I7 4 ядерный. Процессоры Intel Core i3, i5 и i7: в чем разница и что лучше? Превосходное охлаждение и питание – залог высокой производительности ноутбуков MSI
Первые процессоры под маркой Intel Core i7 появились еще девять лет назад, но платформа LGA1366 на массовое распространение вне серверного сегмента не претендовала. Собственно, все «потребительские» процессоры для нее попадали в диапазон цен от ≈$300 до полновесной «штукибаксов», так что ничего удивительного в этом нет. Впрочем, и современные i7 живут в нем же, так что являются устройствами ограниченного спроса: для самых требовательных покупателей (появление Core i9 в этом году немного изменило диспозицию, но именно что совсем немного). И уже первые модели семейства получили формулу «четыре ядра — восемь потоков — 8 МиБ кэш-памяти третьего уровня».
Позднее она же была унаследована моделями для ориентированной на массовый рынок LGA1156. Позднее без изменений перекочевала в LGA1155. Еще позже «отметилась» в LGA1150 и даже LGA1151, хотя от последней изначально многие пользователи ожидали появления шестиядерных моделей процессоров. Но в первой версии платформы этого не произошло — соответствующие Core i7 и i5 появились лишь в этом году в рамках «восьмого» поколения, с «шестым» и «седьмым» несовместимого. По мнению некоторых наших читателей (которое мы частично разделяем) — немного поздновато: могли бы и раньше. Впрочем, претензия «хорошо, но мало» применима не только к производительности процессоров, а вообще к любым эволюционным изменениям на любом рынке. Причина этого лежит не в технической, а в психологической плоскости, что далеко выходит за сферу интересов нашего сайта. Вот устроить тестирование компьютерных систем разных поколений для определения их производительности и энергопотребления (пусть, хотя бы, на ограниченной выборке задач) мы можем. Чем сегодня и займемся.
Конфигурация тестовых стендов
| Процессор | Intel Core i7-880 | Intel Core i7-2700K | Intel Core i7-3770K |
|---|---|---|---|
| Название ядра | Lynnfield | Sandy Bridge | Ivy Bridge |
| Технология производства | 45 нм | 32 нм | 22 нм |
| Частота ядра, ГГц | 3,06/3,73 | 3,5/3,9 | 3,5/3,9 |
| Кол-во ядер/потоков | 4/8 | 4/8 | 4/8 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 128/128 | 128/128 | 128/128 |
| Кэш L2, КБ | 4×256 | 4×256 | 4×256 |
| Кэш L3, МиБ | 8 | 8 | 8 |
| Оперативная память | 2×DDR3-1333 | 2×DDR3-1333 | 2×DDR3-1600 |
| TDP, Вт | 95 | 95 | 77 |
Открывают наш парад-алле три наиболее старых процессора — один для LGA1156 и два для LGA1155. Заметим, что первые две модели по-своему уникальны. Например, Core i7-880 (появился в 2010 году — во второй волне устройств для данной платформы) был самым дорогим процессором из всех участников сегодняшнего тестирования: его рекомендованная цена составляла $562. В дальнейшем столько не стоил ни один настольный четырехъядерный Core i7. А четырехъядерные процессоры семейства Sandy Bridge (как и в предыдущем случае у нас тут представитель второй волны, а не «стартовый» i7-2600K) — единственные из всех моделей для LGA115х, использующие припой в качестве термоинтерфейса. В принципе, его внедрения тогда никто не заметил, равно как и более ранних переходов с припоя на пасту и обратно тоже: это позднее термоинтерфейс в узких, но шумных кругах начали наделять поистине волшебными свойствами. Где-то начиная с Core i7-3770K как раз (середина 2012 года), после чего шум не утихал.
| Процессор | Intel Core i7-4790K | Intel Core i7-5775C |
|---|---|---|
| Название ядра | Haswell | Broadwell |
| Технология производства | 22 нм | 14 нм |
| Частота ядра std/max, ГГц | 4,0/4,4 | 3,3/3,7 |
| Кол-во ядер/потоков | 4/8 | 4/8 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 128/128 | 128/128 |
| Кэш L2, КБ | 4×256 | 4×256 |
| Кэш L3 (L4), МиБ | 8 | 6 (128) |
| Оперативная память | 2×DDR3-1600 | 2×DDR3-1600 |
| TDP, Вт | 88 | 65 |
Кого нам сегодня будет несколько не хватать, так это оригинального Haswell в виде i7-4770K. В итоге 2013 год мы пропускаем и переходим сразу в 2014-й: формально 4790K — это уже Haswell Refresh. Некоторые тогда уже ждали Broadwell, но компания выпустила процессоры этого семейства исключительно на рынок планшетов и ноутбуков: где они были наиболее востребованы. А с настольными же планы несколько раз менялись, но в 2015 году пара процессоров (плюс три Xeon) на рынке появились. Очень специфические: подобно Haswell и Haswell Refresh устанавливались в разъем LGA1150, но совместимы были лишь с парой чипсетов 2014 года, а главное — оказались единственными «сокетными» моделями с четырехуровневой кэш-памятью. Формально — для нужд графического ядра, хотя на практике L4 использовать могут все программы. Подобные процессоры были и ранее, и позднее — но только в BGA-исполнении (т. е. припаивались непосредственно к системной плате). Эти же по-своему уникальны. Энтузиастов, естественно, не вдохновили из-за низких тактовых частот и ограниченной «разгоняемости», но мы проверим: как этот «боковой побег» соотносится с основной линейкой в современном ПО.
| Процессор | Intel Core i7-6700K | Intel Core i7-7700K | Intel Core i7-8700K |
|---|---|---|---|
| Название ядра | Skylake | Kaby Lake | Coffee Lake |
| Технология производства | 14 нм | 14 нм | 14 нм |
| Частота ядра, ГГц | 4,0/4,2 | 4,2/4,5 | 3,7/4,7 |
| Кол-во ядер/потоков | 4/8 | 4/8 | 6/12 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 128/128 | 128/128 | 192/192 |
| Кэш L2, КБ | 4×256 | 4×256 | 6×256 |
| Кэш L3, МиБ | 8 | 8 | 12 |
| Оперативная память | 2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133 | 2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2400 | 2×DDR4-2666 |
| TDP, Вт | 91 | 91 | 95 |
И наиболее «свежая» тройка процессоров, формально использующая один и тот же сокет LGA1151, но в двух его несовместимых друг с другом версиях. Впрочем, о нелегком пути шестиядерных процессоров массовой линейки на рынок мы писали совсем недавно : когда их впервые и тестировали. Так что повторяться не будем. Заметим только, что i7-8700K мы протестировали заново: используя уже не предварительный, а «релизный» экземпляр, да еще и установив его на уже «нормальную» плату с отлаженной прошивкой. Результаты изменились незначительно, но в нескольких программах стали несколько более адекватными.
| Процессор | Intel Core i3-7350K | Intel Core i5-7600K | Intel Core i5-8400 |
|---|---|---|---|
| Название ядра | Kaby Lake | Kaby Lake | Coffee Lake |
| Технология производства | 14 нм | 14 нм | 14 нм |
| Частота ядра, ГГц | 4,2 | 3,8/4,2 | 2,8/4,0 |
| Кол-во ядер/потоков | 2/4 | 4/4 | 6/6 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 64/64 | 128/128 | 192/192 |
| Кэш L2, КБ | 2×256 | 4×256 | 6×256 |
| Кэш L3, МиБ | 4 | 6 | 9 |
| Оперативная память | 2×DDR4-2400 | 2×DDR4-2400 | 2×DDR4-2666 |
| TDP, Вт | 60 | 91 | 65 |
С кем сравнить результаты? Как нам кажется, нужно в обязательном порядке взять пару самых быстрых современных двух- и четырехъядерных процессора линеек Core i3 и Core i5, благо уже протестированы, да и интересно посмотреть, кого из старичков они догонят и где (и догонят ли). Кроме того, нам удалось достать и совсем новый шестиядерный Core i5-8400, так что воспользовались возможностью протестировать и его.
| Процессор | AMD FX-8350 | AMD Ryzen 5 1400 | AMD Ryzen 5 1600 |
|---|---|---|---|
| Название ядра | Vishera | Ryzen | Ryzen |
| Технология производства | 32 нм | 14 нм | 14 нм |
| Частота ядра, ГГц | 4,0/4,2 | 3,2/3,4 | 3,2/3,6 |
| Кол-во ядер/потоков | 4/8 | 4/8 | 6/12 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 256/128 | 256/128 | 384/192 |
| Кэш L2, КБ | 4×2048 | 4×512 | 6×512 |
| Кэш L3, МиБ | 8 | 8 | 16 |
| Оперативная память | 2×DDR3-1866 | 2×DDR4-2666 | 2×DDR4-2666 |
| TDP, Вт | 125 | 65 | 65 |
Без процессоров AMD обойтись никак нельзя, да и незачем. Включая и «исторический» FX-8350, являющийся ровесником Core i7-3770K. Болельщики этой линейки всегда утверждали, что он не только дешевле, но и вообще лучше — просто готовить его мало кто умеет . А вот если воспользоваться «правильными программами», то сразу всех обгонит. Мы с этого года как раз по просьбам трудящихся переработали методику тестирования в сторону «сурового многопотока», так что есть повод проверить эту гипотезу — все равно тестирование историческое. А современных моделей потребуется как минимум две. Нам бы очень подошел Ryzen 5 1500Х, очень похожий на старые Core i7, но его не тестировали. Ryzen 5 1400 формально тоже подходит... но фактически у этой модели (и у современных Ryzen 3) вместе с уполовиниванием кэш-памяти «пострадали» и связки между ССХ. Поэтому пришлось взять еще и Ryzen 5 1600, где этой проблемы нет — в результате чего и обгоняет 1400 зачастую более, чем в полтора раза. Да и пара шестиядерных процессоров Intel в сегодняшнем тестировании тоже присутствует. Прочие явно слишком медленны для сравнения с этим недорогим процессором, ну и ладно — пусть подоминирует .
Методика тестирования
Методика . Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:
- Методика измерения энергопотребления при тестировании процессоров
- Методика мониторинга мощности, температуры и загрузки процессора в процессе тестирования
- Методика измерения производительности в играх образца 2017 года
Подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы с результатами (в формате Microsoft Excel 97—2003) . Непосредственно же в статьях мы используем уже обработанные данные. В особенности это относится к тестам приложений, где все нормируется относительно референсной системы (AMD FX-8350 с 16 ГБ памяти, видеокартой GeForce GTX 1070 и SSD Corsair Force LE 960 ГБ) и группируется по сферам применения компьютера.
iXBT Application Benchmark 2017
В принципе, утверждения поклонников AMD о том, что в «суровом многопотоке» FX были не так уж и плохи, если рассматривать только производительность, основания имеют: как видим, 8350 в принципе мог на равных конкурировать с Core i7 того же года выпуска. Впрочем, здесь он и на фоне младших Ryzen неплохо смотрится, а вот между этими двумя семействами практически ничего компанией для этого сегмента рынка не выпускалось. У Intel же наблюдается равномерная такая линейка, позволившая и в рамках «четырехъядерной» концепции удвоить производительность. Хотя ядра здесь имеют огромное значение — лучший двухъядерник 2017 года все равно не догнал четырехъядерный Core «предыдущего» поколения (напомним, что так оно официально и называется до сих пор в материалах компании, четко отделяясь от пронумерованных начиная от второго). И шестиядерные модели хороши — причем все. Так что упреки Intel в том, что компания слишком задержала их выход на рынок, можно считать в какой-то степени справедливыми.
