Головна → Налаштування Wi-Fi Процесори. Чи є процесор Broadwell-Y від компанії Intel загрозою для архітектури ARM Порівняльні характеристики протестованих CPU

Процесори. Чи є процесор Broadwell-Y від компанії Intel загрозою для архітектури ARM Порівняльні характеристики протестованих CPU

Broadwell – це нове покоління процесорів Intel Core. Протягом найближчих півтора року ними буде оснащено більшість ноутбуків та настільних комп'ютерів. У продаж вони поки що не надійшли, проте багато людей (і ми в тому числі) цієї події чекають, не дочекаються.

Broadwell є п'ятим поколінням процесорів серії Core від Intel, саме він має визначити ту міць, на яку будуть здатні комп'ютери майбутнього.

Все це, безумовно, дуже важливо, але в чому ж полягає відмінність новинки? Ми збираємося розглянути Broadwell ближче, щоб зрозуміти, чи варто будувати будь-які плани з придбання цих процесорів, коли перші комп'ютери з Broadwell з'являться в магазинах вже наприкінці цього року.

Тик так

Intel оновлює модельний ряд своїх процесорів новим поколінням чіпів щорічно, причому оновлення залишається активним протягом 18 місяців. Однак це не означає, що щоразу компанія надає абсолютно нову систему.

Вона слідує за стратегією розробки під назвою «тік-так», яка використовується компанією з 2007 року. Але що означає це «тик-так»?

Якщо оновлення одного року припустило нову архітектуру процесора, то в оновленні наступного року технологічний процес скорочується. Скорочення архітектури процесора робить його роботу більш ефективною, але на скільки кардинальне підвищення потужності це впливає далеко не завжди.

Broadwell – це покращена версія Haswell

Intel Haswell був модернізацією "так" - він відрізняється новою архітектурою. Intel Broadwell – це «тік», архітектура Haswell стала більш мініатюрною та раціональною.

Intel йде вглиб

Тож наскільки менше буде Broadwell? Мініатюризація архітектури означає скорочення не самих чіпів, а транзисторів, що становлять «мозок» процесора.

Якщо в Intel Haswell задіяні 22-нанометрові транзистори, транзистори Broadwell будуть 14-нанометровими. В останні вісім років розробникам вдалося досягти значного прогресу в цій галузі. Адже ще 2006 року перші процесори Core мали аналогічні складові розміром 65 нанометрів!

Якщо ви не уявляєте, що таке нанометр, то ось вам приклад: товщина звичайного людського волосся складає приблизно 90000 нанометрів. Транзистори (навіть найстаріші), про які ми тут говоримо, неймовірно крихітні. Це перемикачі, які працюють системно, виконуючи найскладніші завдання, з якими доводиться стикатися з процесором. У сучасному процесорі їх налічується понад мільярд.

Чому такі тонкі?

Найбільшою заявою, що стосується Broadwell, є той факт, що його чіпи будуть на 30% ефективнішими, ніж чіпи Haswell. І це при тому, що Broadwell споживає на 30% менше енергії, і маючи аналогічну тактову частоту, має кращу продуктивність. Тож усі виявляються у виграші.

Haswell вже досяг вражаючих результатів щодо ефективності роботи в порівнянні з попереднім поколінням, Ivy Bridge – тривалість автономної роботи акумулятора торішніх ноутбуків Windows значно зросла. Судячи з того, як поводився Haswell, що з'явився в 2013 році, можна сказати, чого очікувати від Broadwell.

Візьмемо для прикладу 13-дюймовий MacBook Air 2012 - згідно оцінки Apple повного заряду акумулятора вистачає на сім годин роботи в Інтернеті. Так ось там стояв представник покоління Ivy Bridge, яке лише на крок відстає від теперішніх моделей Haswell.

Сьогоднішні 13-дюймові моделі MacBook Air з Haswell здатні працювати до 12 годин поспіль. Додаткові п'ять годин витривалості поряд з іншими показниками – це було і до Haswell. З оновленням Broadwell ми з упевненістю можемо чекати на ноутбуки з тривалістю автономної роботи до 15 годин. І у нас нарешті з'являться ноутбуки, які будуть витривалішими від багатьох планшетів сьогоднішнього дня.

Чому Broadwell знаменує собою новий революційний початок

Важливість Broadwell не може пояснюватися виключно терміном автономної роботи. Революцію щодо показників екрана ноутбука зробить вдосконалена ефективність роботи.

В останні кілька років у плані технологій екрану ноутбуки дещо відстали від телефонів та планшетів. Якщо у вас є хороший телефон і "середнький" ноутбук, то швидше за все більше пікселів опиниться на екрані телефону, а не ноутбука.

Якщо подумати, це виглядає злегка ненормально.

Підвищення ефективності дозволить використовувати ноутбуки з екранами великих дозволів, без втрати терміну автономної роботи і необхідності використовувати великі акумулятори. Поки що нам не доведеться побачити ноутбуки з ультрависокою роздільною здатністю за ціною $482, але перший крок до появи доступних ноутбуків з екранами, які не такі грубі й незграбні, як Minecraft, вже зроблені.

Крім того, це уможливлює те, чого так довго чекали любителі технічних новинок – йдеться про MacBook Air з Retina-дисплеєм. Ми сподівалися побачити цю версію Air з високою роздільною здатністю ще в рамках оновлення апаратного забезпечення на конференції I/O 2014, проте все, що нам було там представлено – це MacBook з незначним оновленням процесора. Тобто міняти модель 2013 особливо нема на що.

Причина, по якій поява Broadwell така важлива, проста: з'явиться додатковий простір, і тонкі ноутбуки можна буде оснащувати екранами з високою роздільною здатністю.

А як щодо графіки?

Крім того, в Intel Broadwell оновилася графіка. Серія Core охоплює як центральні процесори, а й графічні чіпи. Офіційна назва цього повнофункціонального пристрою - "прискорений процесор" (APU), що використовується для позначення чіпсетів нецентрального процесора. У разі основним є графічний чіп.

Як і в будь-якому процесорі Intel Core, продуктивність графічної підсистеми Broadwell залежатиме від моделі, на яку ви розщедритесь - між дешевим Core i3 і першокласним Core i7 існує величезна різниця. Тим не менш, ми напевно знаємо, що суттєві зміни торкнуться всієї родини.

Згідно з CPU World для ноутбуків будуть використовуватися такі чіпсети Broadwell як Intel HD 5500, HD 6000 та Iris HD 6100. Самі по собі назви мало що означають, але якщо графічний процесор використовуватиме ту саму ядерну архітектуру, що й поточні моделі Haswell, то в нових моделях «виконавчих блоків» буде на 20% більше. По суті, графічний двигун Broadwell буде більшим і це дуже добре.

Broadwell і справді збирається внести нові стандарти ринку відеокарт. Декілька повідомлень про графічні процесори, з продуктивністю, що зросла на 40%, вже мали місце, але нас такими цифрами вже не здивувати.

Коли вийде Broadwell?

Ми запитали у Intel інформацію про те, коли вийдуть процесори Broadwell. Про точну дату нам поки не повідомили, але сказали, що «випуск пристроїв на основі Broadwell, включаючи безвентиляторні конструкції 2-в-1, створені на основі процесора Core M, очікується наприкінці цього року, поряд з іншими продуктами (у тому числі і продукції OEM), які з'являться у 2015 році».

Не всі різновиди чіпа Broadwell вийдуть одночасно, в магазинах ми побачимо різні комп'ютери, зібрані на основі одного з трьох основних різновидів чіпсету Broadwell. Для того, щоб розшифрувати назви процесорів, перш за все потрібно мати уявлення про їх типи – Y, U та H. У процесорах Haswell цей шифр використовується і сьогодні.

Чіпи типу Y призначені для малопотужних пристроїв, де теплоутворення настільки мало, що вентилятор не потрібний. Якщо поставити такий чіп у ноутбук, а потім відкрити на ньому кілька гігантських фото формату RAW, то взагалі погано йому доведеться. Очікується, що такими будуть перші аксесуари, оснащені Broadwell.

Кожен процесор забезпечує різну потужність, але вам не обов'язково вибирати найпотужніший процесор, якщо все що ви робите за ПК – серфіт в інтернеті

Більше значення для більшості з вас набуде група U. Це чіп, який використовуватиметься в таких пристроях, як ультрабуки 2015 року випуску та MacBook Air майбутнього покоління. Він теж низьковольтний, але на ньому можливий перегляд відео нестандартних форматів та гарний рівень редагування фотографій.

Ну, а для справжніх ентузіастів у Broadwell є рішучі чіпи серії «H». Вони встановлюватимуться у тих пристроях (зокрема ігрових), котрим обсяг енергоспоживання негаразд важливий.

Схоже, знакові чіпи від Broadwell з'являться вже в 2015 році. Intel відчувала певні труднощі в скороченні процесу від 22нм у Haswell до 14 нм у Broadwell, що й викликало невелику затримку. Деякі виробники навряд чи почнуть оновлення своїх ноутбуків до 2015 року.

Що буде після Broadwell?

Intel ніколи не зупиняється. У компанії вже є і плани щодо того покоління, яке піде за Broadwell, і назва нових процесорів.

