессоров Kaby Lake-S нам не известен, но есть информация, что всего планируется 16 новых моделей для настольных ПК, которые традиционно составят три семейства (Core i7/i5/i3). Во всех процессорах для настольных систем Kaby Lake-S будет использоваться только графическое ядро Intel HD Graphics 630 (кодовое наименование Kaby Lake-GT2).
Семейство Intel Core i7 составят три процессора: 7700K, 7700 и 7700T. Все модели этого семейства имеют 4 ядра, поддерживают одновременную обработку до 8 потоков (технология Hyper-Threading) и имеют кэш L3 размером 8 МБ. Разница между ними заключается в энергопотреблении и тактовой частоте. Кроме того, топовая модель Core i7-7700K имеет разблокированный коэффициент умножения. Краткие спецификации процессоров семейства Intel Core i7 7-го поколения приведены далее.
Семейство Intel Core i5 составят семь процессоров: 7600K, 7600, 7500, 7400, 7600T, 7500T и 7400T. Все модели этого семейства имеют 4 ядра, но не поддерживают технологию Hyper-Threading. Размер их кэша L3 составляет 6 МБ. Топовая модель Core i5-7600K имеет разблокированный коэффициент умножения и TDP 91 Вт. Модели с буквой «T» имеют TDP 35 Вт, а обычные модели - TDP 65 Вт. Краткие спецификации процессоров семейства Intel Core i5 7-го поколения приведены далее.
| Процессор | Core i5-7600K | Core i5-7600 | Core i5-7500 | Core i5-7600T | Core i5-7500T | Core i5-7400 | Core i5-7400T |
| Техпроцесс, нм | 14 | ||||||
| Разъем | LGA 1151 | ||||||
| Количество ядер | 4 | ||||||
| Количество потоков | 4 | ||||||
| Кэш L3, МБ | 6 | ||||||
| Номинальная частота, ГГц | 3,8 | 3,5 | 3,4 | 2,8 | 2,7 | 3,0 | 2,4 |
| Максимальная частота, ГГц | 4,2 | 4,1 | 3,8 | 3,7 | 3,3 | 3,5 | 3,0 |
| TDP, Вт | 91 | 65 | 65 | 35 | 35 | 65 | 35 |
| Частота памяти DDR4/DDR3L, МГц | 2400/1600 | ||||||
| Графическое ядро | HD Graphics 630 | ||||||
| Рекомендованная стоимость | $242 | $213 | $192 | $213 | $192 | $182 | $182 |
Семейство Intel Core i3 составят шесть процессоров: 7350K, 7320, 7300, 7100, 7300T и 7100T. Все модели этого семейства имеют 2 ядра и поддерживают технологию Hyper-Threading. Буква «T» в названии модели говорит о том, что ее TDP составляет 35 Вт. Теперь в семействе Intel Core i3 есть и модель (Core i3-7350K) с разблокированным коэффициентом умножения, TDP которой составляет 60 Вт. Краткие спецификации процессоров семейства Intel Core i3 7-го поколения приведены далее.
Чипсеты Intel 200-й серии
Одновременно с процессорами Kaby Lake-S компания Intel анонсировала и новые чипсеты Intel 200-й серии. Точнее, пока был представлен только топовый чипсет Intel Z270, а остальные будут анонсированы чуть позже. Всего же семейство чипсетов Intel 200-й серии будет включать пять вариантов (Q270, Q250, B250, H270, Z270) для десктопных процессоров и три решения (CM238, HM175, QM175) для мобильных процессоров.
Если сопоставлять семейство новых чипсетов с семейством чипсетов 100-й серии, то здесь все очевидно: Z270 - это новый вариант Z170, H270 идет на замену H170, Q270 заменяет Q170, а чипсеты Q250 и B250 заменяют Q150 и B150 соответственно. Единственный чипсет, которому не нашлось замены, это H110. В 200-й серии нет чипсета H210 или его аналога. Позиционирование чипсетов 200-й серии точно такое же, как у чипсетов 100-й серии: Q270 и Q250 ориентированы на корпоративный рынок, Z270 и H270 ориентированы на пользовательские ПК, а B250 - на SMB-сектор рынка. Впрочем, это позиционирование весьма условно, и у производителей материнских плат часто встречается собственное ви́дение позиционирования чипсетов.