Все отличие от предыдущей группы — код здесь не столь примитивен, так что, кроме ядер, потоков и гигагерцев, важны и архитектурные особенности выполняющих его процессоров. Хотя общий итог для продукции Intel «навскидку» вполне сопоставимый: по-прежнему двукратная разница между 880 и 7700K, по-прежнему i5-8400 уступает лишь последнему, по-прежнему i3-7350K не догнал никого. И произошло это за те же семь лет. Можно считать, что и восемь — все-таки LGA1156 на рынок вышла осенью 2009 года, а Core i7-880 от появившихся в первой волне 860 и 870 отличался лишь частотами, да и то немного.
Стоит лишь немного «ослабить» утилизацию многопоточности, так сразу улучшается положение более новых процессоров — пусть и более слабых количественно. Однако традиционные «два конца» при прочих (относительно) равных сравнение «предыдущего» и «седьмого» поколений Core нам дает. Хотя несложно заметить, что на «революционные» в максимальной степени тянут «второе» и... «восьмое». Но это более чем объяснимо: последнее увеличило количество ядер, а во «втором» радикально изменилась микроархитектура и техпроцесс, причем одновременно.
Как мы уже знаем, несколько «чудит» Adobe Photoshop (плохая новость — в последней на данный момент версии пакета проблема не исправлена; очень плохая новость — теперь она и для новых Core i3 будет актуальна), так что процессоры без HT не рассматриваем. А вот у наших основных героев поддержка данной технологии есть, так что им всем никто не мешает нормально работать. В итоге в общем и целом положение дел похоже на прочие группы, но есть нюанс: самым быстрым процессором для LGA1150 оказался не имеющий высокую частоту i7-4790K, а i7-5775C. Что ж — кое-где интенсивные методы увеличения производительности очень эффективны. Жаль, что не всегда: частотой «работать» проще. И дешевле: не нужен дополнительный кристалл eDRAM, который еще и надо как-то разместить на одной подложке с «основным».
Количество ядер как «драйвер» увеличения производительности тоже подходит — больше, чем частота даже. Хотя в нашем первом тестировании Core i7-8700K выглядел похуже, но связано это было с результатами все того же Adobe Photoshop: они оказались практически такими же, что и для i7-7700K. Переход на «релизные» процессор и плату проблему в данном случае решил: производительность оказалась аналогичной другим шестиядерным процессорам Intel. С соответствующим же улучшением общего результата в группе. Поведение других программ не изменилось — они и ранее положительно относились к увеличению количества поддерживаемых потоков вычисления при сохранении аналогичного уровня таковой частоты.
Тем более, что иногда «решает» только она, да количество потоков вычисления. В основном, конечно — нюансы и здесь определенные есть, но «против лома нет приема ». Вся революционная архитектура Ryzen, например, позволила 1400 всего лишь демонстрировать производительность на уровне FX-8350 или Core i7-3770K, вышедших на рынок в 2012 году. С учетом того, что у него частота ниже обоих, да и вообще это специальная бюджетная модель, фактически использующая лишь половину полупроводникового кристалла, не так уж и плохо. Но пиетета не вызывает. Особенно на фоне другого (и тоже недорогого) представителя линейки Ryzen 5, который с легкостью и заметно обогнал любые четырехъядерные Core i7 любого года производства:)
Хоть мы и отказались от однопоточного теста распаковки, эту программу по-прежнему не удается считать слишком уж «жадной» до ядер и их частоты. Понятно почему — здесь очень важна производительность системы памяти, так что Core i7-5775C сумел обогнать только i7-8700K, да и то менее, чем на 10%. Жаль, что нет пока продуктов, где L4 сочетается с шестью ядрами и памятью с высокой ПСП: такой процессор «без узких мест» в подобных задачах мог бы явить чудо . Теоретически, по крайней мере — очевидно, что в настольных компьютеров мы ничего подобного в ближайшее время не увидим точно.
Характерно, что это ответвление от «магистральной линии» настольных процессоров демонстрирует (до сих пор!) высокие результаты и в этой группе программ. Впрочем, объединяет их в основном целевое назначение, а не выбранные программистами способы оптимизации. Но и последние не игнорируются — в отличие от некоторых более «примитивных» задач, типа кодирования видео.
К чему приходим в конечном итоге? Эффект «эволюционного развития» несколько уменьшился: Core i7-7700K обгоняет i7-880 менее, чем в два раза, а его превосходство над i7-2700K лишь полуторакратное. В целом — неплохо: это достигнуто интенсивными средствами в сопоставимых «количественных» условиях, т. е. распространимо практически на любое ПО. Однако применительно к интересам наиболее требовательных пользователей — мало. Особенно если сравнивать приросты на каждом ежегодном шаге, добавив еще Core i7-4770K (почему мы и сожалели выше, что этого процессора не нашлось).
При этом возможность резко нарастить производительность хотя бы в многопоточном ПО (а такого среди ресурсоемких программ давно уже немало) у компании была давно. Да и реализовывалась тоже — но в рамках совсем других платформ со своими особенностями. Недаром шестиядерные модели под LGA115x многие ждали еще c 2014 года... А вот от AMD многие в те годы уже никаких прорывов не ждали — тем более внушительными оказались уже первые тесты Ryzen. Неудивительно — как видим, даже недорогой Ryzen 5 1600 может конкурировать по производительности с Core i7-7700K, который всего пару месяцев назад был самым быстрым процессором для LGA1151. Теперь сходный уровень производительности вполне доступен и Core i5, но лучше бы это произошло ранее:) Во всяком случае, поводов для претензий было бы меньше.
Энергопотребление и энергоэффективность
Впрочем, вот эта диаграмма в очередной раз демонстрирует — почему производительность массовых центральных процессоров во втором десятилетии XXI века росла куда меньшими темпами, чем в первом: в данном случае все развитие происходило на фоне «неувеличения» энергопотребления. По возможности — даже уменьшения. Удалось архитектурными или какими-либо еще методами снизить — пользователи мобильных и компактных систем (которых давно уже продается намного больше, чем «типовых настольных») будут довольны. Да и на десктопном рынке небольшой шажок вперед, поскольку можно частоты еще немного подкрутить, что в Core i7-4790K было в свое время сделано, а потом закрепилось и в «обычных» Core i7, и даже в Core i5.
Особенно наглядно это видно по оценке энергопотребления собственно процессоров (к сожалению, для LGA1155 измерить его отдельно от платформы простыми средствами невозможно). Заодно становится понятным — почему у компании нет необходимости как-то менять требования к охлаждению процессоров в рамках линейки LGA115х. Также и почему все большее и большее количество продуктов в (формально) настольном ассортименте начинает укладываться в традиционные для ноутбучных процессоров теплопакеты: это само собой происходит без каких-то усилий. В принципе, можно было бы вообще установить всем четырехъядерным процессорам под LGA1151 TDP=65 Вт и не мучаться:) Просто для т. н. оверклокерских процессоров компания считает нужным ужесточить требования к системе охлаждения, поскольку есть небольшая (но и ненулевая) вероятность того, что покупатель компьютера с таковым будет его разгонять и всякими «тестами стабильности» пользоваться. А массовые продукты таких опасений не вызывают, да и изначально более экономичны. Даже шестиядерные, хотя энергопотребление старшего i7-8700K и подросло — но лишь до уровня процессоров для LGA1150. В штатном режиме, разумеется — при разгоне можно и в 2010 год вернуться ненароком:)
Но, при этом, современные экономичные процессоры вовсе не обязательно медленны — это три-пять лет назад производительность «энергоэффективных» моделей на фоне топовых в линейке зачастую оставляла желать лучшего, поскольку им приходилось слишком снижать частоту, а то и количество ядер уменьшать. Поэтому в общем и целом «энергоэффективность» повышалась куда большими темпами, чем чистая производительность: тут уже при сравнении Core i7-7700K и i7-880 не два раза, а все два с половиной. Впрочем... первый «большой скачок» и сразу в полтора раза пришелся на внедрение LGA1155, так что не удивительно, что претензии к дальнейшей эволюции платформы раздавались и с этого направления.
iXBT Game Benchmark 2017
Наибольший интерес представляют собой, разумеется, результаты самых старых процессоров, типа Core i7-880 и i7-2700K. К сожалению, с первым из них ничего путного не получилось: по-видимому, вопросами совместимости новых видеокарт с платформой конца прошлого десятилетия никто из производителей GPU серьезным образом не занимался. Да и понятно — почему: многие LGA1156 вообще пропустили, либо уже успели с нее мигрировать на другие решения за столько лет. А с Core i7-2700K другая проблема: его производительности (напомним — в штатном режиме) до сих пор зачастую достаточно, чтобы работать на уровне новых Core i7. В общем, такая вот неубиваемая легенда: которую (вместе со старшими Core i5 для LGA1155) сначала хорошим игровым процессором делала высокая однопоточная производительность (в те годы Intel сильно «зажимала» Core i3 и Pentium по частоте), а потом начали более-менее эффективно утилизироваться все восемь поддерживаемых потоков вычисления. Хотя того же уровня производительности в играх нередко достигают уже и более «простые» решения для новых платформ, но возникает иногда ощущение, что связано это не только и не столько с производительностью «в чистом виде». Поэтому тем, кого результаты в играх в какой-то степени интересуют, мы рекомендуем ознакомиться с ними при помощи полной таблицы , а здесь мы приведем лишь пару наиболее интересных и показательных диаграмм.
Вот, к примеру, Far Cry Primal. Сразу отбрасываем результаты Core i7-880: очевидна некорректная работа видеокарты на GTX 1070 с этой платформой. Возможно, кстати, это же распространимо и на LGA1155, хотя в целом частоту кадров тут низкой не назовешь: на практике достаточно. Но явно ниже, чем могло бы быть. И LGA1151 тоже как-то не блещет , а лучшей платформой выглядит LGA1150. Теперь вспоминаем, что модифицированная версия движка Dunia Engine 2 (здесь он как раз и используется) разрабатывалась между 2013 и 2014 годом, так что могли как раз и просто дооптимизироваться . Косвенным подтверждением чего являются и невысокая (относительно ожидаемой) частота кадров на Ryzen 5: вот есть ощущение, что должно быть больше, и все тут.