Наступником Broadwell стане Intel Skylake. І оскільки про стратегію "тік-так" від Intel ми вже чули, то можна стверджувати, що новий процесор матиме нову мікроархітектуру, але ті ж 14-нанометрові транзистори, що і Broadwell.

Попередні повідомлення свідчать про те, що тут вже очікується збільшення потужності процесора на 50%. Але для більшості з нас справжнього захоплення заслуговує на ефективність роботи Broadwell. Тепер і MacBook Air з Retina-дисплеєм не змусить на себе довго чекати.

Що ви робитимете з великою кількістю ядер? Це питання поставив представник Intel на одному із заходів, і, правду кажучи, це досить складне питання. Геймеру не потрібно більше 4 чи 6, зараз в ігровій індустрії все залежить від графічного прискорювача. Ким би не був користувач, йому навряд чи знадобиться понад 6 ядер.

Як же щодо віртуальних машин, комплексного кодування, нелінійного розрахунку математичних функцій? Скільки ядер вже забагато? Intel нещодавно випустив Broadwell-EP, зроблений на процесорах Xeon E5-2600v4, в якому може бути до 22 ядер, і менш накручений кристал, що використовується для 10-ядерних систем, який сьогодні знаходиться в сегменті high-end desktop (HEDT) і називається 6800 , 6950X, 6850K та 6900. Сьогодні ми розглянемо всі 4 кристали.

Broadwell-E: Інформація

У 2015 ми говорили про успіх Broadwell та Skylake, що вийшли на десктопний та мобільний ринки. Зараз, у 2016, обговорення HEDT знову призводять до розмови про Broadwell у формі Broadwell-E. Такий несподіваний крок був вимушеним з кількох причин, перш за все тому, що ринок HEDT - це частина серверного ринку, а не окрема частина спільного ринку. На загальному ринку все інакше – покупці хочуть отримати стабільність та регулярне оновлення через однакові проміжки часу.

На ринку використовується ім'я Broadwell-EP, і ця технологія йде в 3 різних сегменти, залежно від кількості ядер у кінцевому продукті. Intel бере найменший 10 core дизайн і ділить його на 4 SKU, щоб потім використовувати на споживчому ринку разом із материнськими платами X99. Більшість виробників материнських плат випустять свої плати на чіпсеті X99 спеціально під ці процесори і деякі вже це зробили.

Чотири нові процесори: the 10-core i7-6950X, the 8-core i7-6900K, the 6-core i7-6850K та the 6-core i7-6800K:

Тут дуже багато інформації, яку хочеться вивчити, тому давайте почнемо з того, що привертає найбільше уваги – ціни.

(1) Ціна

Для того, щоб відокремити high-end настільні платформи від інших напрямків ринку, Intel оголосив ціни на Broadwell-E, які можна порівняти з попередніми поколіннями цієї продуктової лінійки.

Топовий, 10-ядерний i7-6950X продається за $1723, при споживчих очікуваннях у діапазоні від $1749-$1799. Це помітне подорожчання порівняно із попередньою топовою моделлю процесора Extreme Edition, який Intel продавав за $1049. Не зрозумілі причини такого розкиду цін: хтось може сказати, що це більше за площею ядро і його дорожче виготовити, але це перша партія 14 нм HEDT і ці процесори мають бути меншими за попередні. Тому єдина думка, яка спадає на думку – це звичайний маркетинг і сегментування ринків. Intel триматиме ентузіастів у своєму маленькому high-end закутку, де дасть їм можливість розганяти процесори.

Десятиядерний процесор коштує на $634 більше, ніж восьмиядерний i7 6900K, понад 58% зростання ціни за 25% приросту продуктивності.

У порівнянні з іншими процесорами, до i7-6950X йде дорожча упаковка, чорна із золотим тисненням. Ця комбінація кольорів апелює до тих, хто любить золото, тобто Intel шукає новий вид преміумних покупців.

Повертаючись до восьмиядерного i7-6900K, його ціна $1089 – порівнянна з $999. На перший погляд здається, що для будь-якого власника 5960X це чудовий апгрейд та й ядер там менше. Хоча у 5960X менше ядер, ніж у i7-6950X, він все ще підтримує розгін для тих, хто використовує його в штатному режимі. Процесор розлочений, але є кілька уточнень для власників системи Haswell-E, зробленої на 5960X: витрати $1000 не дають вам ніяких додаткових ядер і навіть чіпсет залишається старим.

Дехто вважає, що при продажі Broadwell-E, Intel більше орієнтується на власників Nehalem/Westmere та Sandy Bridge-E. Кожна презентація Intel говорить про те, що систему потрібно оновлювати один раз протягом 3-5 років.

I7-6850K та i7-6800K коштують $617 та $434 відповідно. Це шестиядерні процесори, як і i7-5930K та i7-5820K попереднього покоління з тими самими обмеженнями. Ситуація, в яку тут потрапляє Intel у тому, що i7-5820K весь час працював на межі його можливостей, роблять його потрібним для будь-якого користувача, який бажає придбати HEDT систему. Роблячи i7-6800K частиною системи за $434, користувач платить близько $600 (материнська плата + процесор) замість очікуваних $400, це робить такий набір набагато менш привабливим для верхнього діапазону ринку.

(1b) Ціни на Xeon

Дивлячись на цінову політику Intel можна легко сказати, що компанія обрала неправильну цінову політику з ціною на i7 6950X. Процесор Xeon Broadwell-EP, що нещодавно вийшов, складається з 10 ядер 2.4 Ггц/3.4 Ггц споживає 90 Вт, і коштує $939, що більш, ніж порівняно з i7-6950X і його 10 ядрами по 3 Ггц/3.5 Ггц. А оскільки це Xeon E5 – при правильному виборі конфігурацій користувач може поставити два таких процесори в одну материнську плату та отримає 20 ядер/40 потоків лише за $1878 або на $150 більше, ніж коштує i7-6950X.

Єдиним серйозним мінусом може бути тільки те, що Xeon продається як OEM із лімітованою гарантією. Intel продають їх через посередників, тому навряд чи вони потраплять на рітейлерський ринок.

(2) PCIe lanes

Коли Intel представляли Haswell-E, вони експериментували з новим способом поділу продукту: також варіювали з кількістю PCIe. Ця практика продовжилася в Broadwell-E, за таким самим сценарієм. Нижній CPU має 28 PCIe 3.0 доріжок(lanes), у той час, як інший процесор має 40 PCIe 3.0 доріжок.

На практиці кількість користувачів, які користуються SLI або CrossFire, дуже мало, зате багато розробників, які не хочуть оптимізувати ігри під ці технології.

Як було сказано раніше, менша кількість PCIe lanes означає, що деякі слоти будуть працювати в півсили. Але що таке продуктове сегментування – якщо користувачеві потрібно більше PCIe lanes, йому потрібно віддати $175 за процесор наступного покоління.

Повертаючись до огляду Haswell-E, ми провели тестування та порівняли 28 PCIe lanes з 40 PCIe lanes на SLI та Crossfire графічних картах (PCIe 3.0x16/x8 compared to PCIe 3.0x16/x16). Ми знайшли різницю в 1% під час гри на двох відеокартах. Ми не стали робити такий самий тест на Broadwell-E, і припускаємо, що з DX12 різниця буде помітнішою, але для цього нам потрібно більше ігор, зроблених під DX12 з підтримкою кількох GPU.

(3) Official Memory Support Increased to DDR4-2400

Завдяки тому, що на ринку домінує односокетова версія PC, ми не можемо відстежити зміни підтримки пам'яті багатопроцесорних машин Intel. Офіційна підтримка пам'яті процесором визначає базову частоту JEDEC і є гарантованою частотою для процесора, який зустрічається з деякою кількістю помилок. Реальність така, що більшість процесорів будуть підтримувати якнайшвидшу пам'ять, яку виробники на кшталт Corsair, G.Skill, Kingston їм пропонуватимуть, наприклад DDR4-3000 набори пам'яті для товстосумів. Причина, через яку виробник CPU не підтримує пам'ять на такій швидкості в кількох факторах, але, як ми вже зазначили, побачити відмінності на одному сокеті дуже складно.

Сокет підтримує процесори Haswell-E та Broadwell-E. Офіційна підтримка швидкості пам'яті для Haswell – DDR4-2133 та у своїх тестах ми використовували саме цю частоту. Для Broadwell-E планка піднімається до DDR4-2400 і ми використовували саме цю частоту у своїх тестах. Насправді більшість завдань прискорення пам'яті не грає великої різниці, крім специфічних завдань (архівування тощо.), де приріст продуктивності помітний.

Для кого зроблено Broadwell-E?

Навіть дивлячись на специфікації, зараз дуже складно оцінити ефект від вкладень у систему HEDT, зроблену на базі Broadwell-E. Заяви під час запуску платформи та протягом її існування були направлені на користувачів системи Nehalem/Werstmere (або Sandy Bridge-E/IvyBridge-E) тих, хто хоче перейти на 4/6 ядерні процесори та почати користуватися функціями платформи X99.

Очевидно, що вартість десятиядерної машини, включаючи материнську плату, оперативну пам'ять, пам'ять і графіку, очікується в районі $2300 за систему зі звичайним CPU або близько $3000 за high-end ігрову платформу. Тим часом ми можемо побачити Haswell-E, що продається на вторинному ринку за доступну ціну та привабливішу для споживачів.