Итак, что нового в чипсетах Intel 200-й серии и чем они лучше чипсетов Intel 100-й серии? Вопрос не праздный, ведь процессоры Kaby Lake-S совместимы и с чипсетами Intel 100-й серии. Так стоит ли покупать плату на Intel Z270, если плата, к примеру, на чипсете Intel Z170 окажется дешевле (при прочих равных)? Увы, говорить о том, что у чипсетов Intel 200-й серии есть серьезные преимущества, не приходится. Практически единственное отличие новых чипсетов от старых заключается в немного увеличенном количестве HSIO-портов (высокоскоростных портов ввода/вывода) за счет добавления нескольких портов PCIe 3.0.
Далее мы подробно рассмотрим чего и сколько добавлено в каждом чипсете, а пока вкратце рассмотрим особенности чипсетов Intel 200-й серии в целом, ориентируясь при этом на топовые варианты, в которых все реализовано по максимуму.
Начнем с того, что, как и чипсеты Intel 100-й серии, новые чипсеты позволяют комбинировать 16 процессорных портов PCIe 3.0 (PEG-портов) для реализации различных вариантов слотов PCIe. Например, чипсеты Intel Z270 и Q270 (как и их аналоги Intel Z170 и Q170) позволяют комбинировать 16 PEG-портов процессора в следующих комбинациях: x16, х8/х8 или x8/x4/x4. Остальные чипсеты (H270, B250 и Q250) допускают только одну возможную комбинацию распределения PEG-портов: x16. Также чипсеты Intel 200-й серии поддерживают двухканальный режим работы памяти DDR4 или DDR3L. Кроме того, чипсеты Intel 200-й серии поддерживают возможность одновременного подключения до трех мониторов к процессорному графическому ядру (точно так же, как и в случае чипсетов 100-й серии).
Что касается портов SATA и USB, то тут ничего не изменилось. Интегрированный SATA-контроллер обеспечивает до шести портов SATA 6 Гбит/с. Естественно, поддерживается технология Intel RST (Rapid Storage Technology), которая позволяет конфигурировать SATA-контроллер в режиме RAID-контроллера (правда, не на всех чипсетах) с поддержкой уровней 0, 1, 5 и 10. Технология Intel RST поддерживается не только для SATA-портов, но и для накопителей с интерфейсом PCIe (x4/x2, разъемы M.2 и SATA Express). Возможно, говоря о технологии Intel RST, имеет смысл упомянуть и новую технологию создания накопителей Intel Optane, но на практике тут пока говорить не о чем, готовых решений еще нет. В топовых моделях чипсетов Intel 200-й серии поддерживается до 14 USB-портов, из которых до 10 портов могут быть USB 3.0, а остальные - USB 2.0.
Как и в чипсетах Intel 100-й серии, в чипсетах Intel 200-й серии реализована поддержка технологии Flexible I/O, которая позволяет конфигурировать высокоскоростные порты ввода/вывода (HSIO) - PCIe, SATA и USB 3.0. Технология Flexible I/O позволяет конфигурировать некоторые HSIO-порты как порты PCIe или USB 3.0, а некоторые HSIO-порты - как порты PCIe или SATA. В чипсетах Intel 200-й серии в совокупности может быть реализовано 30 высокоскоростных портов ввода/вывода (в чипсетах Intel 100-й серии было 26 HSIO-портов).