А вот игры на движке EGO 4.0 начали появляться с 2015 года — и тут мы уже таких артефактов не наблюдаем. За исключением Core i7-880, в очередной раз позабавившего «тормозами», но это неплохо коррелирует и с другими играми. А лучше всего выглядят не просто многоядерные процессоры, но и выпущенные начиная с 2015 года, т. е. платформы LGA1151 и AM4. Полная противоположность предыдущему случаю, хотя в целом обе игры выпущены в 2016 году. И обе в рамках одного семейства процессоров всегда «голосуют» за ту модель, в которой вычислительных ядер больше. Но в рамках одного — разные (тем более, существенно разные архитектурно) с их помощью нужно сравнивать очень осторожно. Если хочется сравнивать, конечно: в целом-то в обе (да и не только в них) на системе с процессором пятилетней давности и «хорошей» видеокартой можно поиграть с куда большим комфортом, чем при любом процессоре, но на бюджетной видеокарте долларов за 200. В общем, растут у игр требования к процессорам или нет, а игровой компьютер нужно собирать «от видеокарты». Впрочем, было бы странно, изменись что-то в этой индустрии — особенно учитывая то, что производительность видеокарт за прошедшие восемь лет совсем не в два раза выросла и даже не в три;)
Итого
Собственно, все, что нам хотелось сделать — сравнить сразу несколько процессоров разных лет при работе с современным программным обеспечением. Тем более, что некоторые характеристики старших моделей Core i7 за это время практически не изменились, особенно если брать интервал с зимы 2011-го до аналогичного периода 2017 года. Но производительность при этом росла — медленно, но чуть более, чем часто обсуждаемые «5% в год». А с учетом того, что каждый год компьютеры нормальный пользователь не покупает, а ориентируется обычно на 3-5 лет — за такой период «набегало» и в производительности, и в экономичности, и в функциональности платформы. Но могло бы быть лучше . При этом хорошо видны некоторые «слабые места»: например, увеличение тактовой частоты в 2014 году не позволило достичь существенно более высокой производительности ни в 2015-м, ни даже в начале 2017-го. От LGA1155 «оторваться» удалось заметно (по мере оптимизации ПО под процессоры начиная с Haswell — на старте-то результаты были более скромными), и все. А потом (внезапно) +30% производительности, чего не было давно. В общем, с исторической точки зрения более плавная реализация данного процесса выглядела бы лучше. Но что было, то уже было.
Практически всегда под любой публикацией, в которой так или иначе затрагивается тема производительности современных интеловских процессоров, рано или поздно появляется несколько сердитых читательских комментариев о том, что прогресс в развитии чипов у Intel давно забуксовал и нет смысла переходить со «старого доброго Core i7-2600K» на что-то новое. В таких репликах, скорее всего, будет раздражённо упоминаться про прирост производительности на неосязаемом уровне «не более пяти процентов в год»; про низкокачественный внутренний термоинтерфейс, который непоправимо испортил современные процессоры Intel; либо про то, что покупать в современных условиях процессоры с таким же, как и несколько лет назад, количеством вычислительных ядер вообще - удел недальновидных дилетантов, так как в них нет необходимого задела на будущее.
В том, что все такие реплики не лишены оснований, сомнений нет. Однако очень похоже, что они многократно преувеличивают имеющиеся проблемы. Лаборатория 3DNews подробно тестирует интеловские процессоры с 2000 года, и мы не можем согласиться с тезисом, что какому бы то ни было их развитию пришёл конец, а происходящее с микропроцессорным гигантом в течение последних лет иначе как стагнацией уже и не назовёшь. Да, какие-то кардинальные перемены с процессорами Intel происходят редко, но тем не менее они продолжают планомерно совершенствоваться. Поэтому те чипы серии Core i7, которые можно купить сегодня, заведомо лучше моделей, предлагавшихся несколько лет тому назад.
| Поколение Core | Кодовое имя | Техпроцесс | Этап разработки | Время выхода |
| 2 | Sandy Bridge | 32 нм | Так (Архитектура) | I кв. 2011 |
| 3 | Ivy Bridge | 22 нм | Тик (Процесс) | II кв. 2012 |
| 4 | Haswell | 22 нм | Так (Архитектура) | II кв. 2013 |
| 5 | Broadwell | 14 нм | Тик (Процесс) | II кв. 2015 |
| 6 | Skylake | 14 нм | Так (Архитектура) |
III кв. 2015 |
| 7 | Kaby Lake | 14+ нм | Оптимизация | I кв. 2017 |
| 8 | Coffee Lake | 14++ нм | Оптимизация | IV кв. 2017 |
Собственно, этот материал как раз и является контраргументом для рассуждений о никчёмности выбранной Intel стратегии постепенного развития потребительских CPU. Мы решили собрать в одном тесте старшие интеловские процессоры для массовых платформ за последние семь лет и посмотреть на практике, насколько представители серий Kaby Lake и Coffee Lake ушли вперёд относительно «эталонных» Sandy Bridge, которые за годы гипотетических сравнений и мысленных противопоставлений в представлении обывателей стали настоящей иконой процессоростроения.
⇡ Что поменялось в процессорах Intel c 2011 года по настоящее время
Отправной точкой в новейшей истории развития процессоров Intel принято считать микроархитектуру Sandy Bridge . И это неспроста. Несмотря на то, что первое поколение процессоров под маркой Core было выпущено в 2008 году на базе микроархитектуры Nehalem, почти все основные черты, которые присущи современным массовым CPU микропроцессорного гиганта, вошли в обиход не тогда, а парой лет позднее, когда распространение получило следующее поколение процессорного дизайна, Sandy Bridge.
Сейчас компания Intel приучила нас к откровенно неторопливому прогрессу в разработке микроархитектуры, когда нововведений стало очень мало и они почти не приводят к росту удельной производительности процессорных ядер. Но всего лишь семь лет назад ситуация была кардинально иной. В частности, переход от Nehalem к Sandy Bridge был ознаменован 15-20-процентным ростом показателя IPC (числа исполняемых за такт инструкций), что обуславливалось глубокой переделкой логической конструкции ядер с прицелом на повышение их эффективности.
В Sandy Bridge были заложены многие принципы, которые с тех пор не менялись и стали стандартными для большинства процессоров сегодняшнего дня. Например, именно там появился отдельный кеш нулевого уровня для декодированных микроопераций, а также стал применяться физический регистровый файл, снижающий энергозатраты при работе алгоритмов внеочередного выполнения инструкций.
Но, пожалуй, самым главным нововведением стало то, что Sandy Bridge был спроектирован как унифицированная система-на-чипе, рассчитанная одновременно на все классы применений: на серверные, десктопные и мобильные. Скорее всего, в прадедушки современных Coffee Lake общественное мнение поставило именно его, а не какой-нибудь Nehalem и уж тем более не Penryn, именно из-за этой особенности. Впрочем, и итоговая сумма всех переделок в глубинах микроархитектуры Sandy Bridge тоже оказалась весьма значительной. В конечном итоге этот дизайн утратил все старые родственные связи с P6 (Pentium Pro), которые то здесь, то там проявлялись во всех предшествующих процессорах Intel.
Говоря об общей структуре, нельзя также не вспомнить и о том, что в процессорный кристалл Sandy Bridge впервые в истории интеловских CPU было встроено полноценное графическое ядро. Этот блок отправился внутрь процессора вслед за контроллером DDR3-памяти, разделяемым L3-кешем и контроллером шины PCI Express. Для соединения вычислительных ядер и всех остальных «внеядерных» частей инженеры Intel внедрили в Sandy Bridge новую на тот момент масштабируемую кольцевую шину, применяемую для организации взаимодействия между структурными единицами в последующих массовых CPU и по сей день.
Если же опуститься на уровень микроархитектуры Sandy Bridge, то одной из ключевых её особенностей стала поддержка семейства SIMD-инструкций, AVX, предназначенных для работы с 256-битными векторами. К настоящему моменту такие инструкции прочно вошли в обиход и не кажутся чем-то необычным, но их реализация в Sandy Bridge потребовала расширения части вычислительных исполнительных устройств. Инженеры Intel стремились сделать работу с 256-битными данными такой же быстрой, как и с векторами меньшей разрядности. Поэтому вместе с реализацией полноценных 256-битных исполнительных устройств потребовалось и увеличение скорости работы процессора с памятью. Логические исполнительные устройства, предназначенные для загрузки и сохранения данных, в Sandy Bridge получили удвоенную производительность, кроме того, симметрично была увеличена пропускная способность кеш-памяти первого уровня при чтении.
Нельзя не упомянуть и о сделанных в Sandy Bridge кардинальных изменениях в работе блока предсказания ветвлений. Благодаря оптимизациям в применяемых алгоритмах и увеличению размеров буферов, архитектура Sandy Bridge позволила сократить процент неверных предсказаний переходов почти вдвое, что не только заметно сказалось на производительности, но и позволило дополнительно снизить энергопотребление этого дизайна.
В конечном итоге с сегодняшних позиций процессоры Sandy Bridge можно было бы назвать образцово-показательным воплощением фазы «так» в интеловском принципе «тик-так». Как и предшественники, данные процессоры продолжили базироваться на техпроцессе с 32-нм нормами, но предложенный ими рост производительности оказался более чем убедителен. И подпитывала его не только обновлённая микроархитектура, но и увеличенные на 10-15 процентов тактовые частоты, а также внедрение более агрессивной версии технологии Turbo Boost 2.0. Если учесть всё это, хорошо понятно, почему многие энтузиасты до сих пор вспоминают Sandy Bridge самыми тёплыми словами.
Старшим предложением в семействе Core i7 на момент выхода микроархитектуры Sandy Bridge стал Core i7-2600K. Этот процессор получил тактовую частоту на уровне 3,3 ГГц с возможностью авторазгона при неполной нагрузке до 3,8 ГГц. Впрочем, отличали 32-нм представителей Sandy Bridge не только сравнительно высокие для того времени тактовые частоты, но и хороший разгонный потенциал. Среди Core i7-2600K нередко можно было встретить экземпляры, способные работать на частотах 4,8-5,0 ГГц, что во многом обуславливалось применением в них качественного внутреннего термоинтерфейса - бесфлюсового припоя.
Через девять месяцев после выпуска Core i7-2600K, в октябре 2011 года, компания Intel обновила старшее предложение в модельном ряду и предложила немного ускоренную модель Core i7-2700K, номинальная частота которой была доведена до 3,5 ГГц, а максимальная частота в турборежиме - до 3,9 ГГц.
Впрочем, жизненный цикл Core i7-2700K оказался коротким - уже в апреле 2012 года на смену Sandy Bridge пришёл обновлённый дизайн Ivy Bridge . Ничего особенного: Ivy Bridge относился к фазе «тик», то есть представлял собой перевод старой микроархитектуры на новые полупроводниковые рельсы. И в этом отношении прогресс действительно был серьёзным - кристаллы Ivy Bridge производились по 22-нм технологическому процессу, основанному на трёхмерных FinFET-транзисторах, которые в то время только входили в употребление.
При этом старая микроархитектура Sandy Bridge на низком уровне осталась практически нетронута. Были выполнены лишь отдельные косметические переделки, которые ускорили выполнение в Ivy Bridge операций деления и немного повысили эффективность технологии Hyper-Threading. Правда, попутно были несколько улучшены «внеядерные» компоненты. Контроллер PCI Express получил совместимость с третьей версией протокола, а контроллер памяти увеличил свои возможности и стал поддерживать скоростную оверклокерскую DDR3-память. Но в итоге рост удельной производительности при переходе от Sandy Bridge к Ivy Bridge составил не более 3-5 процентов.
Не дал серьёзных причин для радости и новый технологический процесс. К сожалению, внедрение 22-нм норм не позволило как-то принципиально нарастить тактовые частоты Ivy Bridge. Старшая версия Core i7-3770K получила номинальную частоту 3,5 ГГц с возможностью разгона в турборежиме до 3,9 ГГц, то есть с точки зрения частотной формулы она оказалась ничуть не быстрее Core i7-2700K. Улучшилась лишь энергоэффективность, однако пользователей настольных компьютеров этот аспект традиционно волнует слабо.