Turbo Boost Max 3.0 (TBM3):

Коли Intel випустив процесор Broadwell-EP Xeon, було додано кілька нових функцій попереднього покоління Haswell-EP.

Для Broadwell-EP однією з новинок була можливість налаштовувати частоту кожного ядра окремо, залежно від завантаженості AVX. Раніше, як тільки AVX було виявлено, всі ядра знижували частоту, але завдяки BDW-EP зараз вони працюють окремо. Intel взяли цю можливість, трохи "докрутили" та назвали "Turbo Boost Max 3.0".

Turbo Boost 2.0 це те, що Intel називає своєю максимальною частотою. Отже, у випадку з i7-6950X базова частота становить 3.0 ГГц, а Turbo Boost 2.0 становить 3.5 ГГц. CPU буде використовувати цю частоту, коли це буде потрібно, і також буде знижувати її, коли потрібно. Turbo Boost 2.0 розрекламована на коробці з-під процесора, тоді як ніхто не рекламує TBM3.

TBM3 буде збільшувати тактову частоту одного ядра, коли цей процес віддано будь-якій програмі.

Такі можливості вимагають особливого драйвера, схожого на Skylake Speed Shift, який поставлятиметься разом із новими материнськими платами на X99. Така програма має інтерфейс і їй не складно користуватися:

З новим драйвером кожне ядро в процесорі може бути доступне з операційної системи, і кожне ядро працюватиме на такій частоті, на якій потрібно від нього в даний момент. На зображенні вище Core 9 оцінений вище за інших, це означає, що для TBM3 драйвер буде використовувати Core 9.

Будучи активованою, TBM3 працює у двох режимах: або прив'язано до програми, або за пріоритетом. У першому режимі, коли драйвер знаходить однопотокове завдання, він спробує перекинути її на краще ядро, а потім збільшить частоту. У режимі пріоритетів у разі появи програми з високим пріоритетом вона буде поставлена на краще ядро.

Головне питання: який ефект від цього Boost'інгу? І це питання має відповідь.

Intel відмовляється визнавати ефект TBM3, стверджуючи ніби всі ядра і так постійно змінюють свою частоту.

Turbo Boost 3.0 має підтримуватися материнською платою через BIOS. Налаштування TBM3 має бути виставлене в BIOS, і це означає, що доступність цієї функції залежить від виробника материнської плати, а не Intel. Але вони знають, як робити це правильно.

Для більшості тестів ми використовували материнську плату MSI, TBM3 було вимкнено в BIOS. Ми поставили про це питання і отримали відповідь, яка каже, що це рішення когось із менеджменту. Це рішення робить TBM3 марним для будь-кого, хто не в ладах з BIOS.

У BIOS також виставляється частота, до якої може прискорюватися процесор. Отже виходить, що частота, з якою працює процесор, регулюється якоюсь настройкою в BIOS'і. У плати MSI це налаштування стояло на Auto, що практично означає нульове прискорення. Було виставлено множник 40x (4000Мгц) і все заробило.

Важливо відзначити, що ми маємо одну нову материнську плату ASUS для тестування, однак у мене було мало часу перед поїздкою на Computex. ASUS повідомили мені про те, що вони планують випустити програму, яка активує TBM3 і дозволить контролювати всі ядра відразу, тоді як програма від Intel підтримує лише один потік (одну програму).

Проблеми тестування під час використання Turbo Boost 3.0:

У налаштуваннях TBM3, дві важливі налаштування, про які повинен знати кожен. Перша – utilization threshold, яка виставляє пороговий відсоток завантаження, при якому програма буде переключена на окреме ядро. За умовчанням коштує 90%.

Друга опція викликає безліч запитань. Це «кількісний інтервал», або період між перевірками, який робиться для того, щоб прискорити програму. Стартує значення цієї функції з 10 секунд. Це означає, що якщо ПЗ прискорюється на 1 секунду або на 10, то це позначиться на тестах. Рішенням у цьому питанні мінімізуватиме інтервал, але ми зможемо виставити інтервал лише на 1 секунду. Отже, під час тесту у нас або не вийде "зловити" прискорення, або ми "зловимо" його лише на кілька секунд.

Уявимо ситуацію, в якій тестуючий не знає, чи включена TBM3. У цьому випадку результати тестування можуть бути неправильно інтерпретовані.

Broadwell-E тонше, ніж Haswell-E

Коли вийшла мейнстрімова платформа Skylake, упаковка процесора була тоншою, якщо порівнювати з попереднім поколінням процесорів. Схоже, що Intel не зраджує себе у випадку з Broadwell-E.

Зліва ми бачимо Haswell-E процесор Core i7-5960X, а справа процесор Broadwell-E Core i7-6950X. Обидві платформи використовують FIVR, Fully Integrated Voltage Regulator, яка оптимізує та знижує енергоспоживання процесорів. Зазвичай FIVR вимагає кількох додаткових шарів для керування потужністю, але, судячи з фотографії, був оптимізований і це блок. Так, тепер кожен шар тонший, але схоже, що їм вдалося скоротити кількість шарів мікросхеми.

Відповімо на кілька читацьких запитань. Насамперед, про ризик пошкодити процесор, особливо у світлі новини про SkyLake, де два процесори були пошкоджені надто важкими радіаторами. У Broadwell-E не помічено таку проблему, сокет спроектований з урахуванням усіх минулих помилок. Тиск на квадратний дюйм на процесор платформи HEDT Sandy Bridge-E має бути на 30-40% вищим, ніж на процесор звичайного PC. В результаті сокет був спроектований з усіма необхідними властивостями, при цьому враховано тиск засувки в момент закриття/відкриття.

Якщо ми порівняємо «крило» Haswell-E та Broadwell-E процесорів, то побачимо, що в останнього було додано зону для додаткових контактів у проміжку між клямкою та PCB.

Ринок

В даний момент Intel конкурує із самим собою. Консьюмерському ринку потрібна постійність, платформи HEDT розраховані на 3 роки, 2 продуктові цикли, що дає достатньо часу на сумісність сокетів і робить корпоративних замовників щасливими. Коли Intel займає 95% ринку HEDT і x86 корпоративного ринку, їм потрібно думати не про те, як зайняти ще більшу частину, а спробувати зробити так, щоб користувачам старих систем було вигідно оновлювати свої системи.

Зміни ринку HEDT привносить нове професійне програмне забезпечення, особливо те, що починає використовувати PCIe прискорювачі. Завжди буде ринок HEDT, але в деякій точці HEDT та Xeon ринки стикаються за двома критеріями – ціною та можливостями придбання.

Як було зазначено раніше, комплектуючі до нового Broadwell-E Core i7 збігаються за ціною з деякими комплектуючими Broadwell-EP Xeon, що дозволяє припустити, що Intel хоче направити покупців (насамперед професіоналів) у бік систем, зібраних корпоративними партнерами. Такі системи успішно продаються і їх версії не сильно відрізняються. Постає питання: хто ж тоді купує HEDT: в першу чергу йдуть геймери, їм не цікаві готові робочі станції.

Intel дивом зберігає рівновагу у такій ситуації. Усі хочуть більше – потрібно їм це чи ні – це інше питання, але більшість ентузіастів скаже, що їм потрібно більше. Intel заявляє, що як компанія, вона підтримує геймерів та ентузіастів, які хочуть безперервно вдосконалювати свої системи. Саме для цього й потрібний Broadwell-E. Тим не менш, висока ціна може відлякати деяких ентузіастів, які бажають грати на high-end.

Свіжі материнські карти на X99

Цього місяця багато виробників або анонсували, або випустили материнську плату під сокет LGA2011-3 на X99 чіпсеті. Якщо зібрати всі такі материнські плати, то список буде досить великим. Для тестів було взято дві плати, одна з яких називається MSI X99A Gaming Carbon:

Carbon це новий MSI підбренд для материнських плат high-end рівня.

Також на нашому стенді побувала материнська плата ASUS X99-E-10G, high-end материнська карта для робочих станцій, в яку інтегрований Intel X550-T2 10 Гб/c Ethernet адаптер із двома 10GBase-T портами. Ми вже бачили таке раніше в материнській платі ASRock X99 WS-E/10G, яка використовує X540-T2 і вимагає 8 PCIe 3.0 lanes від CPU, щоб забезпечити необхідну швидкість. У нас була можливість тестувати ASUS 10G лише протягом кількох днів.

ASRock також має карту, яка називається X99 Killer.

Тестовий стенд:

Продуктивність в офісних завданнях

Динаміка турбо режимів процесорів Intel та AMD може показувати непередбачувані результати під час роботи. Також є проблема з материнськими платами. Кожен виробник «підтримує» технології, що прискорюють так, як він вважає за потрібне. Щоб уникнути цієї проблеми, ми використовуємо високопродуктивний режим на рівні операційної системи, при якому всі CPU працюють в однакових умовах.

Dolphin Benchmark

Багато емуляторів зазвичай обмежені одним потоком CPU і тести показують, що Haswell показує серйозне прискорення продуктивності емулятора. Цей тест запускає Wii програму, яка вважає 3D сцену всередині емулятора Dolphin Wii.