Шесть первых высокоскоростных портов (Port #1 - Port #6) строго фиксированы: это порты USB 3.0. Следующие четыре высокоскоростных порта чипсета (Port #7 - Port #10) могут быть сконфигурированы либо как порты USB 3.0, либо как порты PCIe. Порт Port #10 при этом может использоваться и как сетевой порт GbE, то есть в сам чипсет встроен MAC-контроллер сетевого гигабитного интерфейса, а PHY-контроллер (MAC-контроллер в связке с PHY-контроллером образуют полноценный сетевой контроллер) может быть подключен только к определенным высокоскоростным портам чипсета. В частности, это могут быть порты Port #10, Port #11, Port #15, Port #18 и Port #19. Еще 12 портов HSIO (Port #11 - Port #14, Port #17, Port #18, Port #25 - Port #30) закреплены за портами PCIe. Еще четыре порта (Port #21 - Port #24) конфигурируются либо как порты PCIe, либо как порты SATA 6 Гбит/с. Порты Port #15, Port #16 и Port #19, Port #20 имеют особенность. Они могут быть сконфигурированы либо как как порты PCIe, либо как порты SATA 6 Гбит/с. Особенность заключается в том, что один порт SATA 6 Гбит/с можно сконфигурировать либо на порте Port #15, либо на порте Port #19 (то есть это один и тот же порт SATA #0, который может быть выведен либо на Port #15, либо на Port #19). Аналогично, еще один порт SATA 6 Гбит/с (SATA #1) выводится либо на Port #16, либо на Port #20.
В результате получаем, что всего в чипсете может быть реализовано до 10 портов USB 3.0, до 24 портов PCIe и до 6 портов SATA 6 Гбит/с. Правда, тут стоит отметить еще одно обстоятельство. Одновременно к этим 20 портам PCIe может быть подключено не более 16 PCIe-устройств. Под устройствами в данном случае понимаются контроллеры, разъемы и слоты. Для подключения одного PCIe-устройства может потребоваться один, два или четыре порта PCIe. К примеру, если речь идет о слоте PCI Express 3.0 x4, то это одно PCIe-устройство, для подключения которого требуется 4 порта PCIe 3.0.
Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для чипсетов Intel 200-й серии показана на рисунке.
Если сравнить с тем, что было в чипсетах Intel 100-й серии, то изменений совсем мало: добавили четыре строго фиксированных порта PCIe (HSIO-порты чипсета Port #27 - Port #30), которые можно использовать для объединения Intel RST for PCIe Storage. Все остальное, включая нумерацию HSIO-портов, осталось неизменным. Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для чипсетов Intel 100-й серии показана на рисунке.
До сих пор мы рассматривали функциональные возможности новых чипсетов вообще, без привязки к конкретным моделям. Далее, в сводной таблице, приводим краткие характеристики каждого чипсета Intel 200-й серии.
И для сравнения приводим краткие характеристики чипсетов Intel 100-й серии.
Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для пяти чипсетов Intel 200-й серии показана на рисунке.
И для сравнения аналогичная диаграмма для пяти чипсетов Intel 100-й серии:
И последнее, что стоит отметить, рассказывая о чипсетах Intel 200-й серии: только в чипсете Intel Z270 реализована поддержка разгона процессора и памяти.
Теперь, после нашего экспресс-обзора новых процессоров Kaby Lake-S и чипсетов Intel 200-й серии, перейдем непосредственно к тестированию новинок.
Исследование производительности
Нам удалось протестировать две новинки: топовый процессор Intel Core i7-7700K с разблокированным коэффициентом умножения и процессор Intel Core i7-7700. Для тестирования мы использовали стенд следующей конфигурации:
Кроме того, чтобы можно было оценить производительность новых процессоров по отношению к производительности процессоров предыдущих поколений, мы также протестировали на описанном стенде процессор Intel Core i7-6700K.
Краткие спецификации тестируемых процессоров приведены в таблице.
Для оценки производительности мы использовали нашу новую методику с применением тестового пакета iXBT Application Benchmark 2017 . Процессор Intel Core i7-7700K был протестировал два раза: с настройками по умолчанию и в состоянии разгона до частоты 5 ГГц. Разгон производился путем изменения коэффициента умножения.