Всё это, конечно, вполне можно списать на то, что на этапе «тик» никаких прорывов происходить и не должно, но кое в чём Ivy Bridge оказались даже хуже предшественников. Речь - о разгоне. При выводе на рынок носителей этого дизайна Intel приняла решение отказаться от использования при финальной сборке процессоров бесфлюсовой пайки галлиевым припоем теплораспределительной крышки к полупроводниковому кристаллу. Начиная с Ivy Bridge для организации внутреннего термоинтерфейса стала использоваться банальная термопаста, и это сразу же ударило по максимально достижимым частотам. По разгонному потенциалу Ivy Bridge определённо стали хуже, и в результате переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge стал одним из самых спорных моментов в новейшей истории потребительских процессоров Intel.
Поэтому на следующий этап эволюции, Haswell , возлагались особенные надежды. В этом поколении, относящемся к фазе «так», должны были появиться серьёзные микроархитектурные улучшения, от которых ожидалась способность как минимум продвинуть вперёд забуксовавший было прогресс. И в какой-то степени это произошло. Появившиеся летом 2013 года процессоры Core четвёртого поколения действительно приобрели заметные улучшения во внутренней структуре.
Основное: теоретическая мощность исполнительных устройств Haswell, выражающаяся в количестве исполняемых за такт микроопераций, по сравнению с прошлыми CPU выросла на треть. В новой микроархитектуре не только был проведён ребаланс имеющихся исполнительных устройств, но и появилось два дополнительных исполнительных порта для целочисленных операций, обслуживания ветвлений и генерации адресов. Кроме того, микроархитектура получила совместимость с расширенным набором векторных 256-битных инструкций AVX2, которые благодаря трёхоперандным FMA-командам увеличили пиковую пропускную способность архитектуры вдвое.
В дополнение к этому инженеры Intel пересмотрели ёмкость внутренних буферов и, где это было необходимо, увеличили их. Выросло в размере окно планировщика. Кроме того, были увеличены целочисленный и вещественночисленный физические регистровые файлы, что улучшило возможности процессора по переупорядочиванию порядка исполнения инструкций. В дополнение ко всему этому, существенно изменилась и подсистема кеш-памяти. L1- и L2-кеши в Haswell получили вдвое более широкую шину.
Казалось бы, перечисленных улучшений должно быть достаточно для того, чтобы заметно поднять удельную производительность новой микроархитектуры. Но как бы не так. Проблема дизайна Haswell состояла в том, что он оставил без изменений входную часть исполнительного конвейера и декодер x86-команд сохранил ту же производительность, что и раньше. То есть максимальный темп декодирования x86-кода в микроинструкции остался на уровне 4-5 команд за такт. И в результате при сопоставлении Haswell и Ivy Bridge на одинаковой частоте и при нагрузке, не использующей новые AVX2-инструкции, выигрыш в производительности оказался всего лишь на уровне 5-10 процентов.
Имидж микроархитектуры Haswell подпортила и первая волна процессоров, выпущенная на её основе. Опираясь на всё тот же 22-нм техпроцесс, что и Ivy Bridge, новинки не смогли предложить высокие частоты. Например, старший Core i7-4770K вновь получил базовую частоту 3,5 ГГц и максимальную частоту в турборежиме на уровне 3,9 ГГц, то есть по сравнению с прошлыми поколениями Core никакого продвижения не наметилось.
В то же время с внедрением следующего технологического процесса с 14-нм нормами у Intel стали возникать разного рода трудности, поэтому через год, летом 2014 года, на рынок было выведено не следующее поколение процессоров Core, а вторая очередь Haswell, которая получила кодовые имена Haswell Refresh, или, если говорить о флагманских модификациях, то Devil’s Canyon. В рамках этого обновления Intel смогла заметно увеличить тактовые частоты 22-нм CPU, что действительно вдохнуло в них новую жизнь. В качестве примера можно привести новый старший процессор Core i7-4790K, который по номинальной частоте взял отметку в 4,0 ГГц и получил максимальную частоту с учётом турборежима на уровне 4,4 ГГц. Удивительно, что подобное полугигагерцевое ускорение было достигнуто без каких-либо реформ техпроцесса, а лишь за счёт простых косметических изменений в схеме питания процессоров и благодаря улучшению теплопроводящих свойств термопасты, используемой под крышкой CPU.
Впрочем, даже представители семейства Devil’s Canyon особенно жалуемыми в среде энтузиастов предложениями стать не смогли. На фоне результатов Sandy Bridge их разгон нельзя было назвать выдающимся, к тому же достижение высоких частот требовало сложного «скальпирования» - демонтажа процессорной крышки с последующей заменой штатного термоинтерфейса каким-либо материалом с лучшей теплопроводностью.
Из-за сложностей, которые преследовали Intel при переводе массового производства на 14-нм нормы, выступление следующего, пятого по счёту поколения процессоров Core, Broadwell , получилось сильно скомканным. Компания долго не могла решить, стоит ли вообще выпускать на рынок десктопные процессоры с этим дизайном, поскольку при попытках изготовления крупных полупроводниковых кристаллов уровень брака превышал приемлемые значения. В конечном итоге предназначенные для настольных компьютеров четырёхъядерники Broadwell всё-таки появились, но, во-первых, произошло это лишь летом 2015 года - с девятимесячным опозданием относительно изначально запланированного срока, а во-вторых, уже через два месяца после их анонса Intel представила дизайн следующего поколения, Skylake.
Тем не менее с точки зрения развития микроархитектуры Broadwell трудно назвать вторичной разработкой. И даже более того, в настольных процессорах этого поколения применялись такие решения, к которым ни до того, ни после того Intel никогда не прибегала. Уникальность десктопных Broadwell определялась тем, что в них проникло производительное интегрированное графическое ядро Iris Pro уровня GT3e. И это значит не только то, что процессоры этого семейства обладали самым мощным на тот момент встроенным видеоядром, но и также то, что они комплектовались дополнительным 22-нм кристаллом Crystall Well, представляющим собой основанную на eDRAM кеш-память четвёртого уровня.
Смысл добавления в процессор отдельного чипа быстрой встроенной памяти вполне очевиден и обусловлен потребностями производительного встроенного графического ядра в фрейм-буфере с низкой латентностью и высокой пропускной способностью. Однако установленная в Broadwell память eDRAM архитектурно была выполнена именно как виктимный кеш, и ей могли пользоваться и вычислительные ядра CPU. В результате десктопные Broadwell стали единственными в своём роде массовыми процессорами с 128 Мбайт L4-кеша. Правда, при этом несколько пострадал объём расположенного в процессорном кристалле L3-кеша, который был сокращён с 8 до 6 Мбайт.
Некоторые улучшения были заложены и в базовой микроархитектуре. Несмотря на то, что Broadwell относился к фазе «тик», переделки коснулись входной части исполнительного конвейера. Было увеличено окно планировщика внеочередного исполнения команд, в полтора раза вырос объём таблицы ассоциативной трансляции адресов второго уровня, а, кроме того, вся схема трансляции приобрела второй обработчик промахов, что позволило обрабатывать по две операции преобразования адресов параллельно. В сумме все нововведения повысили эффективность внеочередного исполнения команд и предсказания сложных ветвлений кода. Попутно были усовершенствованы механизмы выполнения операций умножения, которые в Broadwell стали обрабатываться в существенно более быстром темпе. По итогам всего этого Intel даже смогла утверждать, что улучшения микроархитектуры повысили удельную производительность Broadwell по сравнению с Haswell на величину порядка пяти процентов.
Но несмотря на всё это, ни о каком существенном преимуществе первых десктопных 14-нм процессоров вести речь было невозможно. И кеш четвёртого уровня, и микроархитектурные изменения лишь пытались скомпенсировать главный изъян Broadwell - низкие тактовые частоты. Из-за проблем с технологическим процессом базовая частота старшего представителя семейства, Core i7-5775C, была установлена лишь на уровне 3,3 ГГц, а частота в турборежиме не превышала 3,7 ГГц, что оказалось хуже характеристик Devil’s Canyon на целых 700 МГц.
Подобная же история произошла и с разгоном. Предельные частоты, до которых удавалось раскочегаривать десктопные Broadwell без использования продвинутых методов охлаждения, находились в районе 4,1-4,2 ГГц. Поэтому нет ничего удивительного, что потребители восприняли выпуск Broadwell скептически, и процессоры этого семейства так и остались странным нишевым решением для тех, кто был заинтересован в производительном встроенном графическом ядре. Первым же полноценным 14-нм чипом для настольных компьютеров, который смог привлечь к себе внимание широких слоёв пользователей, стал только следующий проект микропроцессорного гиганта - Skylake .
Производство Skylake, как и процессоров предыдущего поколения, выполнялось по 14-нм техпроцессу. Однако здесь Intel уже смогла добиться нормальных тактовых частот и разгона: старшая десктопная версия Skylake, Core i7-6700K, получила номинальную частоту 4,0 ГГц и авторазгон в рамках турборежима до 4,2 ГГц. Это чуть более низкие значения, если сравнивать с Devil’s Canyon, однако более новые процессоры оказались определённо быстрее предшественников. Дело в том, что Skylake - это «так» в интеловской номенклатуре, что означает существенные изменения в микроархитектуре.
И они действительно есть. Улучшений в дизайне Skylake на первый взгляд было сделано не так много, но все они носили прицельный характер и позволили устранить имевшиеся слабые места в микроархитектуре. Если коротко, то Skylake получили увеличенные внутренние буфера для более глубокого внеочередного исполнения инструкций и более высокую пропускную способность кеш-памяти. Усовершенствования затронули блок предсказания переходов и входную часть исполнительного конвейера. Также был увеличен темп исполнения инструкций деления, и перебалансированы механизмы исполнения операций сложения, умножения и FMA-инструкций. В довершение разработчики потрудились над повышением эффективности технологии Hyper-Threading. В сумме это позволило добиться примерно 10-процентного улучшения производительности на такт в сравнении с процессорами прошлых поколений.
В целом Skylake можно охарактеризовать как достаточно глубокую оптимизацию исходной архитектуры Core, с таким расчётом, чтобы в дизайне процессора не оставалось никаких узких мест. С одной стороны, за счёт увеличения мощности декодера (с 4 до 5 микроопераций за такт) и скорости работы кеша микроопераций (с 4 до 6 микроопераций за такт) существенно увеличился темп декодирования инструкций. А с другой - выросла эффективность обработки получающихся микроопераций, чему поспособствовало углубление алгоритмов внеочередного исполнения и перераспределение возможностей исполнительных портов вместе с серьёзной ревизией темпа исполнения целого ряда обычных, SSE и AVX-команд.
Например, Haswell и Broadwell имели по два порта для исполнения умножений и FMA-операций над вещественными числами, но только один порт предназначался для сложений, что плохо соответствовало реальному программному коду. В Skylake этот дисбаланс был устранён и сложения стали выполняться уже на двух портах. Кроме того, количество портов, способных работать с целочисленными векторными инструкциями, выросло с двух до трёх. В конечном итоге всё это привело к тому, что практически для любого типа операций в Skylake всегда есть несколько альтернативных портов. А это значит, что в микроархитектуре наконец были успешно устранены практически все возможные причины простоя конвейера.
Заметные изменения затронули и подсистему кеширования: пропускная способность кеш-памяти второго и третьего уровня была увеличена. Кроме того, сократилась ассоциативность кеша второго уровня, что в конечном счёте позволило улучшить его КПД и уменьшить штраф при обработке промахов.