WinRAR 5.0.1

WinRAR тест 2013 року, остання версія оновлення від 2014 року. Ми компресуємо 2867 файлів, більшість з яких це звичайні веб-сторінки або короткі 720p ролики.

3D Particle Movement

3DPM самодостатній бенчмарк, який вважає 3D переміщення, використовуючи симуляцію Броунівського руху та тестує їхню швидкість.

Agisoft Photoscan – 2D to 3D Image Manipulation

Agisoft Photoscam створює 3D зображення із 2D картинок, дуже складний процес для комп'ютера. Алгоритм розділений на 4 частини та різні стадії створення зображення, кожна з чотирьох стадій потребує більш швидкої пам'яті, більше ядер тощо. Цей тест зазвичай займає близько 15-20 хвилин.

HandBrake v0.9.9

Ця програма бере два відео 640x266 DVD rip і десятихвилинний ролик double UHD 3840x4320 і конвертує всі три ролики у формат x264 у mp4 контейнер. Результати даються у вигляді кадрів за секунду.

Цього літа компанія Intel зробила дивне: вона примудрилася змінити аж два покоління процесорів, орієнтованих на загальновживані персональні комп'ютери. Спочатку на зміну Haswell прийшли процесори з мікроархітектурою Broadwell, але потім протягом буквально пари місяців вони втратили свій статус новинки і поступилися місцем процесорам Skylake, які залишатимуться найпрогресивнішими CPU як мінімум ще півтора року. Така чехарда зі зміною поколінь відбулася головним чином через проблеми Intel, що виникли при впровадженні нового 14-нм техпроцесу, який застосовується при виробництві і Broadwell, і Skylake. Продуктивні носії мікроархітектури Broadwell на шляху до настільних систем сильно затрималися, а їх послідовники вийшли за заздалегідь наміченим графіком, що призвело до зім'ятості анонсу процесорів Core п'ятого покоління і серйозного скорочення їх життєвого циклу. В результаті всіх цих пертурбацій, в десктопному сегменті Broadwell зайняли зовсім вузьку нішу економічних процесорів з потужним графічним ядром і задовольняються лише невеликим рівнем продажів, властивим вузькоспеціалізованим продуктам. Увага передової частини користувачів переключилася на послідовників Broadwell - процесори Skylake.

Треба зауважити, що останні кілька років компанія Intel зовсім не тішить своїх шанувальників зростанням продуктивності пропонованих продуктів. Кожне нове покоління процесорів додає у питомій швидкодії лише кілька відсотків, що зрештою призводить до відсутності в користувачів явних стимулів до модернізації старих систем. Але вихід Skylake – покоління CPU, шляхом якого Intel, фактично, перестрибнула через сходинку – вселяв певні надії на те, що ми отримаємо дійсно вартісне оновлення найпоширенішої обчислювальної платформи. Однак, нічого подібного так і не сталося: Intel виступила у своєму звичному репертуарі. Broadwell був представлений громадськості як деяке відгалуження від основної лінії процесорів для настільних систем, а Skylake виявилися швидше Haswell в більшості додатків зовсім незначно.

Тому незважаючи на всі очікування, поява Skylake у продажу викликала у багатьох скептичне ставлення. Ознайомившись із результатами реальних тестів, багато покупців просто не побачили реального сенсу в переході на процесори Core шостого покоління. Головним козирем нових CPU виступає передусім нова платформа з прискореними внутрішніми інтерфейсами, але не нова процесорна мікроархітектура. І це означає, що реальних стимулів до оновлення заснованих систем минулих поколінь Skylake пропонує небагато.

Втім, ми б таки не стали відмовляти від переходу Skylake всіх без винятку користувачів. Справа в тому, що нехай Intel і нарощує продуктивність своїх процесорів дуже стриманими темпами, з моменту появи Sandy Bridge, які все ще працюють у багатьох системах, змінилося вже чотири покоління мікроархітектури. Кожен крок шляхом прогресу вносив свій внесок у збільшення продуктивності, і до сьогоднішнього дня Skylake здатний запропонувати досить суттєвий приріст у продуктивності в порівнянні зі своїми попередніми попередниками. Тільки щоб побачити це, порівнювати його треба не з Haswell, а з попередніми представниками сімейства Core, що з'явилися до нього.

Власне, саме таким порівнянням ми сьогодні й займемося. З огляду на все сказане ми вирішили подивитися, наскільки зросла продуктивність процесорів Core i7 з 2011 року, і зібрали в єдиному тесті старші Core i7, що відносяться до поколінь Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell і Skylake. Отримавши результати такого тестування, ми постараємося зрозуміти, власникам яких процесорів доцільно починати модернізацію старих систем, а хто з них може почекати до появи наступних поколінь CPU. Принагідно ми подивимося і на рівень продуктивності нових процесорів Core i7-5775C та Core i7-6700K поколінь Broadwell та Skylake, які до цього моменту в нашій лабораторії ще не тестувалися.

Порівняльні характеристики протестованих CPU

Від Sandy Bridge до Skylake: порівняння питомої продуктивності

Для того, щоб згадати, як змінювалася питома продуктивність інтелівських процесорів протягом останньої п'ятирічки, ми вирішили почати з простого тесту, в якому зіставили швидкість роботи Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell і Skylake, приведених до однієї частоти 4 0 ГГц. У цьому порівнянні нами були використані процесори лінійки Core i7, тобто чотириядерники, що мають технологію Hyper-Threading.

Як основний тестовий інструмент було взято комплексний тест SYSmark 2014 1.5, який хороший тим, що відтворює типову користувальницьку активність у загальновживаних додатках офісного характеру, при створенні та обробці мультимедійного контенту та при вирішенні обчислювальних завдань. На наступних графіках відображено отримані результати. Для зручності сприйняття вони нормовані, за 100 відсотків прийнято продуктивність Sandy Bridge.

Інтегральний показник SYSmark 2014 1.5 дозволяє зробити такі спостереження. Перехід від Sandy Bridge до Ivy Bridge збільшив питому продуктивність зовсім незначно – приблизно на 3-4 відсотки. Подальший крок до Haswell виявився набагато результативнішим, він вилився у 12-відсоткове покращення продуктивності. І це максимальний приріст, який можна спостерігати на наведеному графіку. Адже далі Broadwell обганяє Haswell лише на 7 відсотків, а перехід від Broadwell до Skylake взагалі нарощує питому продуктивність лише на 1-2 відсотки. Весь прогрес від Sandy Bridge до Skylake виливається в 26-відсоткове збільшення продуктивності при сталості тактових частот.

Більш детальну розшифровку отриманих показників SYSmark 2014 1.5 можна переглянути на трьох наступних графіках, де інтегральний індекс продуктивності розкладений за складовими за типом додатків.

Зверніть увагу, найбільш помітно із введенням нових версій мікроархітектур додають у швидкості виконання мультимедійні програми. У них мікроархітектура Skylake перевершує Sandy Bridge на 33 відсотки. А ось у рахункових задачах, навпаки, прогрес проявляється найменше. Більш того, при такому навантаженні крок від Broadwell до Skylake навіть обертається невеликим зниженням питомої продуктивності.

Тепер, коли ми уявляємо, що ж відбувалося з питомою продуктивністю процесорів Intel протягом останніх кількох років, спробуємо розібратися, чим зміни, що спостерігалися, були обумовлені.

Від Sandy Bridge до Skylake: що змінилося у процесорах Intel

Зробити точкою відліку порівняно різних Core i7 представника покоління Sandy Bridge ми вирішили не просто так. Саме цей дизайн підвів міцний фундамент під усе подальше вдосконалення продуктивних інтелівських процесорів до сьогоднішніх Skylake. Так, представники сімейства Sandy Bridge стали першими високоінтегрованими CPU, в яких в одному напівпровідниковому кристалі було зібрано і обчислювальні, і графічне ядра, а також північний міст з L3-кешем та контролером пам'яті. Крім того, в них вперше почала використовуватися внутрішня кільцева шина, за допомогою якої було вирішено завдання високоефективної взаємодії всіх структурних одиниць, що становлять такий складний процесор. Цим закладеним у мікроархітектурі Sandy Bridge універсальним принципам побудови продовжують слідувати всі наступні покоління CPU без будь-яких серйозних коректив.

Чималі зміни в Sandy Bridge зазнала внутрішня мікроархітектура обчислювальних ядер. У ній не тільки була реалізована підтримка нових наборів команд AES-NI та AVX, але й знайшли застосування численні великі покращення у надрах виконавчого конвеєра. Саме Sandy Bridge був доданий окремий кеш нульового рівня для декодованих інструкцій; з'явився абсолютно новий блок переупорядкування команд, що ґрунтується на використанні фізичного регістрового файлу; були помітно покращені алгоритми передбачення розгалужень; а крім того, два з трьох виконавчих портів для роботи з даними стали уніфікованими. Такі різнорідні реформи, проведені одразу на всіх етапах конвеєра, дозволили серйозно збільшити питому продуктивність Sandy Bridge, яка порівняно з процесорами попереднього покоління Nehalem одразу зросла майже на 15 відсотків. До цього додалося 15-відсоткове зростання номінальних тактових частот і відмінний розгінний потенціал, в результаті чого в сумі вийшло сімейство процесорів, яке досі ставиться за приклад Intel як зразкове втілення фази «так» у прийнятій у компанії маятникової концепції розробки.