Результаты рассчитаны по пяти прогонам каждого теста с доверительной вероятностью 95%. Обращаем внимание, что интегральные результаты в данном случае нормируются относительно референсной системы, в которой тоже используется процессор Intel Core i7-6700K. Однако конфигурация референсной системы отличается от конфигурации стенда для тестирования: в референсной системе используется материнская плата Asus Z170-WS на чипсете Intel Z170.
Результаты тестирования представлены в таблице и на диаграмме.
| Логическая группа тестов | Core i7-6700K (реф. система) | Core i7-6700K | Core i7-7700 | Core i7-7700K | Core i7-7700K @5 ГГц |
| Видеоконвертирование, баллы | 100 | 104,5±0,3 | 99,6±0,3 | 109,0±0,4 | 122,0±0,4 |
| MediaCoder x64 0.8.45.5852, с | 106±2 | 101,0±0,5 | 106,0±0,5 | 97,0±0,5 | 87,0±0,5 |
| HandBrake 0.10.5, с | 103±2 | 98,7±0,1 | 103,5±0,1 | 94,5±0,4 | 84,1±0,3 |
| Рендеринг, баллы | 100 | 104,8±0,3 | 99,8±0,3 | 109,5±0,2 | 123,2±0,4 |
| POV-Ray 3.7, с | 138,1±0,3 | 131,6±0,2 | 138,3±0,1 | 125,7±0,3 | 111,0±0,3 |
| LuxRender 1.6 x64 OpenCL, с | 253±2 | 241,5±0,4 | 253,2±0,6 | 231,2±0,5 | 207±2 |
| Вlender 2.77a, с | 220,7±0,9 | 210±2 | 222±3 | 202±2 | 180±2 |
| Видеоредактирование и создание видеоконтента, баллы | 100 | 105,3±0,4 | 100,4±0,2 | 109,0±0,1 | 121,8±0,6 |
| Adobe Premiere Pro CC 2015.4, с | 186,9±0,5 | 178,1±0,2 | 187,2±0,5 | 170,66±0,3 | 151,3±0,3 |
| Magix Vegas Pro 13, с | 366,0±0,5 | 351,0±0,5 | 370,0±0,5 | 344±2 | 312±3 |
| Magix Movie Edit Pro 2016 Premium v.15.0.0.102, с | 187,1±0,4 | 175±3 | 181±2 | 169,1±0,6 | 152±3 |
| Adobe After Effects CC 2015.3, с | 288,0±0,5 | 237,7±0,8 | 288,4±0,8 | 263,2±0,7 | 231±3 |
| Photodex ProShow Producer 8.0.3648, с | 254,0±0,5 | 241,3±4 | 254±1 | 233,6±0,7 | 210,0±0,5 |
| Обработка цифровых фотографий, баллы | 100 | 104,4±0,8 | 100±2 | 108±2 | 113±3 |
| Adobe Photoshop CС 2015.5, с | 521±2 | 491±2 | 522±2 | 492±3 | 450±6 |
| Adobe Photoshop Lightroom СС 2015.6.1, с | 182±3 | 180±2 | 190±10 | 174±8 | 176±7 |
| PhaseOne Capture One Pro 9.2.0.118, с | 318±7 | 300±6 | 308±6 | 283,0±0,5 | 270±20 |
| Распознавание текста, баллы | 100 | 104,9±0,3 | 100,6±0,3 | 109,0±0,9 | 122±2 |
| Abbyy FineReader 12 Professional, с | 442±2 | 421,9±0,9 | 442,1±0,2 | 406±3 | 362±5 |
| Архивирование, баллы | 100 | 101,0±0,2 | 98,2±0,6 | 96,1±0,4 | 105,8±0,6 |
| WinRAR 5.40 СPU, с | 91,6±0,05 | 90,7±0,2 | 93,3±0,5 | 95,3±0,4 | 86,6±0,5 |
| Научные расчеты, баллы | 100 | 102,8±0,7 | 99,7±0,8 | 106,3±0,9 | 115±3 |
| LAMMPS 64-bit 20160516, с | 397±2 | 384±3 | 399±3 | 374±4 | 340±2 |
| NAMD 2.11, с | 234±1 | 223,3±0,5 | 236±4 | 215±2 | 190,5±0,7 |
| FFTW 3.3.5, мс | 32,8±0,6 | 33±2 | 32,7±0,9 | 33±2 | 34±4 |
| Mathworks Matlab 2016a, с | 117,9±0,6 | 111,0±0,5 | 118±2 | 107±1 | 94±3 |
| Dassault SolidWorks 2016 SP0 Flow Simulation, с | 253±2 | 244±2 | 254±4 | 236±3 | 218±3 |
| Скорость файловых операций, баллы | 100 | 105,5±0,7 | 102±1 | 102±1 | 106±2 |
| WinRAR 5.40 Storage, с | 81,9±0,5 | 78,9±0,7 | 81±2 | 80,4±0,8 | 79±2 |
| UltraISO Premium Edition 9.6.5.3237, с | 54,2±0,6 | 49,2±0,7 | 53±2 | 52±2 | 48±3 |
| Скорость копирования данных, с | 41,5±0,3 | 40,4±0,3 | 40,8±0,5 | 40,8±0,5 | 40,2±0,1 |
| Интегральный результат CPU, баллы | 100 | 104,0±0,2 | 99,7±0,3 | 106,5±0,3 | 117,4±0,7 |
| Интегральный результат Storage, баллы | 100 | 105,5±0,7 | 102±1 | 102±1 | 106±2 |
| Интегральный результат производительности, баллы | 100 | 104,4±0,2 | 100,3±0,4 | 105,3±0,4 | 113,9±0,8 |
Если сравнить результаты тестирования процессоров, полученных на одном и том же стенде, то здесь все очень предсказуемо. Процессор Core i7-7700K при настройках по умолчанию (без разгона) чуть быстрее (на 7%), чем Core i7-7700, что объясняется разницей в их тактовой частоте. Разгон процессора Core i7-7700K до 5 ГГц позволяет получить выигрыш в производительности до 10% по сравнению с производительностью этого процессора без разгона. Процессор Core i7-6700K (без разгона) немного более производительный (на 4%) в сравнении с процессором Core i7-7700, что также объясняется разницей в их тактовой частоте. При этом модель Core i7-7700K на 2,5% производительнее модели предыдущего поколения Core i7-6700K.
Как видим, никакого скачка производительности новые процессоры Intel Core 7-го поколения не обеспечивают. По сути, это те же процессоры Intel Core 6-го поколения, но с чуть более высокими тактовыми частотами. Единственное преимущество новых процессоров заключается в том, что они лучше гонятся (речь, конечно, идет о процессорах K-серии с разблокированным коэффициентом умножения). В частности, наш экземпляр процессора Core i7-7700K, который мы не выбирали специально, без проблем разогнался до частоты 5,0 ГГц и абсолютно стабильно работал при использовании воздушного охлаждения. Удавалось запустить этот процессор и на частоте 5,1 ГГц, но в режиме стресс-тестирования процессора система зависала. Конечно, делать выводы по одному экземпляру процессора некорректно, но информация наших коллег подтверждает, что большинство процессоров Kaby Lake К-серии гонятся лучше, чем процессоры Skylake. Заметим, что наш образец процессора Core i7-6700K разгонялся в лучшем случае до частоты 4,9 ГГц, но стабильно работал только на частоте 4,5 ГГц.
Теперь посмотрим на энергопотребление процессоров. Напомним, что измерительный блок мы подключаем в разрыв цепей питания между блоком питания и материнской платой - к 24-контактному (ATX) и 8-контактному (EPS12V) разъемам блока питания. Наш измерительный блок способен измерять напряжение и силу тока по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX, а также напряжение питания и силу тока по шине 12 В разъема EPS12V.
Под суммарной потребляемой мощностью во время выполнения теста понимается мощность, передаваемая по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX и шине 12 В разъема EPS12V. Под потребляемой процессором мощностью во время выполнения теста понимается мощность, передаваемая по шине 12 В разъема EPS12V (этот разъем используется только для питания процессора). Однако нужно иметь в виду, что в данном случае речь идет об энергопотреблении процессора вместе с конвертером его напряжения питания на плате. Естественно, регулятор напряжения питания процессора имеет определенный КПД (заведомо ниже 100%), так что часть электрической энергии потребляется самим регулятором, а реальная мощность, потребляемая процессором, немного ниже измеряемых нами значений.
Результаты измерения для суммарной потребляемой мощности во всех тестах, за исключением тестов на производительность накопителя, представлены далее:
Аналогичные результаты измерения потребляемой процессором мощности таковы:
Интерес представляет, прежде всего, сравнение мощности энергопотребления процессоров Core i7-6700K и Core i7-7700К в режиме работы без разгона. Процессор Core i7-6700K имеет меньшее энергопотребление, то есть процессор Core i7-7700К немного более производительный, но у него и энергопотребление выше. Причем если интегральная производительность процессора Core i7-7700К выше на 2,5% в сравнении с производительностью Core i7-6700K, то усредненное энергопотребление процессора Core i7-7700К выше аж на 17%!
И если ввести такой показатель, как энергоэффективность, определяемый отношением интегрального показателя производительности к средней мощности энергопотребления (фактически, производительность в расчете на ватт потребленной энергии), то для процессора Core i7-7700К этот показатель составит 1,67 Вт -1 , а для процессора Core i7-6700К - 1,91 Вт -1 .
Впрочем, такие результаты получаются, только если сравнивать мощность энергопотребления по шине 12 В разъема EPS12V. А вот если считать полную мощность (что логичнее с точки зрения пользователя), то ситуация несколько иная. Тогда энергоэффективность системы с процессором Core i7-7700К составит 1,28 Вт -1 , а с процессором Core i7-6700К - 1,24 Вт -1 . Таким образом, энергоэффективность систем практически одинаковая.
Выводы
Никаких разочарований по поводу новых процессоров у нас нет. Никто и не обещал, что называется. Еще раз напомним, что речь идет не о новой микроархитектуре и не о новом техпроцессе, а всего лишь об оптимизации микроархитектуры и техпроцесса, то есть об оптимизации процессоров Skylake. Ожидать, что такая оптимизация может дать серьезный прирост производительности, конечно же, не приходится. Единственный наблюдаемый результат оптимизации заключается в том, что удалось немного повысить тактовые частоты. Кроме того, процессоры K-серии семейства Kaby Lake разгоняются лучше, чем их аналоги семейства Skylake.
Если говорить о новом поколении чипсетов Intel 200-й серии, то единственное, что отличает их от чипсетов Intel 100-й серии, это добавление четырех портов PCIe 3.0. Что это означает для пользователя? А ровным счетом ничего не означает. Ждать увеличения числа разъемов и портов на материнских платах не приходится, поскольку их и так уже чрезмерно много. В итоге функциональные возможности плат не изменятся, разве что удастся немного упростить их при проектировании: меньше придется придумывать хитроумных схем разделения, чтобы обеспечить работу всех разъемов, слотов и контроллеров в условиях нехватки линий/портов PCIe 3.0. Логично было бы предположить, что это приведет к снижению стоимости плат на чипсетах 200-й серии, но верится в это с трудом.
И в заключение несколько слов о том, имеет ли смысл менять шило на мыло. Компьютер на базе процессора Skylake и платы с чипсетом 100-й серии менять на новую систему с процессором Kaby Lake и платой с чипсетом 200-й серии нет никакого смысла. Это просто выбрасывание денег на ветер. Но если пришла пора менять компьютер по причине морального устаревания железа, то тут, конечно, имеет смысл обратить внимание на Kaby Lake и плату с чипсетом 200-й серии, причем смотреть надо в первую очередь на цены. Если система на Kaby Lake окажется сопоставима (при равной функциональности) по стоимости с системой на Skylake (и платой с чипсетом Intel 100-й серии), то смысл есть. Если же такая система окажется дороже, то в ней нет никакого смысла.