Существенные перемены произошли и на более высоком уровне. Так, в Skylake вдвое выросла пропускная способность кольцевой шины, которая соединяет все процессорные блоки. Кроме того, в CPU этого поколения обосновался новый контроллер памяти, который получил совместимость с DDR4 SDRAM. А в дополнение к этому для соединения процессора с чипсетом стала применяться новая шина DMI 3.0 с увеличенной вдвое пропускной способностью, что дало возможность реализовать скоростные линии PCI Express 3.0 в том числе и через чипсет.
Впрочем, как и все предшествующие версии архитектуры Core, Skylake представлял собой ещё одну вариацию на тему изначального дизайна. А это значит, что и в шестом поколении микроархитектуры Core разработчики Intel продолжили придерживаться тактики поэтапного внедрения улучшений на каждом цикле разработки. В целом это - не слишком впечатляющий подход, который не позволяет увидеть какие-то значимые изменения в производительности сразу - при сравнении CPU из соседних поколений. Но зато при модернизации старых систем ощутимый прирост производительности заметить совсем несложно. Например, сама Intel охотно сравнивала Skylake с Ivy Bridge, демонстрируя при этом, что за три года быстродействие процессоров выросло более чем на 30 процентов.
И в действительности это был достаточно серьёзный прогресс, потому что потом всё стало значительно хуже. После Skylake какое бы то ни было улучшение удельной производительности процессорных ядер прекратилось совсем. Те процессоры, которые представлены на рынке в настоящее время, всё ещё продолжают использовать микроархитектурный дизайн Skylake, несмотря на то, что с момента его появления в десктопных процессорах прошло уже почти три года. Неожиданный простой случился из-за того, что Intel не смогла справиться со внедрением следующей версии полупроводникового процесса с 10-нм нормами. В результате весь принцип «тик-так» рассыпался, вынудив микропроцессорного гиганта как-то выкручиваться и заниматься многократным перевыпуском старых продуктов под новыми именами.
Процессоры поколения Kaby Lake , которые появились на рынке в самом начале 2017 года, стали первым и очень ярким примером попыток Intel продать клиентам тот же Skylake во второй раз. Близкие родственные связи между двумя поколениями процессоров особо и не скрывались. Intel честно говорила, что Kaby Lake - это уже не «тик» и не «так», а простая оптимизация предыдущего дизайна. При этом под словом «оптимизация» понимались некие улучшения в структуре 14-нм транзисторов, которые открывали возможность увеличения тактовых частот без изменения рамок теплового пакета. Для видоизменённого техпроцесса был даже придуман специальный термин «14+ нм». Благодаря этой производственной технологии старший массовый десктопный процессор Kaby Lake, получивший наименование Core i7-7700K, смог предложить пользователям номинальную частоту 4,2 ГГц и частоту турборежима 4,5 ГГц.
Таким образом, рост частот Kaby Lake по сравнению с оригинальным Skylake составил примерно 5 процентов, и этим всё и ограничивалось, что, честно говоря, ставило под сомнение правомерность отнесения Kaby Lake к следующему поколению Core. До этого момента каждое последующее поколение процессоров, не важно, относилось оно к фазе «тик» или «так», обеспечивало хоть какой-то прирост показателя IPC. Между тем в Kaby Lake никаких микроархитектурных улучшений не было вообще, поэтому эти процессоры логичнее было бы считать просто вторым степпингом Skylake.
Однако новая версия 14-нм техпроцесса всё же смогла кое в чём положительно проявить себя: разгонный потенциал Kaby Lake по сравнению с Skylake подрос примерно на 200-300 МГц, благодаря чему процессоры данной серии оказались достаточно тепло встречены энтузиастами. Правда, Intel продолжила использовать под процессорной крышкой вместо припоя термопасту, поэтому для полноценного разгона Kaby Lake необходимо было проводить скальпирование.
Не справилась Intel и с вводом в строй 10-нм технологии и к началу текущего года. Поэтому в конце прошлого года на рынок была выведена ещё одна разновидность процессоров, построенных на всё той же микроархитектуре Skylake, - Coffee Lake . Но говорить о Coffee Lake как о третьем обличье Skylake не совсем правильно. Прошлый год стал периодом кардинальной смены парадигмы на процессорном рынке. В «большую игру» вернулась AMD, которая смогла переломить устоявшиеся традиции и создать спрос на массовые процессоры с числом ядер более четырёх. Внезапно Intel оказалась в роли догоняющей, и выход Coffee Lake стал не столько попыткой заполнить паузу до долгожданного появления 10-нм процессоров Core, сколько реакцией на выход шести- и восьмиядерных процессоров AMD Ryzen.
В результате процессоры Coffee Lake получили важное структурное отличие от своих предшественников: число ядер в них было увеличено до шести штук, что с массовой платформой Intel произошло впервые. Однако при этом никаких изменений на уровне микроархитектуры вновь введено не было: Coffee Lake по сути - шестиядерный Skylake, собранный на основе точно таких же по внутреннему устройству вычислительных ядер, которые снабжены увеличенным до 12 Мбайт L3-кешем (по стандартному принципу 2 Мбайт на ядро) и объединены привычной кольцевой шиной.
Впрочем, несмотря на то, что мы так запросто позволяем себе говорить о Coffee Lake «ничего нового», утверждать о полном отсутствии каких-то перемен не совсем справедливо. Хотя в микроархитектуре вновь ничего не поменялось, специалистам Intel пришлось потратить немало усилий для того, чтобы шестиядерные процессоры смогли вписаться в стандартную десктопную платформу. И результат вышел достаточно убедительным: шестиядерные процессоры остались верны привычному тепловому пакету и, более того, совсем не замедлились по тактовым частотам.
В частности, старший представитель поколения Coffee Lake, Core i7-8700K, получил базовую частоту 3,7 ГГц, а в турборежиме он может разгоняться до 4,7 ГГц. При этом оверклокерский потенциал Coffee Lake, несмотря на его более массивный полупроводниковый кристалл, оказался даже лучше, чем у всех предшественников. Core i7-8700K нередко выводятся их рядовыми владельцами на пятигигагерцевый рубеж, причём такой разгон бывает реален даже без скальпирования и замены внутреннего термоинтерфейса. И это значит, что Coffee Lake хоть и экстенсивный, но существенный шаг вперёд.
Всё это стало возможным исключительно благодаря очередному усовершенствованию 14-нм технологического процесса. На четвёртый год его использования для массового производства десктопных чипов Intel удалось добиться действительно впечатляющих результатов. Внедрённая третья версия 14-нм норм («14++ нм» в обозначениях производителя) и перекомпоновка полупроводникового кристалла позволили существенно улучшить производительность в пересчёте на каждый затраченный ватт и поднять суммарную вычислительную мощность. Внедрением шестиядерности Intel, пожалуй, смогла совершить даже более значительный шаг вперёд, чем любым из предшествующих тому улучшений микроархитектуры. И сегодня Coffee Lake смотрится весьма соблазнительным вариантом для модернизации старых систем, основанных на предыдущих носителях микроархитектуры Core.
| Кодовое имя | Техпроцесс | Число ядер | GPU | L3-кеш, Мбайт | Число транзисторов, млрд | Площадь кристалла, мм 2 |
| Sandy Bridge | 32 нм | 4 | GT2 | 8 | 1,16 | 216 |
| Ivy Bridge | 22 нм | 4 | GT2 | 8 | 1,2 | 160 |
| Haswell | 22 нм | 4 | GT2 | 8 | 1,4 | 177 |
| Broadwell | 14 нм | 4 | GT3e | 6 | Н/д | ~145 + 77 (eDRAM) |
| Skylake | 14 нм | 4 | GT2 | 8 | Н/д | 122 |
| Kaby Lake | 14+ нм | 4 | GT2 | 8 | Н/д | 126 |
| Coffee Lake | 14++ нм | 6 | GT2 | 12 | Н/д | 150 |
⇡ Процессоры и платформы: спецификации
Для проведения сравнения семи последних поколений Core i7 мы взяли старших представителей в соответствующих сериях - по одному от каждого дизайна. Основные характеристики этих процессоров приведены в следующей таблице.
| Core i7-2700K | Core i7-3770K | Core i7-4790K | Core i7-5775C | Core i7-6700K | Core i7-7700K | Core i7-8700K | |
| Кодовое имя | Sandy Bridge | Ivy Bridge | Haswell (Devil’s Canyon) | Broadwell | Skylake | Kaby Lake | Coffee Lake |
| Технология производства, нм | 32 | 22 | 22 | 14 | 14 | 14+ | 14++ |
| Дата выхода | 23.10.2011 | 29.04.2012 | 2.06.2014 | 2.06.2015 | 5.08.2015 | 3.01.2017 | 5.10.2017 |
| Ядра/потоки | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 6/12 |
| Базовая частота, ГГц | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 3,3 | 4,0 | 4,2 | 3,7 |
| Частота Turbo Boost, ГГц | 3,9 | 3,9 | 4,4 | 3,7 | 4,2 | 4,5 | 4,7 |
| L3-кеш, Мбайт | 8 | 8 | 8 | 6 (+128 Мбайт eDRAM) | 8 | 8 | 12 |
| Поддержка памяти | DDR3-1333 | DDR3-1600 | DDR3-1600 | DDR3L-1600 | DDR4-2133 | DDR4-2400 | DDR4-2666 |
| Расширения набора инструкций | AVX | AVX | AVX2 | AVX2 | AVX2 | AVX2 | AVX2 |
| Интегрированная графика | HD 3000 (12 EU) | HD 4000 (16 EU) | HD 4600 (20 EU) | Iris Pro 6200 (48 EU) | HD 530 (24 EU) | HD 630 (24 EU) | UHD 630 (24 EU) |
| Макс. частота графического ядра, ГГц | 1,35 | 1,15 | 1,25 | 1,15 | 1,15 | 1,15 | 1,2 |
| Версия PCI Express | 2.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| Линии PCI Express | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| TDP, Вт | 95 | 77 | 88 | 65 | 91 | 91 | 95 |
| Сокет | LGA1155 | LGA1155 | LGA1150 | LGA1150 | LGA1151 | LGA1151 | LGA1151v2 |
| Официальная цена | $332 | $332 | $339 | $366 | $339 | $339 | $359 |
Любопытно, что за прошедшие с момента выпуска Sandy Bridge семь лет Intel так и не смогла заметно нарастить тактовые частоты. Несмотря на то, что дважды менялся технологический производственный процесс и дважды серьезно оптимизировалась микроархитектура, сегодняшние Core i7 почти не продвинулись вперёд по своей рабочей частоте. Новейший Core i7-8700K имеет номинальную частоту 3,7 ГГц, что всего лишь на 6 процентов выше частоты вышедшего в 2011 году Core i7-2700K.
Впрочем, такое сравнение не совсем корректно, ведь Coffee Lake имеет в полтора раза больше вычислительных ядер. Если же ориентироваться на четырёхъядерный Core i7-7700K, то рост частоты выглядит всё-таки убедительнее: этот процессор ускорился относительно 32-нм Core i7-2700K на достаточно весомые 20 процентов в мегагерцевом выражении. Хотя всё равно вряд ли это можно назвать впечатляющим приростом: в абсолютных величинах это конвертируется в прибавку по 100 МГц в год.
Нет никаких прорывов и в других формальных характеристиках. Intel продолжает снабжать все свои процессоры индивидуальной кеш-памятью второго уровня объёмом 256 Кбайт на ядро, а также общим на все ядра L3-кешем, размер которого определяется из расчёта 2 Мбайт на ядро. Иными словами, главный фактор, по которому произошёл самый большой прогресс, - это число вычислительных ядер. Развитие Core начиналось с четырёхъядерных CPU, а пришло к шестиядерным. Причём очевидно, что это ещё не конец и в ближайшей перспективе мы увидим и восьмиядерные варианты Coffee Lake (либо Whiskey Lake).
Впрочем, как нетрудно заметить, за семь лет у Intel почти не менялась и ценовая политика. Даже шестиядерный Coffee Lake по сравнению с предшествующими четырёхъядерными флагманами подорожал всего лишь на шесть процентов. Все же остальные старшие процессоры класса Core i7 для массовой платформы всегда обходились потребителям в сумму порядка $330-340.
Любопытно, что самые крупные перемены произошли даже не с самими процессорами, а с поддержкой ими оперативной памяти. Пропускная способность двухканальной SDRAM с момента выхода Sandy Bridge и до сегодняшнего дня выросла вдвое: с 21,3 до 41,6 Гбайт/с. И это - ещё одно немаловажное обстоятельство, определяющее преимущество современных систем, совместимых со скоростной DDR4-памятью.
Да и вообще, все эти годы вместе с процессорами эволюционировала и вся остальная платформа. Если вести речь о главных вехах в развитии платформы, то, помимо роста скорости совместимой памяти, отметить хочется и появление поддержки графического интерфейса PCI Express 3.0. Кажется, что скоростная память и быстрая графическая шина наряду с прогрессом в частотах и архитектурах процессоров выступают весомыми причинами того, что современные системы стали лучше и быстрее прошлых. Поддержка DDR4 SDRAM появилась в Skylake, а перевод процессорной шины PCI Express на третью версию протокола произошёл ещё в Ivy Bridge.
Кроме того, заметное развитие получили и сопутствующие процессорам наборы системной логики. Действительно, сегодняшние интеловские чипсеты трёхсотой серии могут предложить гораздо более интересные возможности в сравнении с Intel Z68 и Z77, которые использовались в LGA1155-материнских платах под процессоры поколения Sandy Bridge. В этом нетрудно убедиться по следующей таблице, в которой мы свели воедино характеристики флагманских интеловских чиспсетов для массовой платформы.
| P67/Z68 | Z77 | Z87 | Z97 | Z170 | Z270 | Z370 | |
| Совместимость с CPU | Sandy Bridge Ivy Bridge |
Haswell | Haswell Broadwell |
Skylake Kaby Lake |
Coffee Lake | ||
| Интерфейс | DMI 2.0 (2 Гбайт/с) | DMI 3.0 (3,93 Гбайт/с) | |||||
| Стандарт PCI Express | 2.0 | 3.0 | |||||
| Линии PCI Express | 8 | 20 | 24 | ||||
| Поддержка PCIe M.2 | Нет | Есть |
Есть, до 3 устройств | ||||
| Поддержка PCI | Есть | Нет | |||||
| SATA 6 Гбит/с | 2 | 6 | |||||
| SATA 3 Гбит/с | 4 | 0 | |||||
| USB 3.1 Gen2 | 0 | ||||||
| USB 3.0 | 0 | 4 | 6 | 10 | |||
| USB 2.0 | 14 | 10 | 8 | 4 | |||
В современных наборах логики существенно развились возможности для подключения высокоскоростных носителей информации. Самое главное: благодаря переходу чипсетов на шину PCI Express 3.0 сегодня в производительных сборках можно использовать быстродействующие NVMe-накопители, которые даже по сравнению с SATA SSD могут предложить заметно лучшую отзывчивость и более высокую скорость чтения и записи. И одно только это может стать веским аргументом в пользу модернизации.
Кроме того, современные наборы системной логики предоставляют гораздо более богатые возможности для подключения дополнительных устройств. И речь не только о существенном увеличении числа линий PCI Express, что обеспечивает наличие на платах нескольких дополнительных слотов PCIe, заменяющих обычные PCI. Попутно в сегодняшних чипсетах имеется также и врождённая поддержка портов USB 3.0, а многие современные материнские платы снабжаются и портами USB 3.1 Gen2.
Всем привет Значит Intel Core i7 это крутой процессор, ибо позиционируется как самый мощный проц для дома, то есть для обычного домашнего компа. И стоит он конечно недешево, я бы даже сказал очень недешево. Так сколько ядер в i7? А вот тут не все так просто. Для обычных компов как правило i7 это 4 ядра, но так как процессор поддерживает технологию Hyper-threading, то есть также и потоки. В итоге 4 ядра или 8 потоков, но винда потоки воспринимает как за ядра. Хотя в Windows 10, в диспетчере задач на вкладке Производительность > ЦП, то там вроде как написано сколько ядер и сколько потоков.
То есть обычно так оно и есть, для стационарных компов i7 это 4 ядра или 8 потоков. Так было и года четыре назад и так осталось по сей день. Однако, есть еще ноутбучные процессоры, там уже может быть немного иначе, а именно 2 ядра или 4 потока, например модель i7-6500U. Нет, это не говорит о том, что это плохие процессоры, просто для этих процессоров главное не только производительность но и минимальное потребление энергии (TDP), все таки они ноутбучные. Вот не смотря на то, что модель i7-6500U это i7, но потребляет он как для топовой модели очень мало, а именно 25 Ватт!
Но что означает буква U в названии процессоров Intel? Эта буква означает тоже что и буква M, то есть модели с такими буквами, это мобильные процессоры. А значит не такие мощные как обычные ну и конечно намного меньше потребляют энергии, это ведь очень важно для ноутбуков.
Так что если у вас ноутбук, то смотрите какой там стоит процессор и потом ищите в интернете сколько там ядер. Но лучше всего ничего не искать, а воспользоваться прогой CPU-Z, она все четко показывает и сама по себе крошечная. О ней я писал вот , так что советую все таки глянуть
Вот есть еще модели i7-5500U, i7-7500U, и вот там также идет 2 ядра или 4 потока. Так что вот такие дела. У настольных вариантов, ну то есть у тех, что для ПК, то там вроде такого нет. Там стандартно 4 ядра или 8 потоков.
Но вот я писал про 4 ядра, это все нормально, но вот как я и упомянул, это все СТАНДАРТНО для 1155-тый сокета, 1150-го, даже у старенького сокета 1156 i7 тоже имеет 4 ядра или 8 потоков. А вот в ноутах в погоне за тем чтобы ноут долго работал без подзарядки и при этом был более-менее производителен, то вот там и пошли на такие жертвы, убрали два ядра.. Ну а что делать то…
Ну так вот, а следующий сокет, так бы сказать платформа новой эры, мощность нового формата, это сокет 2011-3 (или его первый вариант 2011). Этот сокет, это просто нечто, там уже наверно не будет процессоров с двумя ядрами, вроде бы нет даже с четырьмя ядрами (могу ошибаться). 2011-3 это мощность процессоров из шести и более ядер, это уже не шутки, мощность таких процессоров просто невероятно крутая. Собственно цена тоже
Так что тут определенно сказать даже нечего, на 2011-3 сокете или даже просто на 2011, i7 часто идет именно на 6-ти ядрах, ну то есть так бы сказать ходовые модели имеют 6 ядер или 12 потоков. Есть и более мощные, но они дороже и не всем по карману. Модель Intel Core i7-6950X стоит более штуки баксов, вернее почти две, ну так вот и там 10 ядер или 20 потоков, кажется что такой мощности хватит на всю жизнь…
Ну так что вам думать в итоге? Ну то есть сколько ядер в i7? Можно ли ответить на этот вопрос по-простому? Можно, я сейчас постараюсь это сделать! Значит смотрите, если у вас сокет 1156, 1155, 1150, 1151, то там идет 4 ядра или 8 потоков максимум (вроде так). Если 2011/2011-3 сокет, то там идет от 6 ядер/12 потоков и выше. Если мобильный процессор, то нужно смотреть характеристики, как правило там i7 это 4 ядра/8 потоков или 2 ядра/4 потока. Как я уже написал выше, если у вас стоит i7 и вам нужно узнать всю важную инфу о нем, то советую использовать CPU-Z, можно еще попробовать Aida64, тоже хорошая прога, намного больше инфы о железе показывает, не только о процессоре.
Так что вот такие вот дела ребята. Кстати, я вот писал что 2011-3 это сокет так бы сказать новой эры производительности. Ну, мне так кажется. А вот сокет 1151, я о нем не написал, так вот это так бы сказать продолжение того, что мы имеем сейчас, ну то есть сокета 1150. 1151 немного будет мощнее, а цена то почти одна и таже. Хотя, может быть в будущем будет продолжение и 1151-того сокета…
Кстати есть еще сокет 1366 (как бы устаревший уже), ну так вот там есть модель i7-970, она имеет 6 ядер/12 потоков, тоже крутой проц! То есть модель как и в сокете 2011-3, но конечно по производительности проигрывает. Но тут ничего нет удивительного, ведь сначала был 1366, потом 2011, и потом уже появился на свет 2011-3. Следующий сокет наверно будет создан для невероятно мощных процессоров… Даже боюсь представить что это будет за мощь… Я вот сейчас подумал, может быть они вообще как бы не для дома предназначены, а для каких-то рабочих станций, серверов? Ну я имею ввиду сокет 2011-3… Я просто не знаю, разве в скором будущем игры будут требовать 10 ядер? Ну, может и будут, это просто мои так бы сказать мысли вслух…
Все ребята, на этом уже все, надеюсь что все вам тут было понятно. Удачи вам и хорошего настроения, покедова
17.11.2016Однако эти два материала, как нам кажется, все еще недостаточны для полного раскрытия темы. Первым «тонким моментом» являются тактовые частоты - все-таки при выпуске Haswell Refresh компания уже разделила жестко линейку «обычных» Core i7 и «оверклокерских», фабрично разогнав последние (что было не так уж и сложно, поскольку таких процессоров вообще говоря требуется немного, так что отобрать необходимое количество нужных кристаллов несложно). Появление же Skylake положение дел не только сохранило, но и усугубило: Core i7-6700 и i7-6700K это вообще очень разные процессоры, различающиеся и уровнем TDP. Таким образом, даже при одинаковых частотах эти модели могли бы работать по-разному с точки зрения производительности, а ведь и частоты совсем не одинаковые. В общем, делать выводы по старшей модели опасно, но в основном-то как раз везде изучалась она и только она. «Младшая» (и более востребованная) до последнего времени вниманием тестовых лабораторий избалована не была.
А для чего это может быть нужно? Как раз для сравнения с «верхушками» предыдущих семейств, тем более что там обычно такого большого разброса частот не было. Иногда и вообще не было - например, пары 2600/2600K и 4771/4770К в плане процессорной части в штатном режиме идентичны. Понятно, что 6700 в большей степени является аналогом не названных моделей, а 2600S, 3770S, 4770S и 4790S, но... Важно это лишь с технической точки зрения, которая, в общем-то, мало кого интересует. В плане распространенности, легкости приобретения и других значимых (в отличие от технических деталей) характеристик это как раз «регулярное» семейство, к которому и будет присматриваться большинство владельцев «старых» Core i7. Или потенциальных владельцев - пока еще апгрейд временами остается чем-то полезным, большинство пользователей процессоров младших семейств процессоров при необходимости увеличения производительности присматривается в первую очередь к устройствам для уже имеющейся «на руках» платформы, а только потом уже рассматривает (или не рассматривает) идею ее замены. Правильный это подход или не очень - покажут тесты.