І справді, подібних за масовістю та дієвістю покращень у мікроархітектурі після Sandy Bridge ми вже не бачили. Всі наступні покоління процесорних дизайнів проводять значно менш масштабні вдосконалення в обчислювальних ядрах. Можливо, це є відображенням відсутності реальної конкуренції на процесорному ринку, можливо причина уповільнення прогресу полягає в бажанні Intel зосередити зусилля на вдосконаленні графічних ядер, а можливо Sandy Bridge просто виявився настільки вдалим проектом, що його подальший розвиток потребує надто великих трудовитрат.

Відмінно ілюструє спад інтенсивності інновацій, що відбувся, перехід від Sandy Bridge до Ivy Bridge. Незважаючи на те, що наступне за Sandy Bridge покоління процесорів було переведено на нову виробничу технологію з 22-нм нормами, його тактові частоти зовсім не зросли. Зроблені ж поліпшення в дизайні в основному торкнулися контролера пам'яті і контролера шини PCI Express, що став більш гнучким, який отримав сумісність з третьою версією цього стандарту. Що ж стосується безпосередньо мікроархітектури обчислювальних ядер, то окремі косметичні переробки дозволили домогтися прискорення виконання операцій розподілу та невеликого збільшення ефективності технології Hyper-Threading, та й годі. В результаті зростання питомої продуктивності склало не більше 5 відсотків.

Водночас впровадження Ivy Bridge принесло й те, про що тепер гірко шкодує мільйонна армія оверклокерів. Починаючи з процесорів цього покоління, Intel відмовилася від сполучення напівпровідникового кристала CPU і кришки, що закриває, за допомогою безфлюсового паяння і перейшла на заповнення простору між ними полімерним термоінтерфейсним матеріалом з дуже сумнівними теплопровідними властивостями. Це штучно погіршило частотний потенціал і зробило процесори Ivy Bridge, як і всіх їх послідовників, що помітно менш розганяються в порівнянні з дуже бадьорими в цьому плані "старенькими" Sandy Bridge.

Втім, Ivy Bridge – це лише «тік», а тому особливих проривів у цих процесорах ніхто й не обіцяв. Однак жодного надихаючого зростання продуктивності не принесло і наступне покоління, Haswell, яке, на відміну від Ivy Bridge, належить до фази «так». І це насправді трохи дивно, оскільки різних покращень у мікроархітектурі Haswell зроблено чимало, причому вони розосереджені по різних частинах виконавчого конвеєра, що цілком могло б збільшити загальний темп виконання команд.

Наприклад, у вхідній частині конвеєра була покращена результативність передбачення переходів, а черга декодованих інструкцій почала ділитися між паралельними потоками, що співіснують у рамках технології Hyper-Threading, динамічно. Попутно сталося збільшення вікна позачергового виконання команд, що у сумі мало підняти частку паралельно виконуваного процесором коду. Безпосередньо у виконавчому блоці було додано два додаткові функціональні порти, націлені на обробку цілих команд, обслуговування розгалужень і збереження даних. Завдяки цьому Haswell став здатний обробляти до восьми мікрооперацій за такт – на третину більше за попередників. Більше того, нова мікроархітектура подвоїла і пропускну здатність кеш-пам'яті першого та другого рівнів.

Таким чином, покращення в мікроархітектурі Haswell не торкнулися лише швидкості роботи декодера, який, схоже, на даний момент став найвужчим місцем у сучасних процесорах Core. Адже незважаючи на значний перелік поліпшень, приріст питомої продуктивності у Haswell у порівнянні з Ivy Bridge склав лише близько 5-10 відсотків. Але заради справедливості слід зазначити, що на векторних операціях прискорення помітно набагато сильніше. А найбільший виграш можна побачити у додатках, які використовують нові AVX2 та FMA-команди, підтримка яких також з'явилася у цій мікроархітектурі.

Процесори Haswell, як і Ivy Bridge, спочатку теж не дуже сподобалися ентузіастам. Особливо якщо зважити на той факт, що в початковій версії жодного збільшення тактових частот вони не запропонували. Однак через рік після свого дебюту Haswell стали здаватися помітно привабливішими. По-перше, збільшилася кількість додатків, які звертаються до найсильніших сторін цієї архітектури та використовують векторні інструкції. По-друге, Intel змогла виправити ситуацію із частотами. Пізніші модифікації Haswell, що отримали власне кодове найменування Devil's Canyon, змогли наростити перевагу над попередниками завдяки збільшенню тактової частоти, яка пробила 4-гігагерцову стелю. Крім того, йдучи на поводу у оверклокерів, Intel покращила полімерний термоінтерфейс під кришкою, що зробило Devil's Canyon більш підходящими об'єктами для розгону. Звичайно, не такими податливими, як Sandy Bridge, проте.

І ось із таким багажем Intel підійшла до Broadwell. Оскільки основною ключовою особливістю цих процесорів мала стати нова технологія виробництва з 14-нм нормами, жодних значних нововведень у їхній мікроархітектурі не планувалося – це мав бути майже найбанальніший «тик». Все необхідне для успіху новинок цілком міг би забезпечити лише тонкий техпроцес з FinFET-транзисторами другого покоління, що в теорії дозволяє зменшити енергоспоживання і підняти частоти. Проте практичне впровадження нової технології обернулося низкою невдач, у яких Broadwell дісталася лише економічність, але з високі частоти. У результаті ті процесори цього покоління, які Intel представила для настільних систем, вийшли більше схожими на мобільні CPU, ніж продовжувачів справи Devil's Canyon. Тим більше, що крім урізаних теплових пакетів і частот, що відкотилися, вони відрізняються від попередників і зменшився в обсязі L3-кешем, що, правда, дещо компенсується появою розташованого на окремому кристалі кеша четвертого рівня.

На однаковій з Haswell частоті процесори Broadwell демонструють приблизно 7-відсоткову перевагу, яка забезпечується як додаванням додаткового рівня кешування даних, так і черговим поліпшенням алгоритму передбачення розгалужень разом із збільшенням основних внутрішніх буферів. Крім того, в Broadwell реалізовані нові та швидші схеми виконання інструкцій множення та поділу. Однак усі ці невеликі покращення перекреслюються фіаско з тактовими частотами, що відносять нас в епоху Sandy Bridge. Так, наприклад, старший оверклокерський Core i7-5775C покоління Broadwell поступається частотою Core i7-4790K цілих 700 МГц. Зрозуміло, що очікувати якогось зростання продуктивності цьому тлі безглуздо, аби обійшлося без її серйозного падіння.

Багато в чому саме через це Broadwell і виявився непривабливим для більшості користувачів. Так, процесори цього сімейства відрізняються високою економічністю і навіть вписуються в тепловий пакет із 65-ватними рамками, але кого це, за великим рахунком, хвилює? Розгінний потенціал першого покоління 14-нм CPU виявився досить стриманим. Ні про яку роботу на частотах, що наближаються до 5-гігагерцової планки, не йдеться. Максимум, якого можна досягти від Broadwell при використанні повітряного охолодження, пролягає в околиці величини 4,2 ГГц. Іншими словами, п'яте покоління Core вийшло у Intel, як мінімум, дивним. Про що, до речі, мікропроцесорний гігант у результаті і пошкодував: представники Intel відзначають, що пізній вихід Broadwell для настільних комп'ютерів, його скорочений життєвий цикл і нетипові характеристики негативно позначилися на рівні продажів, і компанія більше на подібні експерименти пускатися не планує.

Новий же Skylake на цьому тлі представляється не стільки як подальший розвиток інтелівської мікроархітектури, скільки своєрідна робота над помилками. Незважаючи на те, що при виробництві цього покоління CPU використовується той же 14-нм техпроцес, що й у випадку Broadwell, жодних проблем із роботою на високих частотах у Skylake немає. Номінальні частоти процесорів Core шостого покоління повернулися до тих показників, які були властиві їх 22-м попередникам, а розгінний потенціал навіть трохи збільшився. На руку оверклокерам тут зіграв той факт, що в Skylake конвертер живлення процесора знову перекочував на материнську плату і тим самим знизив сумарне тепловиділення CPU при розгоні. Жаль тільки, що Intel так і не повернулася до використання ефективного термоінтерфейсу між кристалом і процесорною кришкою.

Але що стосується базової мікроархітектури обчислювальних ядер, то незважаючи на те, що Skylake, як і Haswell, є втіленням фази «так», нововведень у ній зовсім небагато. Причому більшість їх спрямовано розширення вхідний частини виконавчого конвеєра, інші частини конвеєра залишилися без будь-яких істотних змін. Зміни стосуються поліпшення результативності передбачення розгалужень та підвищення ефективності блоку попередньої вибірки, та й годі. При цьому частина оптимізації служить не стільки для покращення продуктивності, скільки спрямована на чергове підвищення енергоефективності. Тому дивуватися з того, що Skylake за своєю питомою продуктивністю майже не відрізняється від Broadwell, не слід.

Втім, існують і винятки: в окремих випадках Skylake можуть перевершувати попередників у продуктивності і помітніше. Справа в тому, що в цій мікроархітектурі було вдосконалено підсистему пам'яті. Внутрішньопроцесорна кільцева шина стала швидше, і це зрештою розширило смугу пропускання L3-кешу. Плюс до цього контролер пам'яті отримав підтримку працюючої на високих частотах пам'яті стандарту DDR4 SDRAM.

Але в результаті виходить, що б там не говорила Intel про прогресивність Skylake, з точки зору звичайних користувачів це - досить слабке оновлення. Основні покращення в Skylake зроблені в графічному ядрі та в енергоефективності, що відкриває перед такими CPU шлях у безвентиляторні системи планшетного форм-фактора. Десктопні ж представники цього покоління відрізняються від тих самих Haswell не надто помітно. Навіть якщо заплющити очі на існування проміжного покоління Broadwell, і зіставляти Skylake безпосередньо з Haswell, то зростання питомої продуктивності становитиме близько 7-8 відсотків, що навряд чи можна назвати вражаючим проявом технічного прогресу.

Принагідно варто відзначити, що не виправдовує очікувань та вдосконалення технологічних виробничих процесів. На шляху від Sandy Bridge до Skylake компанія Intel змінила дві напівпровідникові технології та зменшила товщину транзисторних затворів більш ніж удвічі. Однак сучасний 14-нм техпроцес порівняно з 32-нм технологією п'ятирічної давності так і не дозволив наростити робочі частоти процесорів. Всі процесори Core останніх п'яти поколінь мають дуже схожі тактові частоти, які якщо й перевищують 4-гігагерцову позначку, то зовсім небагато.

Для наочної ілюстрації цього факту можна подивитися на наступний графік, на якому відображено тактову частоту старших оверклокерських процесорів Core i7 різних поколінь.

Більше того, пік тактової частоти припадає навіть не на Skylake. Максимальною частотою можуть похвалитися процесори Haswell, що належать до підгрупи Devil's Canyon. Їхня номінальна частота становить 4,0 ГГц, але завдяки турбо-режиму в реальних умовах вони здатні розганятися до 4,4 ГГц. Для сучасних же Skylake максимум частоти – лише 4,2 ГГц.

Все це, звичайно, позначається на підсумковій продуктивності справжніх представників різних сімейств CPU. І далі ми пропонуємо подивитися, як все це відбивається на швидкодії платформ, побудованих на базі флагманських процесорів кожного сімейства Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell і Skylake.

Як ми тестували

У порівнянні взяли участь п'ять процесорів Core i7 різних поколінь: Core i7-2700K, Core i7-3770K, Core i7-4790K, Core i7-5775C та Core i7-6700K. Тому список комплектуючих, задіяних у тестуванні, вийшов досить широким:

Процесори:

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).

Процесорний кулер: Noctua NH-U14S.
Материнські плати:

ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151, Intel Z170);
ASUS Z97-Pro (LGA 1150, Intel Z97);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77)

Пам'ять:

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).

Відеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-біт GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
Дискова система: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Блок живлення Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Тестування виконувалось в операційній системі Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 з використанням наступного комплекту драйверів:

Intel Chipset Driver 10.1.1.8;
Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1157;
NVIDIA GeForce 358.50 Driver.

Продуктивність

Загальна продуктивність

Для оцінки продуктивності процесорів у загальновживаних завданнях ми традиційно використовуємо тестовий пакет Bapco SYSmark, який моделює роботу користувача в реальних поширених сучасних офісних програмах та додатках для створення та обробки цифрового контенту. Ідея тесту дуже проста: він видає єдину метрику, що характеризує середню швидкість комп'ютера при повсякденному використанні. Після виходу операційної системи Windows 10 цей бенчмарк в черговий раз оновився, і тепер ми використовуємо останню версію - SYSmark 2014 1.5.

При порівнянні Core i7 різних поколінь, коли вони працюють у своїх номінальних режимах, результати виходять зовсім не такі, як при порівнянні на єдиній тактовій частоті. Все-таки реальна частота та особливості роботи турбо-режиму має досить істотний вплив на продуктивність. Наприклад, згідно з отриманими даними, Core i7-6700K швидше Core i7-5775C на цілих 11 відсотків, але при цьому його перевага над Core i7-4790K зовсім незначна - воно становить лише близько 3 відсотків. При цьому не можна залишити без уваги і те, що новий Skylake виявляється значно швидше процесорів поколінь Sandy Bridge і Ivy Bridge. Його перевага над Core i7-2700K та Core i7-3770K досягає 33 та 28 відсотків відповідно.

Більш глибоке розуміння результатів SYSmark 2014 1.5 здатне дати знайомство з оцінками продуктивності, що отримується у різних сценаріях використання системи. Сценарій Office Productivity моделює типову офісну роботу: підготовку текстів, обробку електронних таблиць, роботу з електронною поштою та відвідування Інтернет-сайтів. Сценарій використовує наступний набір програм: 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.

У сценарії Media Creation моделюється створення рекламного ролика з використанням попередньо знятих цифрових зображень та відео. Для цього використовують популярні пакети Adobe Photoshop CS6 Extended, Adobe Premiere Pro CS6 та Trimble SketchUp Pro 2013.

Сценарій Data/Financial Analysis присвячений статистичному аналізу та прогнозуванню інвестицій на основі певної фінансової моделі. У сценарії використовуються великі обсяги чисельних даних та дві програми Microsoft Excel 2013 та WinZip Pro 17.5 Pro.

Результати, отримані нами за різних сценаріїв навантаження, якісно повторюють загальні показники SYSmark 2014 1.5. Привертає увагу лише той факт, що процесор Core i7-4790K зовсім не виглядає застарілим. Він помітно програє новітньому Core i7-6700K тільки в розрахунковому сценарії Data/Financial Analysis, а в інших випадках або поступається своєму послідовнику на дуже малопомітну величину, або виявляється швидше. Наприклад, представник сімейства Haswell випереджає новий Skylake в офісних програмах. Але процесори старіших років випуску, Core i7-2700K і Core i7-3770K, виглядають вже дещо застарілими пропозиціями. Вони програють новинці в різних типах завдань від 25 до 40 відсотків, і це, мабуть, є цілком достатньою підставою, щоб Core i7-6700K можна було розглядати як гідну заміну.

Ігрова продуктивність

Як відомо, продуктивність платформ, оснащених високопродуктивними процесорами, у переважній більшості сучасних ігор визначається потужністю графічної підсистеми. Саме тому при тестуванні процесорів ми вибираємо найбільш процесорозалежні ігри, а вимірювання кількості кадрів виконуємо двічі. Першим проходом тести проводяться без включення згладжування та з установкою далеко не найвищих дозволів. Такі налаштування дозволяють оцінити, наскільки добре проявляють себе процесори з ігровим навантаженням в принципі, а значить, дозволяють будувати здогади про те, як будуть вести себе обчислювальні платформи, що тестуються, в майбутньому, коли на ринку з'являться більш швидкі варіанти графічних прискорювачів. Другий прохід виконується з реалістичними установками – при виборі FullHD-дозвіл та максимального рівня повноекранного згладжування. На наш погляд такі результати не менш цікаві, тому що вони відповідають на питання, яке часто задається про те, який рівень ігрової продуктивності можуть забезпечити процесори прямо зараз - в сучасних умовах.

Втім, у цьому тестуванні ми зібрали потужну графічну підсистему, що базується на флагманській відеокарті NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. І в результаті в частині ігор частота кадрів продемонструвала залежність від процесорної продуктивності навіть у FullHD-дозвіл.

Результати у FullHD-дозволе з максимальними налаштуваннями якості

Зазвичай вплив процесорів на ігрову продуктивність, особливо якщо йдеться про потужних представників серії Core i7, виявляється незначним. Однак при зіставленні п'яти Core i7 різних поколінь результати виходять не однорідними. Навіть при установці максимальних налаштувань якості графіки Core i7-6700K та Core i7-5775C демонструють найвищу ігрову продуктивність, тоді як старіші Core i7 від них відстають. Так, частота кадрів, яка отримана в системі з Core i7-6700K перевищує продуктивність системи на базі Core i7-4770K на малопомітний один відсоток, але процесори Core i7-2700K та Core i7-3770K є вже відчутно найгіршою основою геймерської системи. Перехід з Core i7-2700K або Core i7-3770K на новітній Core i7-6700K дає збільшення числа fps величиною в 5-7 відсотків, що здатне вплинути на якість ігрового процесу.

Побачити все це набагато наочніше можна у тому випадку, якщо на ігрову продуктивність процесорів подивитися при зниженій якості зображення, коли частота кадрів не впирається в потужність графічної підсистеми.

Результати при зниженому дозволі

Новому процесору Core i7-6700K знову вдається показати найвищу продуктивність серед усіх Core i7 останніх поколінь. Його перевага над Core i7-5775C становить близько 5 відсотків, а над Core i7-4690K – близько 10 відсотків. У цьому немає нічого дивного: ігри досить чуйно реагують на швидкість підсистеми пам'яті, а саме в цьому напрямку в Skylake були зроблені серйозні поліпшення. Але набагато помітніша перевага Core i7-6700K над Core i7-2700K та Core i7-3770K. Старший Sandy Bridge відстає від новинки на 30-35 відсотків, а Ivy Bridge програє їй близько 20-30 відсотків. Іншими словами, як би не лаяли Intel за занадто повільне вдосконалення власних процесорів, компанія змогла за минулі п'ять років на третину підвищити швидкість роботи своїх CPU, а це дуже відчутний результат.