Конфигурация тестовых стендов
| Процессор | Intel Core i7-2700K | Intel Core i7-3770 | Intel Core i7-4770K | Intel Core i7-5775C | Intel Core i7-6700 |
| Название ядра | Sandy Bridge | Ivy Bridge | Haswell | Broadwell | Skylake |
| Технология пр-ва | 32 нм | 22 нм | 22 нм | 14 нм | 14 нм |
| Частота ядра std/max, ГГц | 3,5/3,9 | 3,4/3,9 | 3,5/3,9 | 3,3/3,7 | 3,4/4,0 |
| Кол-во ядер/потоков | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 128/128 | 128/128 | 128/128 | 128/128 | 128/128 |
| Кэш L2, КБ | 4×256 | 4×256 | 4×256 | 4×256 | 4×256 |
| Кэш L3 (L4), МиБ | 8 | 8 | 8 | 6 (128) | 8 |
| Оперативная память | 2×DDR3-1333 | 2×DDR3-1600 | 2×DDR3-1600 | 2×DDR3-1600 | 2×DDR4-2133 |
| TDP, Вт | 95 | 77 | 84 | 65 | 65 |
| Графика | HDG 3000 | HDG 4000 | HDG 4600 | IPG 6200 | HDG 530 |
| Кол-во EU | 12 | 16 | 20 | 48 | 24 |
| Частота std/max, МГц | 850/1350 | 650/1150 | 350/1250 | 300/1150 | 350/1150 |
| Цена | T-7762352 | T-7959318 | T-10384297 | T-12645073 | T-12874268 |
Для пущей академичности имело бы смысл тестировать Core i7-2600 и i7-4790, а вовсе не 2700К и 4770К, но первый в наше время найти уже сложно, в то время как 2700К у нас под рукой в свое время нашелся и был протестирован. Равно как и 4770К тоже изучался, причем в «обычном» семействе он имеет полный (4771) и близкий (4770) аналоги, и вся упомянутая троица от 4790 отличается несущественно, так что возможностью минимизировать количество работы мы решили не пренебрегать. В итоге, кстати, процессоры Core второго, третьего и четвертого поколений оказались максимально близки друг к другу по официальному диапазону тактовых частот, да и 6700 отличается от них незначительно. Broadwell тоже можно было «подтянуть» к этому уровню, взяв результаты не i7-5775C, а Xeon E3-1285 v4, но только лишь подтянуть, а не полностью устранить различие. Именно поэтому мы решили воспользоваться более массовым (благо и большинство других участников такие же), а не экзотическим процессором.
Что касается прочих условий тестирования, то они были равными, но не одинаковыми: частота работы оперативной памяти была максимальной поддерживаемой по спецификациям. А вот ее объем (8 ГБ) и системный накопитель (Toshiba THNSNH256GMCT емкостью 256 ГБ) были одинаковыми для всех испытуемых.
Методика тестирования
Для оценки производительности мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарков и iXBT Game Benchmark 2015 . Все результаты тестирования в первом бенчмарке мы нормировали относительно результатов референсной системы, которая в этом году будет одинаковой и для ноутбуков, и для всех остальных компьютеров, что призвано облегчить читателям нелегкий труд сравнения и выбора:
iXBT Application Benchmark 2015
Как мы уже не раз писали, в этой группе немалое значение имеет видеоядро. Однако далеко не все так просто, как можно было бы предположить только лишь по техническим характеристикам - например, i7-5775C все же медленнее, чем i7-6700, хотя у первого как раз GPU намного мощнее. Впрочем, еще более показательно тут сравнение 2700К и 3770, которые в плане исполнения OpenCL-кода различаются принципиально - первый задействовать для этого GPU вообще не способен. Второй - способен. Но делает это настолько медленно, что никаких преимуществ перед предшественником не имеет. С другой стороны, наделение такими способностями «самого массового GPU на рынке» привело к тому, что их начали понемногу использовать производители программного обеспечения, что проявилось уже к моменту выхода на рынок следующих поколений Core. И наряду с небольшими улучшениями и процессорных ядер способно привести к достаточно заметному эффекту.
Однако не везде - вот как раз случай, когда прирост от поколения к поколению совсем незаметен. Впрочем, он есть, но такой, что проще не обращать на него внимания. Интересным тут является разве что то, что прошедший год позволил совместить такое увеличение производительности с существенно менее жесткими требованиями к системе охлаждения (что открывает обычным настольным Core i7 и сегмент компактных систем), однако не во всех случаях это актуально.
А вот пример, когда на GPU уже удалось переложить немалую часть нагрузки. Единственное, что может «спасти» в этом случае старые Core i7 это дискретная видеокарта, однако пересылки данных по шине эффект портят, так что i7-2700K и в этом случае не обязательно догонит i7-6700, а 3770 на это способен , но вот угнаться ни за 4790К или 6700К, ни за 5775С с любым видео уже не может . Собственно, ответ на иногда возникающий у части пользователей недоуменный вопрос - зачем в Intel уделяют столько внимания интегрированной графике, если для игр ее все равно мало, а для других целей давно достаточно? Как видим, не слишком-то и «достаточно», если самым быстрым иногда способен (как здесь) оказаться процессор с далеко не самой мощной «процессорной» частью. И уже заранее интересно - что мы сможем получить от Skylake в модификации GT4e ;)
Поразительное единодушье, обеспеченное тем, что этой программе не требуются ни новые наборы инструкций, ни какие-то чудеса на ниве увеличения многопоточной производительности. Небольшая разница между поколениями процессоров, все же, есть. Но выискивать ее можно разве что при в точности идентичной тактовой частоте. А когда таковая различается существенно (что мы имеем в исполнении i7-5775С, в однопоточном режиме отстающем от всех на 10%) - можно и не искать:)
Audition «умеет» более-менее все. Разве что к дополнительным потокам вычисления довольно равнодушен, но использовать их умеет. Причем, судя по результатам, на Skylake делает это лучше, чем было свойственно предыдущим архитектурам: преимущество 4770К над 4690К составляет порядка 15%, а вот 6700 обходит 6600К уже на 20% (при том, что частоты у всех примерно равные). В общем, скорее всего, в новой архитектуре будет ждать нас еще немало открытий. Небольших, но иногда дающих кумулятивный эффект.
Как и в случае распознавания текста, где именно 6700 отрывается от предшественников наиболее «резво». Хоть в абсолютном итоге и незначительно, но ждать на относительно старых и хорошо «вылизанных» алгоритмах такого прироста при учете того, что, по сути, перед нами энергоэффективный процессор (кстати - 6700К действительно намного быстрее справляется с этой задачей) априори было бы слишком оптимистично. Мы и не ждали. А практика оказалась интереснее априорных предположений:)
С архиваторами все топовые процессоры справляются очень хорошо независимо от поколения. Во многом, как нам кажется, потому, что для них-то эта задача уж очень уже простая. Собственно, счет уже идет на секунды, так что что-то здесь радикально улучшить практически невозможно. Если только ускорить работу системы памяти, но DDR4 имеет более высокие задержки, нежели DDR3, так что гарантированный результат дает разве что увеличение кэшей. Поэтому самым быстрым оказался единственный среди протестированных процессор с GPU GT3e - кэш-память четвертого уровня используется не только видеоядром. С другой стороны, не так уж и велик прирост от дополнительного кристалла, так что архиваторы просто та нагрузка, на которую в случае заведомо быстрых систем (а не каких-нибудь мини-ПК) можно уже не обращать внимания.
Плюс-минус пол-лаптя от Солнца, что, в общем, тоже подтверждает, что все топовые процессоры справляются с такими задачами одинаково, контроллеры в чипсетах трех серий примерно идентичные, так что существенная разница может быть обусловлена только накопителем.
А вот в таком банальном сценарии, как простое копирование файлов, еще и теплопакетом: модели с пониженным «разгоняются» достаточно вяло (благо формально и не за чем), что приводит к чуть более низким результатам, чем могло бы. Но в целом тоже не тот случай, ради которого может возникнуть желание менять платформу.
Что получаем в итоге? Все процессоры примерно идентичны друг другу. Да, конечно, разница между лучшим и худшим превышает 10%, но не стоит забывать о том, что это различия, накопившиеся за три с лишним года (а возьми мы i7-2600, так было бы 15% почти за пять). Таким образом, практического смысла в замене одной платформы на другую нет, пока старая работает. Естественно, если речь идет о LGA1155 и ее последователях - как мы уже убедились «перепад» между LGA1156 и LGA1155 куда более заметный, причем не только в плане производительности. На последних на данный момент платформах Intel что-то можно «выжать» использованием «стероидных» Core i7 (если уж все равно ориентироваться именно на это недешевое семейство), но не так и много: по интегральной производительности i7-6700K обгоняет i7-6700 на 15%, так что и его отрыв от какого-нибудь i7-2700K увеличивается почти до 30%, что уже более весомо, но все равно еще не принципиально.
Игровые приложения
По понятным причинам, для компьютерных систем такого уровня мы ограничиваемся режимом минимального качества, причем не только в «полном» разрешении, но и с его уменьшением до 1366×768: Несмотря на очевидный прогресс в области интегрированной графики, она пока не способна удовлетворить требовательного к качеству картинки геймера. А 2700К мы решили и вовсе на стандартном игровом наборе не проверять: очевидно, что тех его владельцев, кто использует именно интегрированное видеоядро, игры не интересуют от слова совсем. Кого интересуют хоть как-то, те уж точно как минимум какую-нибудь «затычку для слота» в закромах нашли и установили, благо наше тестирование по предыдущей версии методики показало, что HD Graphics 3000 не лучше, чем даже Radeon HD 6450, причем обоих практически ни на что не хватает. Вот HDG 4000 и более новые IGP уже какой-никакой интерес собой представляют.
Вот, например, в Aliens vs. Predator можно поиграть на любом из изучаемых процессоре, но только снизив разрешение. Для FHD же подходит только GT3e, причем неважно какой - просто в сокетном исполнении такая конфигурация на данный момент доступна лишь для Broadwell со всеми вытекающими.
Зато «танчики» на минималках уже на всем «бегают» столь хорошо, что стройная картина только в высоком разрешении и «вытанцовывается»: в низком даже непонятно - кто лучше, а кто хуже.
Grid2 при всей своей слабой требовательности к видеочасти все еще ставит процессоры строго по ранжиру. Но особенно хорошо это видно опять в FHD, где и пропускная способность памяти уже имеет значение. В итоге на i7-6700 уже можно разрешение не снижать. На i7-5775C тем более, причем и абсолютные результаты намного выше, так что если данная сфера применения интересует, а использование дискретной видеокарты по каким-либо причинам нежелательно, альтернатив этой линейке процессоров по-прежнему нет. В чем нет и ничего нового.
Лишь старшие Haswell «вытягивают» игру хотя бы в низком разрешении, а Skylake делает это уже без оговорок. Broadwell не комментируем - это не архитектурное, а, скажем так, количественное превосходство.
Более старая игра серии на первый взгляд аналогична, но тут уже и между Haswell и Skylake даже количественных отличий не наблюдается.
В Hitman - наблюдаются и заметные, но перехода количества в качество по-прежнему нет.
Как и здесь, где даже режим низкого разрешения может «вытянуть» только процессор с GT3e. У остальных - весомый, но все еще недостаточный даже для таких «подвигов» прогресс.
Минимальный режим настроек в этой игре относится очень щадящим образом ко всем слабосильным GPU, хотя HDG 4000 еще «хватало» лишь на HD, но не FHD.
И снова тяжелый случай. Менее «тяжелый», чем Thief, но достаточный для того, чтобы продемонстрировать наглядно, что никакая интегрированная графика не может считаться игровым решением.
Хотя в некоторые игры может позволить поиграть и с относительным комфортом. Впрочем, ощутимым только если усложнять IGP и количественно наращивать все функциональные блоки. Собственно, как раз в легких режимах прогресс в области GPU Intel наиболее заметен - примерно два раза за три года (более старые-то разработки вообще уже нет смысла рассматривать серьезно). Но из этого не следует, что со временем интегрированная графика сможет легко и непринужденно догнать дискретную сравнимого возраста. Скорее всего, «паритет» будет установлен с другой стороны - имея в виду огромную базу инсталлированных решений невысокой производительности, производители тех же игр на нее и будут ориентироваться. Почему раньше этого не делали? Вообще говоря, делали - если рассматривать не только 3D-игры, а вообще рынок, огромное количество весьма популярных игровых проектов было предназначено как раз для того, чтобы нормально работать и на достаточно архаичных платформах. Но определенный сегмент программ, «двигавших рынок» был всегда, причем именно он и привлекал максимум внимания со стороны прессы и не только. Сейчас же процесс явно близок к точке насыщения, поскольку, во-первых, парк разнообразной компьютерной техники уже очень велик, и желающих заниматься перманентным апгрейдом все меньше. А во-вторых, «мультиплатформенность» нынче подразумевает под собой не только специализированные игровые консоли, но и разнообразные планшеты-смартфоны, где, очевидно, с производительностью все еще хуже, чем у «взрослых» компьютеров, независимо от степени интегрированности платформ последних. Но для того, чтобы данная тенденция стала преобладающей, нужно, все же, как нам кажется достигнуть определенного уровня гарантированной производительности. Чего пока нет. Но над проблемой все производители работают более чем активно и Intel тут исключением не является.
Итого
Что же мы видим в конечном итоге? В принципе, как не раз было сказано, последнее существенное изменение в процессорных ядрах семейства Core состоялось почти пять лет назад. На этом этапе уже удалось достичь такого уровня, «атаковать» который напрямую никто из конкурентов не может. Поэтому основной задачей Intel является улучшение положения в, скажем так, сопутствующих областях, а также наращивание количественных (но не качественных) показателей там, где это имеет смысл. Тем более, что серьезное влияние на массовый рынок оказывает растущая популярность портативных компьютеров, давно обогнавших по этому показателю настольные и становящихся все более портативными (несколько лет назад, например, ноутбук массой 2 кг еще считался «условно легким», а сейчас активно растут продажи трансформеров, в случае которых большая масса убивает весь смысл их существования). В общем, разработка компьютерных платформ давно идет не по пути наилучшего удовлетворения потребностей покупателей больших настольных компьютеров. В лучшем случае - не в ущерб им. Поэтому то, что в целом в этом сегменте производительность систем не снижается, а даже немного растет, уже повод для радости - могло быть и хуже:) Плохо только то, что из-за изменений в периферийной функциональности приходится постоянно менять и сами платформы: это сильно подкашивает такое традиционное преимущество модульных компьютеров, как ремонтопригодность, но здесь ничего не попишешь - попытки сохранять совместимость любой ценой до добра тем более не доводят (сомневающиеся могут посмотреть на, к примеру, AMD AM3+).
Компания Intel выпустила свои новейшие мобильные процессоры восьмого поколения в начале апреля 2018 года, однако многие пользователи до сих пор не знают, насколько они отличаются от предыдущего, а также путаются между сериями H и U. Поэтому в данной статье я хотел бы рассказать о них подробнее, а затем проверить их в бенчмарках, используя новые ноутбуки GT75 и GS65 в сравнении с ноутбуком предыдущего поколения GP62. Кстати, если вы пользуетесь ноутбуками других марок, то разница в производительности может быть не столь заметна ввиду меньшей мощности блока питания и более слабой системы охлаждения.
Разница в количестве ядер и тепловыделении
Посмотрев на приведенную ниже таблицу, мы можем увидеть, что все модели Core i9 и Core i7 H-серии восьмого поколения обладают архитектурой «6 ядер/12 потоков». Это значит, что прирост производительности в некоторых бенчмарках может составить 40-50%, поскольку мы имеем на 2 ядра (и 4 вычислительных потока) больше, чем у Core i7-7700HQ. Процессоры Core i5-8300H и Core i7-8500U имеют формулу «4 ядра/8 потоков» и могут также оказаться быстрее в некоторых тестах, чем Core i7-7700HQ.Чем больше ядер, тем больше тепловыделение и энергопотребление процессора, поэтому резкий рост температуры процессора Core i7 или Core i9 восьмого поколения до 95° и выше – вполне нормальное явление. Некоторые программы требуют повышенной производительности, а охлаждающий вентилятор разгоняется с опозданием в несколько секунд. Впрочем, это не приведет к повреждению процессора или каким-либо проблемам с точки зрения скорости, ведь игровые ноутбуки MSI оснащаются более мощной системой охлаждения с большим числом тепловых трубок, чем у конкурентов. Самая «продвинутая» ее версия используется в модели GT75, чтобы, вместе с двумя 230-ваттными блоками питания, обеспечить высокую производительность и стабильную работу процессора Core i9 на частотах до 4,7 ГГц!
 |
* Теплопакет в режиме Boost – оценка, основанная на обзорах в СМИ и внутренних тестах с помощью утилиты Intel XTU. Когда все процессорные ядра работают на максимальной частоте, тепловыделение растет гораздо выше базового уровня. *
Системы охлаждения MSI – лучший выбор для игровых ноутбуков
4 тепловых трубки и 3 вентилятора с 47 лопастями – система охлаждения Cooler Boost Trinity, реализованная в ноутбуке GS65 Stealth Thin, является самой мощной в его сегменте. Благодаря ей этот ультратонкий ноутбук поддерживает специальный турборежим, в котором процессор работает на увеличенной частоте.Ноутбук GT75 Titan оснащается настоящим шедевром под названием Cooler Boost Titan. Эта система охлаждения включает в себя 2 огромных вентилятора, 3 тепловых трубки для центрального процессора и 6 – для графического процессора и стабилизатора напряжения. Она способна рассеять более 120 ватт тепла и даже больше, позволяя разгонять процессор до экстремально высоких частот.
Во время тестирования процессоров Core i9-8950HK и Core i7-8750H в приложении MSI Dragon Center 2 был активирован режим Sport. Таким образом, у пользователей этих ноутбуков есть возможность разогнать систему еще сильнее, переключившись в режим Turbo. В частности, GT75 Titan может обеспечить стабильную работу процессора на частоте 4,5-4,7 ГГц.
 |
Core i9-8950HK – более чем на 86% быстрее, чем Core i7-7700HQ
Давайте взглянем на результаты многопоточного процессорного теста бенчмарка CineBench R15, который позволяет оценить производительность в профессиональных приложениях. Процессор Core i9-8950HK опережает Core i7-7700HQ на 86%, а также обгоняет Core i7-8750H – на 24%. Скорость, достойная его цены. И даже Core i5-8300H оказывается более чем на 13% быстрее, чем Core i7-7700HQ. Что касается модели Core i7-8550U, то она считается более дешевой и экономичной, и это сказывается на производительности, которая на 25% ниже, чем у Core i7-7700HQ. |
Больше ядер и выше частота – значит, выше скорость перекодирования видео X.264 FHD
Перекодирование и редактирование видео в формате Full-HD уже стало повседневной задачей для геймеров, YouTube-блогеров и стримеров, поэтому мне было интересно узнать, какие улучшения процессоры Core i9-8950HK и Core i7-8750H могут предложить в этой области. Для проверки я использовал бенчмарк X264 FHD Benchmark.Давайте посмотрим на результаты. Шестиядерные Core i9-8950HK и Core i7-8750H справляются с перекодированием видео гораздо быстрее. Если мы выразим результаты в процентах, то процессоры i9-8950HK, i7-8750H и i5-8300H опережают i7-7700HQ на 74%, 39% и 9%, соответственно.
 |
Максимальный отрыв – в чисто процессорном бенчмарке PASS Mark
PASS Mark представляет собой бенчмарк, результаты которого зависят только от центрального процессора, поэтому он очень хорошо показывает разницу между различными процессорными архитектурами. Здесь Intel Core i9-8950H на 99% быстрее, чем i7-7700HQ, а Core i7-7850H опережает i7-7700HQ на 62% – все благодаря более высокой частоте и большему числу ядер. Также мы видим, что Core i5-8300H, имея ту же архитектуру (4 ядра, 8 потоков) и схожую базовую частоту, что и i7-7700HQ, показывает почти такую же производительность.Превосходное охлаждение и питание – залог высокой производительности ноутбуков MSI
Не все ноутбуки, оснащенные Core i9-8950HK и Core i7-8750H, могут показать такой же прирост производительности, поскольку эти процессоры обладают повышенным энергопотреблением, когда работают на максимуме. Теплопакет в 45 ватт относится лишь к базовой частоте. Если же вы хотите, чтобы процессор дольше работал на повышенной частоте в режиме Boost, то будьте готовы к тому, что энергопотребление процессора Core i9/i7 восьмого поколения может составить 60-120 ватт при полной загрузке всех шести ядер. Вот почему так важно иметь мощную систему питания и хорошее охлаждение. |
Используя утилиту Intel XTU, я ограничил термопакет процессора Core i9-8950HK в ноутбуке GT75 Titan, который работал в режиме Turbo, и проверил его в многопоточном процессорном тесте бенчмарка CineBench R15. Как можно увидеть, если система охлаждения слабая или процессор не получает достаточно питания, производительность существенно снижается.
Итак, при термопакете в 150 ватт результат равен 1444 баллам. Термопакет 120 Вт – 1348 баллов, 90 Вт – 1250 баллов. А при термопакете в 60 Вт процессор i9-8950HK получает 1103 балла, что даже меньше, чему у процессора i7-8750H (1113 баллов). Итак, система охлаждения и энергопотребление – ключевые факторы, определяющие производительность процессора. Чем больше ядер работают под полной нагрузкой, тем выше требования к питанию. И это значит, что, приобретая игровой ноутбук другого бренда со слабым охлаждением или недостаточно мощной системой питания, вы можете получить красивые цифры в спецификациях, но низкую скорость на практике.
 |
Производительность зависит от охлаждения и питания
Для достижения максимальной производительности процессору Core i9-8950HK требуется более 120 ватт энергии, а процессору Core i7-8750H – более 60 ватт. Чтобы рассеять такое количество тепла ноутбуки MSI оснащаются мощными системами охлаждения с уникальной функцией ускорения вентиляторов Cooler Boost. Стабильное питание и хорошее охлаждение – залог высокой игровой производительности. Замените свой старый ноутбук геймерской моделью от MSI, и вы сразу же отметите ее великолепную скорость! |