Тестування у реальних іграх завершують результати популярного синтетичного бенчмарку Futuremark 3DMark.

Повторюють ігрові показники і ті результати, які видає Futuremark 3DMark. При перекладі мікроархітектури процесорів Core i7 з Sandy Bridge на Ivy Bridge показники 3DMark зросли на величину від 2 до 7 відсотків. Впровадження дизайну Haswell та випуск процесорів Devil's Canyon додав до продуктивності старших Core i7 додаткових 7-14 відсотків. Однак потім поява Core i7-5775C, що має порівняно невисоку тактову частоту, дещо відкотила швидкодію назад. І новітньому Core i7-6700K, власне, довелося віддуватися відразу за два покоління мікроархітектури. Приріст у підсумковому рейтингу 3DMark у нового процесора сімейства Skylake у порівнянні з Core i7-4790K становив до 7 відсотків. І насправді це не так багато: все-таки помітне поліпшення продуктивності за останні п'ять років змогли привнести процесори Haswell. Останні покоління десктопних процесорів, дійсно, кілька розчаровують.

Тести у додатках

У Autodesk 3ds max 2016 ми тестуємо швидкість фінального рендерингу. Вимірюється час, що витрачається на рендеринг у роздільній здатності 1920x1080 із застосуванням рендерера mental ray одного кадру стандартної сцени Hummer.

Ще один тест фінального рендерингу проводиться нами з використанням популярного вільного пакета побудови тривимірної графіки Blender 2.75a. У ньому ми вимірюємо тривалість побудови фінальної моделі із Blender Cycles Benchmark rev4.

Для вимірювання швидкості фотореалістичного тривимірного рендерингу ми користувалися тестом Cinebench R15. Maxon нещодавно оновила свій бенчмарк, і тепер він знову дає змогу оцінити швидкість роботи різних платформ при рендерингу в актуальних версіях анімаційного пакету Cinema 4D.

Продуктивність при роботі веб-сайтів та інтернет-застосунків, побудованих з використанням сучасних технологій, вимірюється нами в новому браузері Microsoft Edge 20.10240.16384.0. Для цього застосовується спеціалізований тест WebXPRT 2015, що реалізує на HTML5 і JavaScript алгоритми, що реально використовуються в інтернет-додатках.

Тестування продуктивності при обробці графічних зображень відбувається в Adobe Photoshop CC 2015. Вимірюється середній час виконання тестового скрипту, що є творчо переробленим Retouch Artists Photoshop Speed Test, який включає типову обробку чотирьох 24-мегапіксельних зображень, зроблених.

На численні прохання фотолюбителів ми провели тестування продуктивності у графічній програмі Adobe Photoshop Lightroom 6.1. Тестовий сценарій включає пост-обробку та експорт у JPEG з роздільною здатністю 1920x1080 та максимальною якістю двохсот 12-мегапіксельних зображень у RAW-форматі, зроблених цифровою камерою Nikon D300.

В Adobe Premiere Pro CC 2015 тестується продуктивність при нелінійному відеомонтажі. Вимірюється час рендерингу у формат H.264 Blu-Ray проекту, що містить HDV 1080p25 відеоряд із накладанням різних ефектів.

Для вимірювання швидкодії процесорів при компресії інформації ми користуємося архіватором WinRAR 5.3, за допомогою якого з максимальним ступенем стиснення архівуємо папку з різними файлами загальним обсягом 1,7 Гбайт.

Для оцінки швидкості перекодування відео у формат H.264 використовується тест x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64bit), заснований на вимірі часу кодування кодером x264 вихідного відео формат MPEG-4/AVC з роздільною здатністю 1920x1080@50fps і налаштуваннями за замовчуванням. Слід зазначити, що результати цього бенчмарку мають величезне практичне значення, оскільки кодер x264 є основою численних популярних утиліт для перекодування, наприклад, HandBrake, MeGUI, VirtualDub тощо. Ми періодично оновлюємо кодер, який використовується для вимірювання продуктивності, і в даному тестуванні взяла участь версія r2538, в якій реалізовано підтримку всіх сучасних наборів інструкцій, включаючи і AVX2.

Крім того, ми додали до списку тестових додатків і новий кодер x265, призначений для транскодування відео до перспективного формату H.265/HEVC, який є логічним продовженням H.264 і характеризується більш ефективними алгоритмами стиснення. Для оцінки продуктивності використовується вихідний 1080p@50FPS Y4M відеофайл, який перекодується у формат H.265 з профілем medium. У цьому тестуванні взяв участь реліз кодера версії 1.7.

Перевага Core i7-6700K над ранніми попередниками у різних додатках не підлягає сумніву. Однак найбільше виграли від еволюції, що відбулася, два типи завдань. По-перше, пов'язані з обробкою мультимедійного контенту, чи це відео або зображення. По-друге, фінальний рендеринг у пакетах тривимірного моделювання та проектування. У цілому нині, у разі Core i7-6700K перевищує Core i7-2700K щонайменше, ніж 40-50 відсотків. А іноді можна спостерігати і набагато вражаюче покращення швидкості. Так, при перекодуванні відео кодеком x265 новий Core i7-6700K видає рівно вдвічі більш високу продуктивність, ніж дід Core i7-2700K.

Якщо ж говорити про той приріст у швидкості виконання ресурсомістких завдань, яку може забезпечити Core i7-6700K порівняно з Core i7-4790K, то вже настільки вражаючих ілюстрацій до результатів роботи інтелівських інженерів привести не можна. Максимальна перевага новинки спостерігається в Lightroom, тут Skylake виявився кращим у півтора рази. Але це скоріше – виняток із правила. У більшості мультимедійних завдань Core i7-6700K в порівнянні з Core i7-4790K пропонує лише 10-відсоткове поліпшення продуктивності. А при навантаженні іншого характеру різниця в швидкодії і того менше або взагалі відсутня.

Окремо потрібно сказати пару слів і про результат, показаний Core i7-5775C. Через невелику тактову частоту цей процесор повільніше, ніж Core i7-4790K і Core i7-6700K. Але не слід забувати про те, що його ключовою характеристикою є економічність. І він цілком здатний стати одним із кращих варіантів з погляду питомої продуктивності на кожен ват витраченої електроенергії. У цьому ми легко переконаємось у наступному розділі.

Енергоспоживання

Процесори Skylake виробляються за сучасним 14-нм технологічним процесом із тривимірними транзисторами другого покоління, проте, незважаючи на це, їх тепловий пакет виріс до 91 Вт. Іншими словами, нові CPU не тільки «гарячі» 65-ватних Broadwell, але й перевершують за розрахунковим тепловиділенням Haswell, що випускаються за 22-нм технології і вживаються в рамках 88-ватного теплового пакету. Причина, очевидно, полягає в тому, що архітектура Skylake спочатку оптимізувалася з прицілом не на високі частоти, а на енергоефективність і можливість використання в мобільних пристроях. Тому для того, щоб десктопні Skylake отримали прийнятні тактові частоти, що лежать в околиці 4-гігагерцевої позначки, довелося задирати напругу живлення, що неминуче відбилося на енергоспоживання та тепловиділенні.

Втім, процесори Broadwell низькими робочими напругами теж не відрізнялися, тому існує надія на те, що 91-ватний тепловий пакет Skylake отримали за якимись формальними обставинами і, насправді, вони виявляться ненажерливішими за попередників. Перевіримо!

Новий цифровий блок живлення Corsair RM850i, що використовується нами в тестовій системі, дозволяє здійснювати моніторинг споживаної та видається електричної потужності, ніж ми і користуємося для вимірювань. На наступному нижче графіку наводиться повне споживання систем (без монітора), виміряне «після» блоку живлення і сума енергоспоживання всіх задіяних у системі компонентів. ККД самого блоку живлення у разі не враховується. Для правильної оцінки енергоспоживання ми активували турборежу і всі наявні енергозберігаючі технології.

У стані простою якісний стрибок в економічності настільних платформ стався з виходом Broadwell. Core i7-5775C та Core i7-6700K відрізняються помітно нижчим споживанням у простої.

Зате під навантаженням у вигляді перекодування відео економічними варіантами CPU виявляються Core i7-5775C і Core i7-3770K. Новий Core i7-6700K споживає більше. Його енергетичні апетити перебувають на рівні старшого Sandy Bridge. Щоправда, у новинці, на відміну від Sandy Bridge, є підтримка інструкцій AVX2, які вимагають серйозних енергетичних витрат.

На наступній діаграмі наводиться максимальне споживання при навантаженні, що створюється 64-бітною версією утиліти LinX 0.6.5 з підтримкою набору інструкцій AVX2, яка базується на пакеті Linpack, що відрізняється непомірними енергетичними апетитами.

І знову процесор покоління Broadwell показує чудеса енергетичної ефективності. Однак якщо дивитися на те, скільки електроенергії споживає Core i7-6700K, стає зрозуміло, що прогрес у мікроархітектурах обійшов стороною енергетичну ефективність настільних CPU. Так, у мобільному сегменті з виходом Skylake з'явилися нові пропозиції з надзвичайно спокусливим співвідношенням продуктивності та енергоспоживання, проте новітні процесори для десктопів продовжують споживати приблизно стільки ж, скільки споживали їхні попередники за п'ять років до сьогодні.

Висновки

Провівши тестування нового Core i7-6700K і порівнявши його з кількома поколіннями попередніх CPU, ми знову приходимо до невтішного висновку про те, що компанія Intel продовжує слідувати своїм негласним принципам і не дуже прагне нарощувати швидкодію десктопних процесорів, орієнтованих на високопродуктивні системи. І якщо в порівнянні зі старшим Broadwell новинка пропонує приблизно 15-відсоткове поліпшення продуктивності, обумовлене суттєво кращими тактовими частотами, то в порівнянні з старішим, але швидшим Haswell вона вже не здається настільки ж прогресивною. Різниця у продуктивності Core i7-6700K та Core i7-4790K, незважаючи на те, що ці процесори поділяє два покоління мікроархітектури, не перевищує 5-10 відсотків. І це дуже мало для того, щоб старший десктопний Skylake можна було б однозначно рекомендувати для оновлення LGA 1150-систем.

Втім, до таких незначних кроків Intel у підвищенні швидкості роботи процесорів для настільних систем варто давно звикнути. Приріст швидкодії нових рішень, що лежить приблизно в таких межах, - традиція, що давно склалася. Жодних революційних змін у обчислювальній продуктивності інтелівських CPU, орієнтованих на настільні ПК, не відбувається вже дуже давно. І причини цього цілком зрозумілі: інженери компанії зайняті оптимізацією мікроархітектур, що розробляються, для мобільних застосувань і в першу чергу думають про енергоефективність. Успіхи Intel в адаптації власних архітектур для використання в тонких і легких пристроях безсумнівні, але адептам класичних десктопів при цьому тільки й залишається, що задовольнятися невеликими збільшеннями швидкодії, які, на щастя, поки що не зовсім зійшли нанівець.

Однак це зовсім не означає, що Core i7-6700K можна рекомендувати лише для нових систем. Замислитися про модернізацію своїх комп'ютерів можуть власники конфігурацій, в основі яких лежить платформа LGA 1155 з процесорами поколінь Sandy Bridge і Ivy Bridge. У порівнянні з Core i7-2700K та Core i7-3770K новий Core i7-6700K виглядає дуже непогано – його середньозважена перевага над такими попередниками оцінюється у 30-40 відсотків. Крім того, процесори з мікроархітектурою Skylake можуть похвалитися підтримкою набору інструкцій AVX2, який зараз знайшов досить широке застосування в мультимедійних додатках, і завдяки цьому в деяких випадках Core i7-6700K виявляється швидше набагато сильніше. Так, при перекодуванні відео ми навіть бачили випадки, коли Core i7-6700K перевершував Core i7-2700K у швидкості роботи більш ніж удвічі!

Є у процесорів Skylake і цілий ряд інших переваг, пов'язаних з впровадженням супутньої їм нової платформи LGA 1151. І справа навіть не стільки в підтримці DDR4-пам'яті, що з'явилася в ній, скільки в тому, що нові набори логіки сотої серії нарешті отримали дійсно швидкісне з'єднання з процесором та підтримку великої кількості ліній PCI Express 3.0. В результаті, передові LGA 1151-системи можуть похвалитися наявністю численних швидких інтерфейсів для підключення накопичувачів та зовнішніх пристроїв, які позбавлені будь-яких штучних обмежень пропускної здатності.

Плюс до того, оцінюючи перспективи платформи LGA 1151 і процесорів Skylake, слід мати на увазі і ще один момент. Intel не поспішатиме з виведенням на ринок процесорів наступного покоління, відомих як Kaby Lake. Якщо вірити наявній інформації, представники цієї серії процесорів у варіантах настільних комп'ютерів з'являться на ринку тільки в 2017 році. Тому Skylake буде з нами ще довго, і система, побудована на ньому, зможе залишатися актуальною протягом дуже тривалого проміжку часу.

Говорячи про "апгрейд" обчислювальних потужностей процесора, важливо не забувати, що для Intel він не був першорядним завданням. Ринок мобільних девайсів диктував зовсім іншу вимогу – зниження енергоспоживання. І якщо співвідношення поліпшень у продуктивності до необхідної енергії у Haswell становило 1:1, то Broadwell воно мало бути 2:1. Природно, це наклало свої обмеження на вибір нововведень, які Intel могла б внести в дизайн архітектури Broadwell. Більше того, довелося попрацювати і над наявним співвідношенням продуктивності до енергоспоживання. Грубо кажучи, 5% поліпшень у продуктивності коштуватимуть лише 2,5% збільшення негайного споживання енергії.

Компанія продовжить оптимізацію енергоспоживання не тільки для Intel Core M, але й для майбутніх продуктів Broadwell. Більше уваги приділятиметься відключенню тих частин CPU, які не використовуються та зменшенню споживання енергії різними блоками при необхідності. Ці доробки разом із збільшенням енергоефективності від використання 14-нм техпроцесу - основні способи зниження споживання енергії Intel Core M.

Поліпшення в GPU

Загалом принцип «тік-так» працює і для графічної підсистеми процесорів Intel: значні архітектурні зміни на стадії «так» та покращення техпроцесу наявної архітектури на стадії «тік». Але з однією відмінністю: зазвичай для GPU доопрацювання на стадії «тік» набагато суттєвіше, ніж для CPU. І Broadwell – не виняток.

Графічна підсистема Broadwell заснована на Gen8 GPU - це продовження архітектури Intel Gen7, яка вперше з'явилася в процесорах Ivy Bridge та доопрацьованої версії Gen7,5 у Haswell. На фундаментальному рівні це той самий GPU, тільки більш оптимізований і відшліфований.

Модель	Частота, ГГц	Ядра, прим.	L3, Мбайт	TDP, Ватт	Ціна, $
Core i7-970	3.20	6	12	130	885
Core i7-980	3.33	6	12	130	583
Core i7-980X	3.33	6	12	130	999
Core i7-990X	3.47	6	12	130	999

Sandy Bridge-E

У 2011 році Intel кардинально змінила архітектуру процесорів, анонсувавши ЦП Sandy Bridge. Тоді ж розподіл між моделями компанією було переглянуто. Замість різної частоти для переконливості ввели кілька градацій за кількістю активних ядер, обсягом кеш-пам'яті та енергоспоживання. Як і раніше, використовувалася 32 нм літографія, тому кількість ядер не зростала. Але через зміну архітектури питома продуктивність суттєво зросла. А якщо змінилася архітектура, то знадобився новий роз'єм для CPU.

Починаючи з 2011 року, можна відзначити появу сокету LGA 2011 у його першій версії. До речі, паралельно з Sandy Bridge-E існували серверні рішення у вигляді Sandy Bridge-EP, що містять від двох до восьми ядер та до 20 Мбайт кеш-пам'яті. З'єднувалися процесори через QPI шину. У звичайній системі Sandy Bridge-E втратили таку можливість, їм залишили лише традиційний I/O DMI. У всіх CPU використовувалася чотириканальна пам'ять DDR3 частотою до 1600 МГц. Площа ядра становила від 294 до 435 мм. Кількість транзисторів залежно від степінгу – 1270-2270 мільйонів.

Тут доречно поставити питання про таку велику різницю у фізичних характеристиках. Справа в тому, що за два роки Intel змінила три ревізії процесорного ядра. Спочатку десктопну версію потрапляли дезактивовані Sandy Bridge-EP С1. Трохи згодом компанія розділила дизайни на виробництві, випустивши ревізію С2. Для найменшого та найменш потужного i7-3820 використовувалася ревізія М1. Тому ми і можемо говорити про існування цілих трьох поколінь Sandy Bridge-E. Для ЦП було випущено нові материнські плати на чіпсеті Intel Х79.

Огляди у лабораторії:

Нове покоління Intel. Порівняльне тестування i7-3930K та i7-3960X у 2D та 3D;

Ivy Bridge-E

Очікування нової серії процесорів тривало з кінця 2012 року. У певний момент всі вирішили, що Intel вирішила пропустити архітектуру Ivy Bridge і відразу перейде на ядро Haswell. Сама компанія лише натякала на те, що Intel Х79 залишається в строю і треба набратися терпіння. Як наслідок, моделі Ivy Bridge-E побачили світ лише в другій половині 2013 року.

Жодних фундаментальних змін у процесорі не відбулося. Черговий "шринк" з 32 нм до 22 нм, здавалося б, повинен збільшити питому продуктивність і підвищити частоти, але, на жаль, додав лише 100 МГц. Побоювання щодо тривимірних транзисторів підтвердилися за перших спроб розгону – новинки сильно нагрівалися і вимагали підвищеної напруги. Зате для Intel випуск Ivy Bridge-E став чи не найвдалішим запуском.

По-перше, площа ядра десктопних версій була відносно маленькою (256 мм), кількість транзисторів сягнула 1860 мільйонів. По-друге, замінити Sandy Bridge-E у старій материнській платі на Ivy Bridge-E міг кожен охочий, завдяки однаковому роз'єму LGA 2011. Втім, властиві Sandy Bridge-E проблеми сумісності та розгону пам'яті залишилися. Заявлена офіційна частота піднялася до 1866 МГц, що вище – чиста лотерея.

Огляди у лабораторії: