Часть вторая : "Важнейшие характеристики каждого семейства процессоров Intel Core i3/i5/i7. Какие из этих чипов представляют особый интерес"

Введение

Сначала мы приведём важнейшие характеристики каждого семейства процессоров Intel Core i3/i5/i7, а затем поговорим о том, какие из этих чипов представляют особый интерес. Для удобства читателей мы посчитали целесообразным изложить информацию в форме своеобразного справочника, а все данные об актуальных моделях модели свести в небольшие таблицы. Приведённые нами цены - российские розничные, зафиксированные в момент публикации этого материала, для процессоров в "боксовой" комплектации (то есть с фирменным кулером).

Core i3

Core i3 (Clarkdale) - двухъядерный процессор последнего поколения, предназначенный для настольных компьютеров начального уровня. Впервые представлен 7 января 2010 года. Устанавливается в разъём LGA1156. Производится по 32-нм технологии.

Снабжён встроенным контроллером PCI Express 2.0 x16, благодаря которому графический ускоритель может подключаться напрямую к процессору. Для соединения с набором системной логики применяется шина DMI (Digital Media Interface) c пропускной способностью 2 Гбайт/с.

В процессоры Core i3 встроено графическое ядро GMA HD с двенадцатью конвейерами и тактовой частотой 733 МГц.

Базовая тактовая частота для всех моделей Core i3 - 133 МГц, номинальные частоты достигаются применением множителей.

Совместимые наборы системной логики: Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express

Основные технические параметры Core i3

• Микроархитектура Nehalem
• Два ядра
• Кэш-память L3 - 4 Мбайт, общая для всех ядер
• Встроенный контроллер PCI Express 2.0 x16
• Встроенный графический адаптер с тактовой частотой 733 МГц
• Набор инструкций SSE 4.2
• Набор инструкций AES-NIS

Core i5

Core i5 (Clarkdale или Lynnfield) - двух или четырёхъядерный процессор последнего поколения, предназначенный для настольных компьютеров среднего уровня. Впервые представлен 8 сентября 2009 года. Устанавливается в разъём LGA1156. Двухъядерные Clarkdale производится по 32-нм технологии, четырёхъядерные Lynnfield - по 45-нм технологии.

Оснащён встроенным двухканальным контроллером оперативной памяти DDR3-1066/1333 с напряжением до 1,6 В. Модули, рассчитанные на более высокое напряжение, не будут работать с этим чипом и даже могут его повредить.

Снабжён встроенным контроллером PCI Express 2.0 x16, благодаря которому графический ускоритель может подключаться напрямую к процессору. В моделях со встроенным графическим ядром GMA HD к чипу может подключаться одна видеокарта в режиме x16, в моделях без встроенной графики - две видеокарты в режиме x8 каждая.

Для соединения с набором системной логики применяется шина DMI (Digital Media Interface) c пропускной способностью 2 Гбайт/с.

В двухъядерных моделях (серия 6хх) встроен графический адаптер GMA HD и реализована технология Hyper-Threading, в четырёхъядерных (серия 7xx) графики и Hyper-Threading нет. В моделях, номер которых заканчивается на 1, тактовая частота графики составляет 900 МГц, в моделях, номер которых заканчивается на 0, графическое ядро работает на частоте 733 МГц.

Во всех Core i5 реализована технология автоматического повышения тактовой частоты Turbo Boost в ресурсоёмких задачах.

Базовая тактовая частота для всех моделей Core i5 - 133 МГц, номинальные частоты достигаются применением множителей.

Совместимые наборы системной логики: Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express.

Основные технические параметры Core i5

• Микроархитектура Nehalem
• Два или четыре ядра
• Кэш-память L1 - 64 Кбайт (32 Кбайт для данных и 32 Кбайт для инструкций) для каждого ядра
• Кэш-память L2 - 256 Кбайт для каждого ядра
• Кэш-память L3 - 4 или 8 Мбайт, общая для всех ядер
• Встроенный двухканальный контроллер оперативной памяти DDR3-1066/1333 МГц
• Встроенный контроллер PCI Express 2.0 (одна линия x16 или две x8 в моделях без интегрированной графики)
• Встроенный графический адаптер с тактовой частотой 733 или 900 МГц
• Поддержка технологии виртуализации VT
• Поддержка 64-битных инструкций Intel EM64T
• Поддержка технологии Hyper-Threading в двухъядерных моделях
• Набор инструкций SSE 4.2
• Набор инструкций AES-NIS
• Антивирусная технология Execute Disable Bit
• Технология динамического изменения частоты Enhanced SpeedStep

Core i7

Core i7 (Bloomfield, Lynnfield или Gulftown) - четырёх или шестиядерный процессор последнего поколения, предназначенный для настольных компьютеров высшего класса. Впервые представлен в ноябре 2008 года. Четырёхъядерные Bloomfield и Lynnfield производится по 45-нм технологии, шестиядерные Lynnfield - по 32-нм технологии.

Выпускаются в двух модификациях: серия 9хх (для разъёма LGA1366) со встроенным трёхканальным контроллером памяти и шиной QPI и серия 8xx (для разъёма LGA1156) c двухканальным контроллером памяти, встроенным контроллером PCI Express 2.0 и шиной DMI) Поддерживается оперативная память DDR3-1066/1333 с напряжением до 1,6 В. Модули, рассчитанные на более высокое напряжение, не будут работать с этим чипом и даже могут его повредить.

Процессоры для разъёма LGA1366 оснащаются скоростной шиной QPI, работающей на частоте 2,4 ГГц (до 4,8 Гбайт/с) в обычных i7 и на частоте 3,2 ГГц (6,4 Гбайт/с) в модификациях Extreme (к ним относятся i7-965, i7-975 и i7-980X.

Чипы для разъёма LGA1156 снабжены встроенным контроллером PCI Express 2.0 x16, благодаря которому графический ускоритель может подключаться напрямую к процессору. Для соединения с набором системной логики здесь применяется шина DMI (Digital Media Interface) c пропускной способностью 2 Гбайт/с.

Во всех Core i7 реализованы технология автоматического повышения тактовой частоты Turbo Boost в ресурсоёмких задачах, а также технология Hyper-Threading.

Базовая тактовая частота для всех моделей Core i7 - 133 МГц, номинальные частоты достигаются применением множителей. В модификациях Core i7 Extreme множитель разблокирован, что позволяет беспрепятственно повышать тактовую частоту процессора.

Совместимые наборы системной логики: серия 8xx - Intel H55 Express, H57 Express, P55 Express, Q57 Express, серия 9xx - Intel X58 Express.

Основные технические параметры Core i7

• Микроархитектура Nehalem
• Четыре или шесть ядер
• Кэш-память L1 - 64 Кбайт (32 Кбайт для данных и 32 Кбайт для инструкций) для каждого ядра
• Кэш-память L2 - 256 Кбайт для каждого ядра
• Кэш-память L3 - 8 или 12 Мбайт, общая для всех ядер
• Встроенный двухканальный (LGA1156) или трёхканальный (LGA1366) контроллер оперативной памяти DDR3-1066/1333 МГц
• Шина QPI, работающая на частоте 2,4 ГГц (4,8 Гбайт/с) или 3,2 ГГц (6,4 Гбайт/с) на моделях для LGA1366
• Шина DMI (2 Гбайта/с) на моделях для LGA1156
• Встроенный контроллер PCI Express 2.0 (одна линия x16 или две x8 в моделях без интегрированной графики) на моделях для LGA1156
• Поддержка технологии виртуализации VT
• Поддержка 64-битных инструкций Intel EM64T
• Поддержка технологии Hyper-Threading
• Поддержка технологии Turbo Boost
• Набор инструкций SSE 4.2
• Набор инструкций AES-NIS для модели i7-980X
• Антивирусная технология Execute Disable Bit
• Технология динамического изменения частоты Enhanced SpeedStep

Что выбрать?

Процессоры Core i3-530 и 540 - довольно мощные и недорогие чипы, при этом разница в цене между ними ничтожна, так что нет никакого смысла приобретать 530-й, если только вы не строго ограничены в бюджете.

Чипы серии Core i3 - прямые конкуренты процессоров предыдущего поколения Core 2 Duo Eхxx: они стоят примерно одинаково и обеспечивают сравнимый уровень производительности, хотя и несколько быстрее. Тем не менее, хотя материнские платы с разъёмом LGA1156 дороже аналогов с LGA775, покупка чипа i3 - более разумное долгосрочное вложение, чем Core 2 Duo, поскольку эти процессоры не только достаточно быстры сегодня, но и могут быть заменены на любой чип для LGA1156 в будущем - даже на супермощный Core i7. Если i3-530 для вас слишком дорог, можно обратить внимание на Pentium G6950 ("боксовая" версия в комплекте со штатным кулером обойдётся примерно в 3200 рублей), который медленнее обеих "трёшек", но практически не уступает большинству Core 2 Duo.

Что касается четырёхъядерных Core 2 Quad, которые чуть дороже двухъядерных Core i3 (например, "боксовый" Core 2 Quad Q8300 стоит порядка 5000 рублей), то их покупка сегодня имеет смысл лишь для апгрейда существующей системы под сокет LGA775 - в этом случае это очень разумный выбор.

Все процессоры Core i5 600-й серии отличаются высокой производительностью, однако если вам не нужен чип со встроенной графикой, нет особого смысла покупать модель этого семейства. Эти модели ориентированы, скорее, на корпоративный рынок - офисному компьютеру не нужна мощная графика, а чем он проще по конструкции, тем удобнее в обслуживании.

За те же деньги, что просят за чипы 600-го семейства, лучше приобрести четырёхядерный i5-750 - это идеальный выбор для сборки мощного домашнего ПК за разумные деньги. Если вы делаете выбор в рамках 600-й серии, вам следует знать, что 661-й отличается от 660-го только чуть более быстрой встроенной графикой, но при этом повышенным энергопотреблением и отсутствием аппаратной поддержки виртуализации ввода/вывода VT-d, актуальной лишь для корпоративных пользователей. Иными словами, если вы покупаете ЦП для домашнего компьютера, есть смысл предпочесть Core i5-661.

Для постройки мощного игрового ПК, лучший выбор по критерию цена/производительность - Core i7-860, все остальные варианты обойдутся значительно дороже, поскольку потребуется более дорогая системная плата на чипсете X58 Express под сокет LGA1366.

Шестиядерный "экстремальный" Core i7-980Х - непревзойдённый лидер по производительности не только всей современной линейки десктопных процессоров Intel, но и конкурирующих моделей AMD. Поэтому не стоит удивляться, что система на его основе обойдётся в довольно внушительную сумму. Любители всего самого-самого могут готовить кошельки - этот чип вот-вот появится на прилавках российских магазинов, сменив предыдущий флагман Core i7-975

В 2010 году компания Intel представила новые торговые марки процессоров — Core i3 , i5 , i7 . Такое событие многих пользователей сбило с толку. А все потому, что цель компании была совсем иной – она хотела предложить более быстрый способ идентификации моделей низких, средних и высоких уровней. Также компания Intel хотела убедить пользователей в том, что Intel Core i7 намного лучше, чем, тот же i5, а этот в свою очередь лучше, чем i3. Но это не дает точного ответа на вопрос, какой все-таки процессор лучше или в чем отличие процессоров Intel Core i3, i5 и i7?

Немного позже, компания выпустила новые поколения процессоров на базе таких архитектур, как Ivy Bridge , Sandy , Haswell , Broadwell и . Такие нововведение еще сильнее сбили с толку множество потребителей. Хоть и появились такие новые технологии, названия не поменялись – Core i3, i5, i7. Различия между этими технологиями заключаются лишь в следующем: Процессоры с i3 предназначены для компьютеров малого (базового) класса, процессоры i5 для компьютерных систем среднего класса, а процессоры i7 для компьютеров высокого класса, для мощных ПК, простыми словами.

Но все же есть и другие различия, о которых мы поговорим.

Ключевые моменты

Некоторые пользователи считают, что названия i3, i5 и i7, связаны с количеством ядер в процессоре, на самом деле это не так. Данные марки выбраны компанией Intel произвольно. Поэтому, чипы всех этих процессоров могут иметь, как два, так и четыре ядра. Существуют и более мощные модели, для настольных компьютеров, которые имеют и ядер больше, и по многим характеристикам превосходят другие процессоры.

Итак, в чем же различия этих трех моделей?

Hyper-Threading

Когда еще только зарождались процессоры, все они имели по одному ядру, выполняющему всего лишь один набор инструкций, а именно thread(поток). Компания смогла повысить количество вычислительных операций путем увеличения количества ядер. Таким образом, процессор мог выполнять больше работы за единицу времени.

Следующая цель компании – увеличение оптимизации такого процесса. Для этого они создали технологию Hyper-Threading , позволяющая одному ядру выполнять несколько потоков одновременно. Например, мы имеем процессор с чипом на 2 ядра, который поддерживает технологию Hyper-Threading, тогда мы можем рассматривать данный процессор, как четырех-ядерный.

Turbo Boost

Раньше процессоры работали на одной тактовой частоте, которую задавал производитель, чтобы изменить эту частоту, на более высокую, люди занимались оверклокингом (разгоном) процессора. Такой вид деятельности требует специальных знаний, без которых, Вы можете за пару мгновений нанести колоссальный ущерб процессору или другим компонентам компьютера.

Сегодня же, все совсем по-другому. Современные процессоры оснащаются технологией Turbo Boost , которая позволяет работать процессору с переменной тактовой частотой. Таким образом, повышается энергоэффективность и время работы, например, ноутбука и других мобильных устройств.

Размер кэш-памяти

Процессоры, как правило, работают с большим количеством данных. Выполняемые операции могут быть разными и по объему, и по сложности, но часто бывает, что процессору необходимо обрабатывать одну и ту же информацию несколько раз. Для ускорения данного процесса, а в особенности самого процессора, такие данные сохраняют в специальном буфере (кэш-памяти). Поэтому, процессор может извлекать такие данные практически мгновенно, без лишней нагрузки.

Объем кэш-памяти в разных процессорах исчисляется по-разному. Например, в процессора низкого класса – 3-4 Мб, а в моделях более высокого класса – 6-12 Мб.

Конечно, чем больше кэш-памяти, тем лучше и быстрее будет работать процессор, но такая инструкция подходит не для всех приложений. Например, приложения для обработки фото и видео воспользуются большим объёмом кэш-памяти. Поэтому, чем больше размер кэша, тем более эффективно будут работать приложения.

Для выполнения простейших задач, таких как, серфинг в интернете или работа в офисных программа, кэш является не таким значительным.

Типы процессоров Intel

Теперь рассмотрим типы процессоров, а именно описание каждого из них.

Intel Core i3

Для чего подходит : Обычная, повседневная работа с офисными приложениями, просмотром интернета и фильмов в высоком качестве. Для таких процессов, Core i3 является оптимальным вариантом.

Характеристика : Данный процессор предлагает до 2 ядер и поддерживает технологию Hyper-Treading. Правда не поддерживает Turbo Boost. Также, процессор имеет достаточно малое потребление энергии, поэтому для ноутбуков такой процессор подходит, несомненно.

Intel Core i5

Для чего подходит : Более интенсивная работа, например, использование программ для обработки видео и фото, можно играть во многие современные игры, на низких, средних и иногда высоких настройках.

Характеристика : Данный процессор используется, как в обычных настольных компьютерах, так и в ноутбуках. Имеет от 2 до 4 ядер, но не поддерживает Hyper-Treading, зато поддерживает Turbo Boost.

Intel Core i7

Для чего подходит : Данный процессор, предрасположен для работы с мощными графическими редакторами. Можно играть в современные игры на максимальных настройках, но тут играют большую роль и другие компоненты, например, видеокарта. Также, можно просматривать видеофайлы в 4К.

Характеристика : На данный момент, этот чип является самым высоким классом. Имеет, как 2, так и 4 ядра и поддержку Hyper-Treading и Turbo Boost.

Мы рассмотрели краткие характеристики 3 типов процессоров, и теперь можете выбрать оптимальный для Вас.

2 июня компания Intel анонсировала десять новых 14-нанометровых процессоров для настольных и мобильных ПК семейства Intel Core пятого поколения (кодовое наименование Broadwell-С) и пять новых 14-нанометровых процессоров семейства Intel Xeon E3-1200 v4.

Из десяти новых процессоров Intel Core пятого поколения (Broadwell-С) для настольных и мобильных ПК только два процессора ориентированы на настольные ПК и имеют разъем LGA 1150: это четырехъядерные модели Intel Core i7-5775C и Core i5-5675C. Все остальные процессоры Intel Core пятого поколения имеют BGA-исполнение и ориентированы на ноутбуки. Краткие характеристики новых процессоров Broadwell-С представлены в таблице.

	Разъем	Количество ядер/потоков	Размер кэша L3, МБ		TDP, Вт	Графическое ядро
Core i7-5950HQ	BGA	4/8	6	2,9/3,7	47	Iris Pro Graphics 6200
Core i7-5850HQ	BGA	4/8	6	2,7/3,6	47	Iris Pro Graphics 6200
Core i7-5750HQ	BGA	4/8	6	2,5/3,4	47	Iris Pro Graphics 6200
Core i7-5700HQ	BGA	4/8	6	2,7/3,5	47	Intel HD Graphics 5600
Core i5-5350H	BGA	2/4	4	3,1/3,5	47	Iris Pro Graphics 6200
Core i7-5775R	BGA	4/8	6	3,3/3,8	65	Iris Pro Graphics 6200
Core i5-5675R	BGA	4/4	4	3,1/3,6	65	Iris Pro Graphics 6200
Core i5-5575R	BGA	4/4	4	2,8/3,3	65	Iris Pro Graphics 6200
Core i7-5775C	LGA 1150	4/8	6	3,3/3,7	65	Iris Pro Graphics 6200
Core i5-5675C	LGA 1150	4/4	4	3,1/3,6	65	Iris Pro Graphics 6200

Из пяти новых процессоров семейства Intel Xeon E3-1200 v4 только три модели (Xeon E3-1285 v4, Xeon E3-1285L v4, Xeon E3-1265L v4) имеют разъем LGA 1150, а еще две модели выполнены в BGA корпусе и не предназначены для самостоятельной установки на материнскую плату. Краткие характеристики новых процессоров семейства Intel Xeon E3-1200 v4 представлены в таблице.

	Разъем	Количество ядер/потоков	Размер кэша L3, МБ	Частота номинальная /максимальная, ГГц	TDP, Вт	Графическое ядро
Xeon E3-1285 v4	LGA 1150	4/8	6	3,5/3,8	95	Iris Pro Graphics P6300
Xeon E3-1285L v4	LGA 1150	4/8	6	3,4/3,8	65	Iris Pro Graphics P6300
Xeon E3-1265L v4	LGA 1150	4/8	6	2,3/3,3	35	Iris Pro Graphics P6300
Xeon E3-1278L v4	BGA	4/8	6	2,0/3,3	47	Iris Pro Graphics P6300
Xeon E3-1258L v4	BGA	2/4	6	1,8/3,2	47	Intel HD Graphics P5700

Таким образом, из 15 новых процессоров Intel лишь пять моделей имеют разъем LGA 1150 и ориентированы на настольные системы. Для пользователей выбор, конечно, небольшой, особенно если учесть, что процессоры семейства Intel Xeon E3-1200 v4 ориентированы на серверы, а не на пользовательские ПК.

В дальнейшем мы сосредоточимся на рассмотрении новых 14-нанометровых процессоров с разъемом LGA 1150.

Итак, основными особенностями новых процессоров Intel Core пятого поколения и процессоров семейства Intel Xeon E3-1200 v4 является новая 14-нанометровая микроархитектура ядер с кодовым названием Broadwell. В принципе, никакого принципиального отличия между процессорами семейства Intel Xeon E3-1200 v4 и процессорами Intel Core пятого поколения для настольных систем нет, поэтому в дальнейшем все эти процессоры мы будем обозначать как Broadwell.

Вообще, нужно отметить, что микроархитектура Broadwell - это не просто Haswell в 14-нанометровом исполнении. Скорее, это немного улучшенная микроархитектура Haswell. Впрочем, Intel так делает всегда: при переходе на новый техпроцесс производства вносятся и изменения в саму микроархитектуру. В случае с Broadwell речь идет о косметических улучшениях. В частности, увеличены объемы внутренних буферов, есть изменения в исполнительных блоках ядра процессора (изменена схема выполнения операций умножения и деления чисел с плавающей запятой).

Подробно рассматривать все особенности микроархитектуры Broadwell мы не будем (это тема для отдельной статьи), но еще раз подчеркнем, что речь идет лишь о косметических изменениях микроархитектуры Haswell, а потому, не стоит ожидать, что процессоры Broadwell окажутся более производительными, чем процессоры Haswell. Конечно, переход на новый техпроцесс позволил снизить энергопотребление процессоров (при равной тактовой частоте), но никаких существенных приростов производительности ожидать не стоит.

Пожалуй, наиболее существенное отличие новых процессоров Broadwell от Haswell заключается в кэше четвертого уровня (L4-кэш) Crystalwell. Уточним, что такой кэш L4 присутствовал в процессорах Haswell, но лишь в топовых моделях мобильных процессоров, а в процессорах Haswell для настольных ПК c разъемом LGA 1150 его не было.

Напомним, что в некоторых топовых моделях мобильных процессоров Haswell было реализовано графическое ядро Iris Pro с дополнительной памятью eDRAM (embedded DRAM), что позволяло решить проблему с недостаточной пропускной способностью памяти, используемой для GPU. Память eDRAM, представляла собой отдельный кристалл, который располагался на одной подложке с кристаллом процессора. Этот кристалл получил кодовое наименование Crystalwell.

Память eDRAM имела размер 128 МБ и изготовлялась по 22-нанометровому техпроцессу. Но самое главное, что эта eDRAM память использовалась не только для нужд GPU, но и для вычислительных ядер самого процессора. То есть фактически, Crystalwell представлял собой L4-кэш, разделяемый между GPU и вычислительными ядрами процессора.

Во всех новых процессорах Broadwell также присутствует отдельный кристалл памяти eDRAM размером 128 МБ, который выступает в роли кэша L4 и может использоваться графическим ядром и вычислительными ядрами процессора. Причем, отметим, что память eDRAM в 14-нанометровых процессорах Broadwell точно такая же, как и в топовых мобильных процессорах Haswell, то есть выполняется по 22-нанометровому техпроцессу.

Следующая особенность новых процессоров Broadwell заключается в новом графическом ядре с кодовым наименованием Broadwell GT3e. В варианте процессоров для настольных и мобильных ПК (Intel Core i5/i7) - это Iris Pro Graphics 6200, а в процессорах семейства Intel Xeon E3-1200 v4 - это Iris Pro Graphics P6300 (за исключением модели Xeon E3-1258L v4). Углубляться в особенности архитектуры графических ядер Broadwell GT3e мы не станем (это тема для отдельной статьи) и лишь вкратце рассмотрим его основные особенности.

Напомним, что графическое ядро Iris Pro до этого присутствовало лишь в мобильных процессорах Haswell (Iris Pro Graphics 5100 и 5200). Причем, в графических ядрах Iris Pro Graphics 5100 и 5200 присутствует по 40 исполнительных устройств (EU). Новые графические ядра Iris Pro Graphics 6200 и Iris Pro Graphics P6300 наделены уже 48 EU, причем изменилась и система организации EU. Каждый отдельный блок графического процессора содержит по 8 EU, а графический модуль объединяет по три графических блока. То есть в одном графическом модуле содержится 24 EU, а в самом графическом процессоре Iris Pro Graphics 6200 или Iris Pro Graphics P6300 объединяются по два модуля, то есть в сумме получаем 48 EU.

Что касается разницы между графическими ядрами Iris Pro Graphics 6200 и Iris Pro Graphics P6300, то на уровне «железа» это одно и то же (Broadwell GT3e), а вот драйвера у них разные. В варианте Iris Pro Graphics P6300 драйвера оптимизированы под задачи, специфические для серверов и графических станций.

Прежде чем переходить к детальному рассмотрению результатов тестирования Broadwell, расскажем еще о нескольких особенностях новых процессоров.

Прежде всего, новые процессоры Broadwell (включая и Xeon E3-1200 v4) совместимы с материнскими платами на базе чипсетов Intel 9-серии. Мы не можем утверждать, что любая плата на базе чипсета Intel 9-серии будет поддерживать эти новые процессоры Broadwell, но большинство плат их поддерживают. Правда, для этого придется обновить BIOS на плате, причем BIOS должна поддерживать новые процессоры. К примеру, для тестирования мы использовали плату ASRock Z97 OC Formula и без обновления BIOS система работала только при наличии дискретной видеокарты, а вывод изображения через графическое ядро процессоров Broadwell был невозможен.

Следующая особенность новых процессоров Broadwell в том, что модели Core i7-5775C и Core i5-5675С имеют разблокированный коэффициент умножения, то есть ориентированы на разгон. В семействе процессоров Haswell такие процессоры с разблокированным коэффициентом умножения составляли K-серию, а в семействе Broadwell вместо буквы «К» используется буква «C». А вот процессоры Xeon E3-1200 v4 разгон не поддерживают (у них невозможно увеличить коэффициент умножения).

Теперь познакомимся поближе с теми процессорами, которые попали к нам на тестирование. Это модели , и . Фактически, из пяти новых моделей с разъемом LGA 1150 не хватает лишь процессора Xeon E3-1285L v4, который отличается от модели Xeon E3-1285 v4 лишь более низким энергопотреблением (65 Вт вместо 95 Вт) и тем, что номинальная тактовая частота ядер у него чуть ниже (3,4 ГГц вместо 3,5 ГГц). Кроме того, для сравнения мы добавили также Intel Core i7-4790K, который является топовым процессором в семействе Haswell.

Характеристики всех протестированных процессоров представлены в таблице:

	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i7-5775C	Core i5-5675С	Core i7-4790K
Техпроцесс, нм	14	14	14	14	22
Разъем	LGA 1150	LGA 1150	LGA 1150	LGA 1150	LGA 1150
Количество ядер	4	4	4	4	4
Количество потоков	8	8	8	4	8
Кэш L3, МБ	6	6	6	4	8
Кэш L4 (eDRAM), МБ	128	128	128	128	N/A
Номинальная частота, ГГц	3,5	2,3	3,3	3,1	4,0
Максимальная частота, ГГц	3,8	3,3	3,7	3,6	4,4
TDP, Вт	95	35	65	65	88
Тип памяти	DDR3-1333/1600/1866		DDR3 -1333/1600
Графическое ядро	Iris Pro Graphics P6300	Iris Pro Graphics P6300	Iris Pro Graphics 6200	Iris Pro Graphics 6200	HD Graphics 4600
Количество исполнительных блоков GPU	48 (Broadwell GT3e)	48 (Broadwell GT3e)	48 (Broadwell GT3e)	48 (Broadwell GT3e)	20 (Haswell GT2)
Номинальная частота графического процессора, МГц	300	300	300	300	350
Максимальная частота графического процессора, ГГц	1,15	1,05	1,15	1,1	1,25
Технология vPro	+	+	−	−	−
Технология VT-x	+	+	+	+	+
Технология VT-d	+	+	+	+	+
Стоимость, $	556	417	366	276	339

А теперь, после нашего экспресс-обзора новых процессоров Broadwell, перейдем непосредственно к тестированию новинок.

Тестовый стенд

Для тестирования процессоров мы использовали стенд следующей конфигурации:

Методика тестирования

Тестирование процессоров проводилось с использованием наших скриптовых бенчмарков , и . Если точнее, то за основу мы взяли методику тестирования рабочих станций, но расширили ее, дополнив тестами из пакета iXBT Application Benchmark 2015 и игровыми тестами iXBT Game Benchmark 2015.

Таким образом, для тестирования процессоров использовались следующие приложения и бенчмарки:

• MediaCoder x64 0.8.33.5680
• SVPmark 3.0
• Adobe Premiere Pro CC 2014.1 (Build 8.1.0)
• Adobe After Effects CC 2014.1.1 (Version 13.1.1.3)
• Photodex ProShow Producer 6.0.3410
• Adobe Photoshop CC 2014.2.1
• ACDSee Pro 8
• Adobe Illustrator CC 2014.1.1
• Adobe Audition CC 2014.2
• Abbyy FineReader 12
• WinRAR 5.11
• Dassault SolidWorks 2014 SP3 (пакет Flow Simulation)
• SPECapc for 3ds max 2015
• SPECapc for Maya 2012
• POV-Ray 3.7
• Maxon Cinebench R15
• SPECviewperf v.12.0.2
• SPECwpc 1.2

Кроме того, для тестирования использовались игры и игровые бенчмарки из пакета iXBT Game Benchmark 2015. Тестирование в играх производилось при разрешении 1920х1080.

Дополнительно мы измерили энергопотребление процессоров в режиме простоя и стрессовой загрузки. Для этого использовался специализированный программно-аппаратный комплекс, подключаемый в разрыв цепей питания системной платы, то есть между блоком питания и системной платой.

Для создания стрессовой загрузки процессора мы использовали утилиту AIDA64 (тесты Stress FPU и Stress GPU).

Результаты тестирования

Энергопотребление процессоров

Итак, начнем с результатов тестирования процессоров на энергопотребление. Результаты тестирования представлены на диаграмме.

Самым прожорливым в плане энергопотребления, как и следовало ожидать, оказался процессор Intel Core i7-4790K с заявленным TDP 88 Вт. Его реальное энергопотребление в режиме стрессовой загрузки составило 119 Вт. При этом, температура ядер процессора составляла 95 °C и наблюдался троттлинг.

Следующим по энергопотреблению был процессор Intel Core i7-5775C с заявленным TDP 65 Вт. Для этого процессора энергопотребление в режиме стрессовой загрузки составило 72,5 Вт. Температура ядер процессора достигала 90 °C, но троттлинг не наблюдался.

Третье месте по энергопотреблению занял процессор Intel Xeon E3-1285 v4 c TDP 95 Вт. Его энергопотребление в режиме стрессовой загрузки составило 71 Вт, а температура ядер процессора составляла 78 °C

А самым экономичным в плане энергопотребления оказался процессор Intel Xeon E3-1265L v4 c TDP 35 Вт. В режиме стрессовой загрузки энергопотребление этого процессора не превосходило 39 Вт, а температура ядер процессора составляла всего 56 °C.

Что ж, если ориентироваться на энергопотребление процессоров, то нужно констатировать, что Broadwell имеет существенно более низкое энергопотребление в сравнении с Haswell.

Тесты из пакета iXBT Application Benchmark 2015

Начнем с тестов, входящих в состав бенчмарка iXBT Application Benchmark 2015. Отметим, что интегральный результат производительности мы рассчитывали как среднее геометрическое результатов в логических группах тестов (видеоконвертирование и видеообработка, создание видеоконтента и т. д.). Для расчета результатов в логических группах тестов использовалась та же самая референсная система, что и в бенчмарке iXBT Application Benchmark 2015.

Полные результаты тестирование приведены в таблице. Кроме того, мы приводим результаты тестирования по логическим группам тестов на диаграммах в нормированном виде. За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Логическая группа тестов	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i5-5675C	Core i7-5775C	Core i7-4790K
Видеоконвертирование и видеообработка, баллы	364,3	316,7	272,6	280,5	314,0
MediaCoder x64 0.8.33.5680, секунды	125,4	144,8	170,7	155,4	132,3
SVPmark 3.0, баллы	3349,6	2924,6	2552,7	2462,2	2627,3
Создание видеоконтента, баллы	302,6	264,4	273,3	264,5	290,9
Adobe Premiere Pro CC 2014.1, секунды	503,0	579,0	634,6	612,0	556,9
Adobe After Effects CC 2014.1.1 (Test #1), секунды	666,8	768,0	802,0	758,8	695,3
Adobe After Effects CC 2014.1.1 (Test #2), секунды	330,0	372,2	327,3	372,4	342,0
Photodex ProShow Producer 6.0.3410, секунды	436,2	500,4	435,1	477,7	426,7
Обработка цифровых фотографий, баллы	295,2	258,5	254,1	288,1	287.0
Adobe Photoshop CC 2014.2.1, секунды	677,5	770,9	789,4	695,4	765,0
ACDSee Pro 8, секунды	289,1	331,4	334,8	295,8	271,0
Векторная графика, баллы	150,6	130,7	140,6	147,2	177,7
Adobe Illustrator CC 2014.1.1, секунды	341,9	394,0	366,3	349,9	289,8
Аудиообработка, баллы	231,3	203,7	202,3	228,2	260,9
Adobe Audition CC 2014.2, секунды	452,6	514,0	517,6	458,8	401,3
Распознавание текста, баллы	302,4	263,6	205,8	269,9	310,6
Abbyy FineReader 12, секунды	181,4	208,1	266,6	203,3	176,6
Архивирование и разархивирование данных, баллы	228,4	203,0	178,6	220,7	228,9
WinRAR 5.11 архивирование, секунды	105,6	120,7	154,8	112,6	110,5
WinRAR 5.11 разархивирование, секунды	7,3	8,1	8,29	7,4	7,0
Интегральный результат производительности, баллы	259,1	226,8	212,8	237,6	262,7

Итак, как видно по результатам тестирования, по интегральной производительности процессор Intel Xeon E3-1285 v4 практически не отличается от процессора Intel Core i7-4790K. Однако, это интегральный результат по совокупности всех используемых в бенчмарке приложений.

Тем не менее, есть ряд приложений, в которых преимущество на стороне процессора Intel Xeon E3-1285 v4. Это такие приложения, как MediaCoder x64 0.8.33.5680 и SVPmark 3.0 (видеоконвертирование и видеообработка), Adobe Premiere Pro CC 2014.1 и Adobe After Effects CC 2014.1.1 (создание видеоконтента), Adobe Photoshop CC 2014.2.1 и ACDSee Pro 8 (обработка цифровых фотографий). В этих приложениях более высокая тактовая частота процессора Intel Core i7-4790K не дает ему преимущества над процессором Intel Xeon E3-1285 v4.

А вот в таких приложениях, как Adobe Illustrator CC 2014.1.1 (векторная графика), Adobe Audition CC 2014.2 (аудиообработка), Abbyy FineReader 12 (распознавание текста) преимущество оказывается на стороне более высокочастотного процессора Intel Xeon E3-1285 v4. Тут интересно отметить, тесты на основе приложений Adobe Illustrator CC 2014.1.1 и Adobe Audition CC 2014.2 в меньшей степени (в сравнении с другими приложениями) загружают ядра процессора.

И конечно же, есть тесты, в которых процессоры Intel Xeon E3-1285 v4 и Intel Core i7-4790K демонстрируют одинаковую производительность. Например, это тест на основе приложения WinRAR 5.11.

Вообще, нужно отметить, что процессор Intel Core i7-4790K демонстрирует более высокую производительность (в сравнении с процессором Intel Xeon E3-1285 v4) именно в тех приложениях, в которых задействуются не все ядра процессора или загрузка ядер оказывается не полной. В то же время в тестах, где загружены на 100% все ядра процессора, лидерство на стороне процессора Intel Xeon E3-1285 v4.

Расчеты в приложении Dassault SolidWorks 2014 SP3 (Flow Simulation)

Тест на основе приложения Dassault SolidWorks 2014 SP3 с дополнительным пакетом Flow Simulation мы вынесли отдельно, поскольку в этом тесте не используется референсная система, как в тестах бенчмарка iXBT Application Benchmark 2015.

Напомним, что в данном тесте речь идет о гидро/аэродинамических и тепловых расчетах. Всего рассчитывается шесть различных моделей, а результатами каждого подтеста является время расчета в секундах.

Подробные результаты тестирования представлены в таблице.

Тест	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i5-5675C	Core i7-5775C	Core i7-4790K
conjugate heat transfer, секунды	353.7	402.0	382.3	328.7	415.7
textile machine, секунды	399.3	449.3	441.0	415.0	510.0
rotating impeller, секунды	247.0	278.7	271.3	246.3	318.7
cpu cooler, секунды	710.3	795.3	784.7	678.7	814.3
halogen floodlight, секунды	322.3	373.3	352.7	331.3	366.3
electronic components, секунды	510.0	583.7	559.3	448.7	602.0
Суммарное время расчета, секунды	2542,7	2882,3	2791,3	2448,7	3027,0

Кроме того, мы также приводим нормированный результат скорости расчета (величина, обратная суммарному времени расчета). За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Как видно по результатам тестирования, в этих специфических расчетах лидерство на стороне процессоров Broadwell. Все четыре процессора Broadwell демонстрируют более высокую скорость расчета в сравнении с процессором Core i7-4790K. По всей видимости, в этих специфических расчетах сказываются те улучшения исполнительных блоков, которые были реализованы в микроархитектуре Broadwell.

SPECapc for 3ds max 2015

Далее рассмотрим результаты теста SPECapc for 3ds max 2015 для приложения Autodesk 3ds max 2015 SP1. Подробные результаты этого теста представлены в таблице, а нормированные результаты для CPU Composite Score и GPU Composite Score - на диаграммах. За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Тест	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i5-5675C	Core i7-5775C	Core i7-4790K
CPU Composite Score	4,52	3,97	4,09	4,51	4,54
GPU Composite Score	2,36	2,16	2,35	2,37	1,39
Large Model Composite Score	1,75	1,59	1,68	1,73	1,21
Large Model CPU	2,62	2,32	2,50	2,56	2,79
Large Model GPU	1,17	1,08	1,13	1,17	0,52
Interacive Graphics	2,45	2,22	2,49	2,46	1,61
Advanced Visual Styles	2,29	2,08	2,23	2,25	1,19
Modeling	1,96	1,80	1,94	1,98	1,12
CPU Computing	3,38	3,04	3,15	3,37	3,35
CPU Rendering	5,99	5,18	5,29	6,01	5,99
GPU Rendering	3,13	2,86	3,07	3,16	1,74

В тесте SPECapc 3ds for max 2015 лидируют процессоры Broadwell. Причем, если в подтестах, зависящих от производительности CPU (CPU Composite Score), процессоры Core i7-4790K и Xeon E3-1285 v4 демонстрируют равную производительность, то в подтестах, зависящих от производительности графического ядра (GPU Composite Score), все процессоры Broadwell существенно опережают процессор Core i7-4790K.

SPECapc for Maya 2012

Теперь посмотрим на результат еще одного теста трехмерного моделирования - SPECapc for Maya 2012. Напомним, что данный бенчмарк запускался в паре с пакетом Autodesk Maya 2015.

Результаты этого теста представлены в таблице, а нормированные результаты - на диаграммах. За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Тест	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i5-5675C	Core i7-5775C	Core i7-4790K
GFX Score	1,96	1,75	1,87	1,91	1,67
CPU Score	5,47	4,79	4,76	5,41	5,35

В этом тесте процессор Xeon E3-1285 v4 демонстрирует немного более высокую производительность в сравнении с процессором Core i7-4790K, однако, разница не столь существенна, как в пакете SPECapc 3ds for max 2015.

POV-Ray 3.7

В тесте POV-Ray 3.7 (рендеринг трехмерной модели) лидером является процессор Core i7-4790K. В данном случае более высокая тактовая частота (при равном количестве ядер) дает преимущество процессору.

Тест	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i5-5675C	Core i7-5775C	Core i7-4790K
Render average, PPS	1568,18	1348,81	1396,3	1560.6	1754,48

Cinebench R15

В бенчмарке Cinebench R15 результат оказался неоднозначным. В тесте OpenGL все процессоры Broadwell существенно превосходят процессор Core i7-4790K, что естественно, поскольку в них интегрировано более производительное графическое ядро. А вот в процессорном тесте, наоборот, более производительным оказывается процессор Core i7-4790K.

Тест	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i5-5675C	Core i7-5775C	Core i7-4790K
OpenGL, fps	71,88	66,4	72,57	73	33,5
CPU, cb	774	667	572	771	850

SPECviewperf v.12.0.2

В тестах пакета SPECviewperf v.12.0.2 результаты определяются преимущественно производительностью графического ядра процессора и, кроме того, оптимизацией видеодрайвера к тем или иным приложениям. Поэтому, в этих тестах процессор Core i7-4790K существенно отстает от процессоров Broadwell.

Результаты тестирования представлены в таблице, а также в нормированном виде на диаграммах. За референсный принимается результат процессора Core i7-4790K.

Тест	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1265L v4	Core i5-5675C	Core i7-5775C	Core i7-4790K
catia-04	20,55	18,94	20,10	20,91	12,75
creo-01	16,56	15,52	15,33	15,55	9,53
energy-01	0,11	0,10	0,10	0,10	0,08
maya-04	19,47	18,31	19,87	20,32	2,83
medical-01	2,16	1,98	2,06	2,15	1,60
showcase-01	10,46	9,96	10,17	10,39	5,64
snx-02	12,72	11,92	3,51	3,55	3,71
sw-03	31,32	28,47	28,93	29,60	22,63

2,36 Blender 2,43 2,11 1,82 2,38 2,59 HandBrake 2,33 2,01 1,87 2,22 2,56 LuxRender 2,63 2,24 1,97 2,62 2,86 IOMeter 15,9 15,98 16,07 15,87 16,06 Maya 1,73 1,63 1,71 1,68 0,24 Product Development 3,08 2,73 2,6 2,44 2,49 Rodinia 3,2 2,8 2,54 1,86 2,41 CalculiX 1,77 1,27 1,49 1,76 1,97 WPCcfg 2,15 2,01 1,98 1,63 1,72 IOmeter 20,97 20,84 20,91 20,89 21,13 catia-04 1,31 1,21 1,28 1,32 0,81 showcase-01 1,02 0,97 0,99 1,00 0,55 snx-02 0,69 0,65 0,19 0,19 0,2 sw-03 1,51 1,36 1,38 1,4 1,08 Life Sciences 2,73 2,49 2,39 2,61 2,44 Lammps 2,52 2,31 2,08 2,54 2,29 namd 2,47 2,14 2,1 2,46 2,63 Rodinia 2,89 2,51 2,23 2,37 2,3 Medical-01 0,73 0,67 0,69 0,72 0,54 IOMeter 11,59 11,51 11,49 11,45 11,5 Financial Services 2,42 2,08 1,95 2,42 2,59 Monte Carlo 2,55 2,20 2,21 2,55 2,63 Black Scholes 2,57 2,21 1,62 2,56 2,68 Binomial 2,12 1,83 1,97 2,12 2,44 Energy 2,72 2,46 2,18 2,62 2,72 FFTW 1,8 1,72 1,52 1,83 2,0 Convolution 2,97 2,56 1,35 2,98 3,5 Energy-01 0,81 0,77 0,78 0,81 0,6 srmp 3,2 2,83 2,49 3,15 2,87 Kirchhoff Migration 3,58 3,07 3,12 3,54 3,54 Poisson 1,79 1,52 1,56 1,41 2,12 IOMeter 12,26 12,24 12,22 12,27 12,25 General Operation 3,85 3,6 3,53 3,83 4,27 7Zip 2,48 2,18 1,96 2,46 2,58 Python 1,58 1,59 1,48 1,64 2,06 Octave 1,51 1,31 1,44 1,44 1,68 IOMeter 37,21 36,95 37,2 37,03 37,4

Нельзя сказать, что в этом тесте все однозначно. В некоторых сценариях (Media and Entertaiment, Product Development, Life Sciences) более высокий результат демонстрируют процессоры Broadwell. Есть сценарии (Financial Services, Energy, General Operation), где преимущество на стороне процессора Core i7-4790K либо результаты примерно одинаковые.

Игровые тесты

И в заключение рассмотрим результаты тестирования процессоров в игровых тестах. Напомним, что для тестирования мы использовали следующие игры и игровые бенчмарки:

• Aliens vs Predator
• World of Tanks 0.9.5
• Grid 2
• Metro: LL Redux
• Metro: 2033 Redux
• Hitman: Absolution
• Thief
• Tomb Raider
• Sleeping Dogs
• Sniper Elite V2

Тестирование проводилось при разрешении экрана 1920×1080 и в двух режимах настройки: на максимальное и минимальное качество. Результаты тестирования представлены на диаграммах. В данном случае результаты не нормируются.

В игровых тестах результаты таковы: все процессоры Broadwell демонстрируют очень близкие результаты, что естественно, поскольку в них используется одно и то же графическое ядро Broadwell GT3e. И самое главное, что при настройках на минимальное качество процессоры Broadwell позволяют комфортно играть (при FPS более 40) в большинство игр (при разрешении 1920×1080).

С другой стороны, если в системе используется дискретная графическая карта, то особого смысла в новых процессорах Broadwell просто нет. То есть нет смысла менять Haswell на Broadwell. Да и цена у Broadwell-ов не так, что бы очень привлекательная. К примеру, Intel Core i7-5775C стоит дороже Intel Core i7-4790K.

Впрочем, Intel, похоже, и не делает ставки на настольные процессоры Broadwell. Ассортимент моделей крайне скромный, да и на подходе процессоры Skylake, так что вряд ли процессоры Intel Core i7-5775C и Core i5-5675С будут пользоваться особым спросом.

Серверные процессоры семейства Xeon E3-1200 v4 - это отдельный сегмент рынка. Для большинства обычных домашних пользователей такие процессоры не представляют интереса, а вот в корпоративном секторе рынка эти процессоры, возможно, и будут пользоваться спросом.

ВведениеНовые процессоры компании Intel, относящиеся к семейству Ivy Bridge, присутствуют на рынке уже несколько месяцев, но между тем складывается впечатление, что их популярность не слишком высока. Мы неоднократно отмечали, что на фоне предшественников они не выглядят существенным шагом вперёд: их вычислительная производительность возросла незначительно, а частотный потенциал, раскрываемый через разгон, и вовсе, стал даже хуже чем у прошлого поколения Sandy Bridge. Отсутствие ажиотажного спроса на Ivy Bridge отмечает и Intel: жизненный цикл прошлого поколения процессоров, при производстве которого используется более старый технологический процесс с 32-нм нормами, продлевается и продлевается, а в отношении распространения новинок делаются не самые оптимистичные прогнозы. Конкретнее, к концу этого года Intel собирается довести долю Ivy Bridge в поставках десктопных процессоров лишь до 30 процентов, в то время как 60 процентов всех поставляемых CPU будет продолжать базироваться на микроархитектуре Sandy Bridge. Даёт ли это нам право не считать новые интеловские процессоры очередным успехом компании?

Отнюдь нет. Дело в том, что всё сказанное выше относится только к процессорам для настольных систем. Мобильный же рыночный сегмент отреагировал на выход Ivy Bridge совсем по-другому, ведь большинство из нововведений нового дизайна сделано именно с оглядкой на ноутбуки. Два основных преимущества Ivy Bridge перед Sandy Bridge: существенно снизившееся тепловыделение и энергопотребление, а также ускоренное графическое ядро с поддержкой DirectX 11 – в мобильных системах востребованы очень серьёзно. Благодаря этим своим достоинствам Ivy Bridge не только дал толчок к выходу ноутбуков с гораздо лучшим сочетанием потребительских характеристик, но и катализировал внедрение ультрапортативных систем нового класса – ультрабуков. Новый же технологический процесс с 22-нм нормами и трёхмерными транзисторами позволил снизить размеры и себестоимость изготовления полупроводниковых кристаллов, что, естественно, выступает ещё одним аргументом в пользу успешности нового дизайна.

В результате, в какой-то мере нерасположенными к Ivy Bridge могут быть лишь пользователи настольных компьютеров, причём недовольство связано не с какими-то серьёзными недостатками, а скорее с отсутствием кардинальных положительных перемен, которые, впрочем, никто и не обещал. Не стоит забывать, что в интеловской классификации процессоры Ivy Bridge относятся к такту «тик», то есть представляют собой простой перевод старой микроархитектуры на новые полупроводниковые рельсы. Впрочем, и сама Intel прекрасно понимает, что приверженцы настольных систем заинтригованы процессорами нового поколения несколько меньше, чем их коллеги – пользователи ноутбуков. Поэтому и не торопится проводить полномасштабное обновление модельного ряда. На данный момент в десктопном сегменте новая микроархитектура культивируется лишь в старших четырёхъядерных процессорах серий Core i7 и Core i5, причём модели, основанные на дизайне Ivy Bridge, соседствуют с привычными Sandy Bridge и не спешат отодвигать их на второй план. Более же агрессивное внедрение новой микроархитектуры ожидается лишь поздней осенью, а до тех пор вопрос о том, какие же четырёхъядерные процессоры Core предпочтительнее – второго (двухтысячной серии) или третьего (трёхтысячной серии) поколения, покупателям предлагается решать самостоятельно.

Собственно, для облегчения поисков ответа на этот вопрос мы и провели специальное тестирование, в котором решили сопоставить между собой процессоры Core i5, относящиеся к одной ценовой категории и предназначенные для использования в рамках одной и той же платформы LGA 1155, но основанные на разных дизайнах: Ivy Bridge и Sandy Bridge.

Третье поколение Intel Core i5: подробное знакомство

Ещё полтора года тому назад, с выпуском серии Core второго поколения, Intel ввела чёткую классификацию процессорных семейств, которой и придерживается по настоящий момент. Согласно этой классификации фундаментальными свойствами Core i5 являются четырёхъядерный дизайн без поддержки технологии «виртуальной многопоточности» Hyper-Threading и кэш-память третьего уровня объёмом 6 Мбайт. Эти особенности были присущи процессорам Sandy Bridge предыдущего поколения, они же соблюдаются и в новом варианте CPU с дизайном Ivy Bridge.

Это значит, что все процессоры серии Core i5, использующие новую микроархитектуру, сильно похожи друг на друга. Это в какой-то мере позволяет Intel унифицировать выпуск продукции: все сегодняшние Core i5 поколения Ivy Bridge используют совершенно идентичный 22-нм полупроводниковый кристалл степпинга E1, состоящий из 1,4 млрд. транзисторов и имеющий площадь порядка 160 кв. мм.

Несмотря на схожесть всех LGA 1155-процессоров Core i5 по целому ряду формальных характеристик, отличия между ними хорошо заметны. Новый технологический процесс с 22-нм нормами и трёхмерными (Tri-Gate) транзисторами позволил Intel понизить для новых Core i5 типичное тепловыделение. Если ранее Core i5 в LGA 1155-исполнении обладали тепловым пакетом 95 Вт, то для Ivy Bridge эта величина снижена до 77 Вт. Однако вслед за уменьшением типичного тепловыделения увеличения тактовых частот процессоров Ivy Bridge, входящих в семейство Core i5, не последовало. Старшие Core i5 прошлого поколения, также как и их сегодняшние последователи, имеют номинальные тактовые частоты, не превышающие 3.4 ГГц. Это значит, что в целом преимущество в производительности новых Core i5 над старыми обеспечивается лишь улучшениями в микроархитектуре, которые, применительно к вычислительным ресурсам CPU, малозначительны даже по словам самих разработчиков Intel.

Говоря же о сильных сторонах свежего процессорного дизайна, в первую очередь следует обратить внимание на изменения графического ядра. В процессорах Core i5 третьего поколения используется новая версия интеловского видеоускорителя – HD Graphics 2500/4000. Она обладает поддержкой программных интерфейсов DirectX 11, OpenGL 4.0 и OpenCL 1.1 и в некоторых случаях может предложить более высокую производительность в 3D и более быстрое кодирование видео высокого разрешения в формат H.264 посредством технологии Quick Sync.

Кроме того, процессорный дизайн Ivy Bridge содержит и ряд улучшений сделанных в «обвязке» - контроллерах памяти и шины PCI Express. В результате, системы, основанные на новых процессорах Core i5 третьего поколения, могут полноценно поддерживать видеокарты, использующие графическую шину PCI Express 3.0, а также способны тактовать DDR3-память на более высоких, чем их предшественники, частотах.

С момента своего первого дебюта на широкой публике до настоящего момента десктопное процессорное семейство Core i5 третьего поколения (то есть, процессоры Core i5-3000) осталось почти неизменным. В нём добавилась лишь пара промежуточных моделей, в результате чего, если не брать в рассмотрение экономичные варианты с урезанным тепловым пакетом, оно теперь состоит из пяти представителей. Если к этой пятёрке добавить пару основанных на микроархитектуре Ivy Bridge Core i7, мы получим полную десктопную линейку 22-нм процессоров в LGA 1155-исполнении:

Приведённая таблица, очевидно, нуждается в дополнении, более подробно описывающем функционирование технологии Turbo Boost, позволяющей процессорам самостоятельно увеличивать свою тактовую частоту, если это позволяют энергетические и температурные условия эксплуатации. В Ivy Bridge данная технология претерпела определённые изменения, и новые процессоры Core i5 способны авторазгоняться несколько агрессивнее, чем их предшественники, относящиеся к семейству Sandy Bridge. На фоне минимальных улучшений в микроархитектуре вычислительных ядер и отсутствия прогресса в частотах именно это зачастую способно обеспечить определённое превосходство новинок над предшественниками.

Предельная частота, которую процессоры Core i5 способны достигать при загрузке одного или двух ядер, превышает номинальную на 400 МГц. Если же нагрузка носит многопоточный характер, то Core i5 поколения Ivy Bridge, при условии их нахождения в благоприятных температурном режиме, могут поднимать свою частоту на 200 МГц выше номинального значения. При этом эффективность работы Turbo Boost для всех рассматриваемых процессоров совершенно одинакова, а отличия от CPU прошлого поколения заключаются в большем приросте частоты при загрузке двух, трёх и четырёх ядер: в Core i5 поколения Sandy Bridge предел авторазгона в таких условиях был на 100 МГц ниже.

Пользуясь показаниями диагностической программы CPU-Z, ознакомимся с представителями модельного ряда Core i5 с дизайном Ivy Bridge несколько подробнее.

Intel Core i5-3570K

Процессор Core i5-3570K – это венец всей линейки Core i5 третьего поколения. Он может похвастать не только самой высокой в серии тактовой частотой, но и, в отличие от всех остальных модификаций, имеет важную особенность, подчёркнутую литерой «K» в конце модельного номера – незаблокированный множитель. Это позволяет Intel не без оснований причислять Core i5-3570K к специализированным оверклокерским предложениям. Причём, на фоне старшего оверклокерского процессора для платформы LGA 1155, Core i7-3770K, Core i5-3570K выглядит очень соблазнительно благодаря куда более приемлемой для многих цене, что способно сделать из этого CPU чуть ли не самое лучшее рыночное предложение для энтузиастов.

При этом Core i5-3570K интересен не только своей предрасположенностью к разгону. Для прочих пользователей эта модель может быть интересна и благодаря тому, что в ней встроена старшая вариация графического ядра – Intel HD Graphics 4000, которая имеет существенно более высокую производительность, нежели графические ядра прочих представителей модельного ряда Core i5.

Intel Core i5-3570

То же самое название, что и у Core i5-3570K, но без финальной литеры, как бы намекает, что мы имеем дело с неоверклокерской версией предыдущего процессора. Так оно и есть: Core i5-3570 работает на точно таких же тактовых частотах, что и его более продвинутый собрат, но не позволяет востребованное среди энтузиастов и продвинутых пользователей безграничное изменение множителя.

Однако есть и ещё одно «но». В Core i5-3570 не попала быстрая версия графического ядра, так что этот процессор довольствуется младшей версией графики Intel HD Graphics 2500, которая, как мы покажем далее, существенно хуже по всем аспектам производительности.

В итоге, Core i5-3570 больше похож на Core i5-3550, чем на Core i5-3570K. На что у него есть вполне веские причины. Появившись чуть позднее первой группы представителей Ivy Bridge, этот процессор символизирует собой некое развитие семейства. Имея ту же самую рекомендованную стоимость, что и модель, стоящая в табели о рангах на строчку ниже, он как бы заменяют собой Core i5-3550.

Intel Core i5-3550

Убывание модельного номера в очередной раз указывает на снижение вычислительной производительности. В данном случае, Core i5-3550 медленнее Core i5-3570 из-за чуть меньшей тактовой частоты. Впрочем, разница составляет всего 100 МГц, или около 3 процентов, так что не стоит удивляться, что и Core i5-3570, и Core i5-3550 оценены Intel одинаково. Логика производителя заключается в том, что Core i5-3570 должен постепенно вытеснить с полок магазинов Core i5-3550. Поэтому-то по всем остальным характеристикам, кроме тактовой частоты, оба эти CPU полностью идентичны.

Intel Core i5-3470

Младшая пара процессоров Core i5, основанных на новом 22-нм ядре Ivy Bridge, имеет рекомендованную цену ниже 200-долларовой отметки. По близкой цене эти процессоры можно найти и в магазине. При этом Core i5-3470 мало в чём уступает старшим Core i5: на месте все четыре вычислительных ядра, 6-мегабайтный кэш третьего уровня и тактовая частота свыше 3-гигагерцовой отметки. Intel избрала для дифференциации модификаций в обновлённом ряду Core i5 100-мегагерцовый шаг тактовой частоты, так что ожидать существенного различия между моделями в быстродействии в реальных задачах попросту неоткуда.

Впрочем, Core i5-3470 дополнительно отличается от старших собратьев и по графической производительности. Видеоядро HD Graphics 2500 работает в нём на чуть более низкой частоте: 1.1 ГГц против 1.15 ГГц у более дорогих модификаций процессоров.

Intel Core i5-3450

Самая младшая в иерархии Intel вариация процессора Core i5 третьего поколения, Core i5-3450, подобно Core i5-3550, постепенно уходит с рынка. Процессор Core i5-3450 плавно заменяется на описанный выше Core i5-3470, который работает на слегка более высокой таковой частоте. Других отличий между этими CPU нет.

Как мы тестировали

Для получения полного расклада производительности современных Core i5, нами были подробно протестированы все пять описанных выше Core i5 трёхтысячной серии. Основными соперниками для этих новинок выступили более ранние LGA 1155-процессоры аналогичного класса, относящиеся к поколению Sandy Bridge: Core i5-2400 и Core i5-2500K. Их стоимость вполне позволяет противопоставлять эти CPU новым Core i5 трёхтысячной серии: Core i5-2400 имеет такую же рекомендованную цену, как Core i5-3470 и Core i5-3450; а Core i5-2500K продаётся чуть дешевле Core i5-3570K.

Кроме этого, на диаграммы мы поместили результаты тестов процессоров более высокого класса Core i7-3770K и Core i7-2700K, а также процессора, предлагаемого компанией-конкурентом, AMD FX-8150. Кстати, весьма показательно, что после очередных снижений цен этот старший представитель семейства Bulldozer стоит как самые дешёвые Core i5 трёхтысячной серии. То есть, AMD уже не питает никаких иллюзий по поводу возможности противопоставления собственного восьмиядерника интеловским CPU класса Core i7.

В итоге, состав тестовых систем включал следующие программные и аппаратные компоненты:

Процессоры:

AMD FX-8150 (Zambezi, 8 ядер, 3.6-4.2 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i5-2400 (Sandy Bridge, 4 ядра, 3.1-3.4 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-2500K (Sandy Bridge, 4 ядра, 3.3-3.7 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-3450 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3.1-3.5 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-3470 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3.2-3.6 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-3550 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3.3-3.7 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-3570 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3.4-3.8 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-3570K (Ivy Bridge, 4 ядра, 3.4-3.8 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i7-2700K (Sandy Bridge, 4 ядра + HT, 3.5-3.9 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 ядра + HT, 3.5-3.9 ГГц, 8 Мбайт L3).

Процессорный кулер: NZXT Havik 140;
Материнские платы:

ASUS Crosshair V Formula (Socket AM3+, AMD 990FX + SB950);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77 Express).

Память: 2 x 4 GB, DDR3-1866 SDRAM, 9-11-9-27 (Kingston KHX1866C9D3K2/8GX).
Графические карты:

AMD Radeon HD 6570 (1 Гбайт/128-бит GDDR5, 650/4000 МГц);
NVIDIA GeForce GTX 680 (2 Гбайт/256-бит GDDR5, 1006/6008 МГц).

Жёсткий диск: Intel SSD 520 240 GB (SSDSC2CW240A3K5).
Блок питания: Corsair AX1200i (80 Plus Platinum, 1200 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Драйверы:

AMD Catalyst 12.8 Driver;
AMD Chipset Driver 12.8;
Intel Chipset Driver 9.3.0.1019;
Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.26.12.2761;
Intel Management Engine Driver 8.1.0.1248;
Intel Rapid Storage Technology 11.2.0.1006;
NVIDIA GeForce 301.42 Driver.

При тестировании системы, основанной на процессоре AMD FX-8150, патчи операционной системы KB2645594 и KB2646060 были установлены.

Видеокарта NVIDIA GeForce GTX 680 использовалась при тестировании скорости работы процессоров в системе с дискретной графикой, AMD Radeon HD 6570 же применялась в качестве ориентира при исследовании производительности интегрированной графики.

Процессор Intel Core i5-3570 в тестировании систем, снабжённых дискретной графикой, участия не принимал, так как с точки зрения вычислительной производительности он полностью идентичен Intel Core i5-3570K, работающему на таких же тактовых частотах.

Вычислительная производительность

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тест Bapco SYSmark 2012, моделирующий работу пользователя в распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера.

В целом, процессоры Core i5, относящиеся к трёхтысячной серии, демонстрируют вполне ожидаемую производительность. Они быстрее, чем Core i5 прошлого поколения, причём процессор Core i5-2500K, который является почти самым быстрым Core i5 с дизайном Sandy Bridge, уступает по быстродействию даже младшей из новинок, Core i5-3450. Однако при этом до Core i7 свежие Core i5 дотянуться не в состоянии, сказывается отсутствие в них технологии Hyper-Threading.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2012 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: ABBYY FineReader Pro 10.0, Adobe Acrobat Pro 9, Adobe Flash Player 10.1, Microsoft Excel 2010, Microsoft Internet Explorer 9, Microsoft Outlook 2010, Microsoft PowerPoint 2010, Microsoft Word 2010 и WinZip Pro 14.5.

В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты компании Adobe: Photoshop CS5 Extended, Premiere Pro CS5 и After Effects CS5.

Web Development - сценарий, в рамках которого моделируется создание web-сайта. Используются приложения: Adobe Photoshop CS5 Extended, Adobe Premiere Pro CS5, Adobe Dreamweaver CS5, Mozilla Firefox 3.6.8 и Microsoft Internet Explorer 9.

Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию рыночных тенденций, которые выполняются в Microsoft Excel 2010.

Сценарий 3D Modeling всецело посвящён созданию трёхмерных объектов и рендерингу статичных и динамических сцен с использованием Adobe Photoshop CS5 Extended, Autodesk 3ds Max 2011, Autodesk AutoCAD 2011 и Google SketchUp Pro 8.

В последнем сценарии, System Management, выполняется создание бэкапов и установка программного обеспечения и апдейтов. Здесь задействуются несколько различных версий Mozilla Firefox Installer и WinZip Pro 14.5.

В большинстве сценариев мы сталкиваемся с типичной картиной, когда Core i5 трёхтысячной серии быстрее своих предшественников, но уступают любым Core i7, как основанным на микроархитектуре Ivy Bridge, так и на Sandy Bridge. Однако существуют и случаи не совсем типичного поведения процессоров. Так, в сценарии Media Creation процессору Core i5-3570K удаётся превзойти Core i7-2700K; при использовании пакетов трёхмерного моделирования неожиданно хорошо проявляет себя восьмиядерный AMD FX-8150; а в сценарии System Management, генерирующим в основном однопоточную нагрузку, процессор прошлого поколения Core i5-2500K почти догоняет по быстродействию свежий Core i5-3470.

Игровая производительность

Как известно, производительность платформ, оснащенных высокопроизводительными процессорами, в подавляющем большинстве современных игр определяется мощностью графической подсистемы. Именно поэтому при тестировании процессоров мы стараемся проводить испытания так, чтобы по возможности снять нагрузку с видеокарты: выбираются наиболее процессорозависимые игры, а тесты проводятся без включения сглаживания и с установкой далеко не самых высоких разрешений. То есть, полученные результаты дают возможность оценить не столько уровень fps, достижимый в системах с современными видеокартами, сколько то, насколько хорошо проявляют себя процессоры с игровой нагрузкой в принципе. Следовательно, основываясь на приведённых результатах, вполне можно строить догадки о том, как будут вести себя процессоры и в будущем, когда на рынке появятся более быстрые варианты графических ускорителей.

В наших многочисленных предшествующих тестированиях мы неоднократно характеризовали процессоры семейства Core i5 как хорошо подходящие для геймеров. Не намерены отказываться от этой позиции мы и теперь. В игровых применениях Core i5 сильны благодаря эффективной микроархитектуре, четырёхъядерному дизайну и высоким тактовым частотам. Отсутствие же у них поддержки технологии Hyper-Threading способно сыграть добрую службу в плохо оптимизированных под многопоточность играх. Впрочем, количество таких игр из числа актуальных уменьшается с каждым днём, что мы и видим по приведённым результатам. Core i7, основанный на дизайне Ivy Bridge, на всех диаграммах находится выше аналогичных по внутреннему устройству Core i5. В итоге, игровая производительность трёхтысячной серии Core i5 оказывается на вполне ожидаемом уровне: эти процессоры однозначно лучше Core i5 двухтысячной серии, а иногда даже способны составить конкуренцию и Core i7-2700K. Параллельно отметим, что старший процессор компании AMD не выдерживает с современными интеловскими предложениями никакой конкуренции: его отставание по игровой производительности без всяких преувеличений можно назвать катастрофическим.

В дополнение к игровым тестам приведём и результаты синтетического бенчмарка Futuremark 3DMark 11, запущенного с профилем Performance.

Ничего принципиально нового не показывает и синтетический тест Futuremark 3DMark 11. Производительность Core i5 третьего поколения ложится ровно между Core i5 с прошлым дизайном и любыми процессорами Core i7, обладающими поддержкой технологии Hyper-Threading и немного более высокими тактовыми частотами.

Тесты в приложениях

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1.1 Гбайт.

В последних версиях архиватора WinRAR была существенно улучшена поддержка многопоточности, так что теперь скорость архивации стала серьёзно зависеть от количества имеющихся в распоряжении CPU вычислительных ядер. Соответственно, процессоры Core i7, усиленные технологией Hyper-Threading, и восьмиядерный процессор AMD FX-8150 демонстрируют здесь наилучшее быстродействие. Что же касается серии Core i5, то с ней всё как всегда. Core i5 с дизайном Ivy Bridge однозначно лучше старых, причём преимущество новинок над старичками составляет порядка 7 процентов для моделей, имеющих идентичную номинальную частоту.

Производительность процессоров при криптографической нагрузке измеряется встроенным тестом популярной утилиты TrueCrypt, использующим «тройное» шифрование AES-Twofish-Serpent. Следует отметить, что данная программа не только способна эффективно загружать работой любое количество ядер, но и поддерживает специализированный набор инструкций AES.

Всё как обычно, только процессор FX-8150 вновь находится в верхней части диаграммы. В этом ему помогает возможность выполнения восьми вычислительных потоков одновременно и хорошая скорость исполнения целочисленных и битовых операций. Что же касается Core i5 трёхтысячной серии, то они вновь безоговорочно превосходят своих предшественников. Причём, разница в производительности CPU с одинаковой декларируемой номинальной частотой достаточно существенна и составляет порядка 15 процентов в пользу новинок с микроархитектурой Ivy Bridge.

С выходом восьмой версии популярного пакета для научных вычислений Wolfram Mathematica мы решили вернуть его в число используемых тестов. Для оценки производительности систем в нём используется встроенный в эту систему бенчмарк MathematicaMark8.

Wolfram Mathematica традиционно относится к числу приложений, плохо «переваривающих» технологию Hyper-Threading. Именно поэтому на приведённой диаграмме первую позицию занимает Core i5-3570K. Да и результаты прочих Core i5 трёхтысячной серии весьма недурны. Все эти процессоры не только обгоняют своих предшественников, но и оставляют позади старший Core i7 с микроархитектурой Sandy Bridge.

Измерение производительности в Adobe Photoshop CS6 мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, включающий типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

Новая микроархитектура Ivy Bridge обеспечивает примерно 6-процентное превосходство аналогичных по тактовой частоте Core i5 третьего поколения над своими более ранними собратьями. Если же сопоставить между собой процессоры с одинаковой стоимостью, то носители новой микроархитектуры попадают в ещё более выгодное положение, отвоёвывая у Core i5 двухтысячной серии более 10 процентов быстродействия.

Производительность в Adobe Premiere Pro CS6 тестируется измерением времени рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.

Нелинейный видеомонтаж – хорошо распараллеливаемая задача, так что до Core i7-2700K новые Core i5 с дизайном Ivy Bridge дотянуться не в состоянии. Зато своих предшественников-одноклассников, использующих микроархитектуру Sandy Bridge, они превосходят по скорости примерно на 10 процентов (при сравнении моделей с одинаковой тактовой частотой).

Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 используется x264 HD Benchmark 5.0, основанный на измерении времени обработки исходного видео в формате MPEG-2, записанного в разрешении 1080p с потоком 20 Мбит/сек. Следует отметить, что результаты этого теста имеют огромное практическое значение, так как используемый в нём кодек x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч.

Картина при перекодировании видеоконтента высокого разрешения вполне привычна. Преимущества микроархитектуры Ivy Bridge выливаются в примерно 8-10-процентное превосходство новых Core i5 над старыми. Необычно же выглядит высокий результат восьмиядерного FX-8150, который при втором проходе кодирования обгоняет даже Core i5-3570K.

По просьбам наших читателей используемый набор приложений пополнился и ещё одним бенчмарком, показывающим скорость работы с видеоконтентом высокого разрешения, - SVPmark3. Это специализированный тест производительности системы при работе с пакетом SmoothVideo Project, направленным на повышение плавности видео путём добавления в видеоряд новых кадров, содержащих промежуточные положения объектов. Приведённые в диаграмме числа – это результат бенчмарка на реальных FullHD-видеофрагментах без привлечения к расчётам мощностей графической карты.

Диаграмма очень похожа на результаты второго прохода перекодирования кодеком x264. Это недвусмысленно намекает, что большинство задач, связанных с обработкой видеоконтента высокого разрешения, создают примерно одинаковую по своему характеру вычислительную нагрузку.

Вычислительную производительность и скорость рендеринга в Autodesk 3ds max 2011 мы измеряем, прибегая к услугам специализированного теста SPECapc for 3ds Max 2011.

Честно говоря, ничего нового нельзя сказать и про производительность, наблюдаемую при финальном рендеринге. Распределение результатов можно назвать стандартным.

Тестирование скорости финального рендеринга в Maxon Cinema 4D выполняется путём использования специализированного теста Cinebench 11.5.

Ничего нового не показывает и диаграмма результатов Cinebench. Новые Core i5 трёхтысячной серии в очередной раз оказывается заметно лучше своих предшественников. Даже самый младший из них, Core i5-3450, уверенно обходит Core i5-2500K.

Энергопотребление

Одним из основных плюсов 22-нм техпроцесса, применяемого для выпуска процессоров поколения Ivy Bridge, Intel называет уменьшившееся тепловыделение и энергопотребление полупроводниковых кристаллов. Это нашло отражение и в официальных спецификациях Core i5 третьего поколения: для них установлен не 95-ваттный, как раньше, а 77-ваттный тепловой пакет. Так что превосходство новых Core i5 над предшественниками в экономичности сомнений не вызывает. Но каков масштаб этого выигрыша на практике? Следует ли рассматривать экономичность трёхтысячной серии Core i5 их серьёзным конкурентным преимуществом?

Чтобы ответить на эти вопросы, мы провели специальное тестирование. Используемый нами в тестовой системе новый цифровой блок питания Corsair AX1200i позволяет осуществлять мониторинг потребляемой и выдаваемой электрической мощности, чем мы и пользуемся для наших измерений. На следующих ниже графиках, если иное не оговаривается отдельно, приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД же самого блока питания в данном случае не учитывается. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4-AVX. Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали турбо-режим и все имеющиеся энергосберегающие технологии: C1E, C6 и Enhanced Intel SpeedStep.

В состоянии простоя системы со всеми принявшими участие в тестах процессорами показывают примерно одинаковое энергопотребление. Конечно, оно не полностью идентично, различия на уровне десятых долей ватта имеют место, но мы решили не переносить их на диаграмму, так как столь несущественная разница скорее относится к погрешности измерений, нежели к наблюдаемым физическим процессам. Кроме того, в условиях близких величин потребления процессоров серьёзное влияние на общее энергопотребление начинает оказывать эффективность и настройки преобразователя питания материнской платы. Поэтому, если вы действительно обеспокоены величиной потребления в покое, в первую следует искать материнские платы с наиболее эффективным преобразователем питания, а процессор, как показывают полученные нами результаты, из числа LGA 1155-совместимых моделей, может подойти любой.

Однопоточная нагрузка, при которой у процессоров с турбо-режимом частота повышается до максимальных значений, приводит к заметным различиям в потреблении. В первую очередь в глаза бросаются совершенно нескромные аппетиты AMD FX-8150. Что же касается LGA 1155-моделей CPU, то те из них, что базируются на 22-нм полупроводниковых кристаллах, действительно заметно экономичнее. Различие в потреблении четырёхъядерных Ivy Bridge и Sandy Bridge, работающих на аналогичной тактовой частоте, составляет порядка 4-5 Вт.

Полная многопоточная вычислительная нагрузка усугубляет различия в потреблении. Система, оснащённая процессорами Core i5 третьего поколения, выигрывает в экономичности у аналогичной платформы с процессорами на предыдущем дизайне порядка 18 Вт. Это идеально коррелирует с разницей в теоретических показателях расчетного тепловыделения, заявляемых для своих процессоров компанией Intel. Таким образом, с точки зрения соотношения производительности на ватт процессорам Ivy Bridge среди CPU для настольных компьютеров нет равных.

Производительность графического ядра

Рассматривая современные процессоры для платформы LGA 1155, следует уделить внимание и встроенным в них графическим ядрам, которые с внедрением микроархитектуры Ivy Bridge стали более быстрыми и более совершенными с точки зрения имеющихся возможностей. Однако вместе с этим Intel предпочитает устанавливать в свои процессоры для настольного сегмента урезанную версию видеоядра с сокращённым с 16 до 6 числом исполнительных устройств. Фактически, полноценная графика присутствует лишь в процессорах Core i7 и в Core i5-3570K. Большинство же десктопных Core i5 трёхтысячной серии, очевидно, окажутся в графических 3D-приложениях достаточно слабы. Впрочем, вполне вероятно, что даже имеющаяся урезанная графическая мощность удовлетворит некоторое количество пользователей, не нацеленных рассматривать встроенную графику как трёхмерный видеоускоритель.

Начать тестирование встроенной графики мы решили с теста 3DMark Vantage. Результаты, полученные в разных версиях 3DMark, – очень популярная метрика для оценки средневзвешенной игровой производительности видеокарт. Выбор же версии Vantage обусловлен тем, что она использует DirectX десятой версии, поддерживаемой всеми принимающими в испытаниях видеоускорителями, в том числе и графикой процессоров Core с дизайном Sandy Bridge. Заметим, что помимо полного набора процессоров семейства Core i5, работающих со своими интегрированными графическими ядрами, мы включили в тесты и показатели производительности системы на базе Core i5-3570K с дискретной графической картой Radeon HD 6570. Эта конфигурация будет служить для нас своеобразным ориентиром, позволяющим представить себе место интеловских графических ядер HD Graphics 2500 и HD Graphics 4000 в мире дискретных видеоускорителей.

Устанавливаемое Intel в большинство своих процессоров для настольных компьютеров графическое ядро HD Graphics 2500 по своей 3D-производительности оказывается похоже на HD Graphics 3000. Зато старший вариант интеловской графики из процессоров Ivy Bridge, HD Graphics 4000, выглядит огромным шагом вперёд, его производительность более чем вдвое превосходит скорость лучшего встроенного ядра прошлого поколения. Впрочем, любой из имеющихся вариантов Intel HD Graphics пока ещё нельзя назвать обладающим приемлемой 3D-производительностью по меркам настольных систем. Например, видеокарта Radeon HD 6570, которая относится к нижнему ценовому сегменту и стоит порядка $60-70, способна предложить существенно лучшее быстродействие.

В дополнение к синтетическому 3DMark Vantage, мы провели и несколько тестов в реальных игровых приложениях. В них мы использовали низкие настройки качества графики и разрешение 1650x1080, которое на данный момент мы считаем минимальным из интересных пользователям десктопов.

В целом, в играх наблюдается примерно одинаковая картина. Встроенная в Core i5-3570K старшая версия графического ускорителя обеспечивает среднее число кадров в секунду на достаточно неплохом (для интегрированного решения) уровне. Однако Core i5-3570K остаётся единственным процессором из Core i5 третьего поколения, видеоядро которого способно выдавать приемлемую графическую производительность, которой, при некоторых послаблениях в качестве картинки, может хватать для комфортного восприятия значительного числа нынешних игр. Все прочие CPU этого класса, в которых используется ускоритель HD Graphics 2500 с уменьшенным количеством исполнительных устройств, выдают почти вдвое более низкую скорость, чего по современным меркам явно недостаточно.

Преимущество графического ядра HD Graphics 4000 над встроенным ускорителем прошлого поколения HD Graphics 3000 колеблется в достаточно широких пределах и в среднем составляет около 90 процентов. С предыдущим флагманским интегрированным решением легко может сравниться младшая версия графики из Ivy Bridge, HD Graphics 2500, которая устанавливается в большинство десктопных процессоров Core i5 трёхтысячной серии. Что же касается прошлого варианта общеупотребительного графического ядра, HD Graphics 2000, то его производительность теперь выглядит крайне низкой, в играх оно отстаёт от того же HD Graphics 2500 в среднем на 50-60 процентов.

Иными словами, 3D-производительность графического ядра процессоров Core i5 действительно сильно возросла, но, по сравнению с тем количеством кадров, которое способен выдать ускоритель Radeon HD 6570, всё это кажется мышиной вознёй. Даже встроенный в Core i5-3570K ускоритель HD Graphics 4000 представляет собой не слишком хорошую альтернативу десктопным 3D-ускорителям нижнего уровня, более же распространённый вариант интеловской графики, можно сказать, вообще для большинства игр неприменим.

Однако далеко не все пользователи рассматривают встроенные в процессоры видеоядра как игровые трёхмерные ускорители. Значительная доля потребителей заинтересована в HD Graphics 4000 и HD Graphics 2500 благодаря их медийным возможностям, альтернатив которым в нижней ценовой категории попросту нет. Здесь в первую очередь мы имеем в виду технологию Quick Sync, предназначенную для быстрого аппаратного кодирования видео в формат AVC/H.264, вторая версия которой реализована в процессорах семейства Ivy Bridge. Поскольку в новых графических ядрах Intel обещает существенное увеличение скорости транскодирования, мы отдельно протестировали и функционирование Quick Sync.

Во время практических испытаний мы измерили время выполнения перекодирования одного 40-минутного эпизода популярного сериала, закодированного в формате 1080p H.264 с битрейтом 10 Мбит/сек для просмотра на Apple iPad2 (H.264, 1280x720, 3Mbps). Для тестов использовалась поддерживающая технологию Quick Sync утилита Cyberlink Media Espresso 6.5.2830.

Ситуация здесь отличается от того, что наблюдалось в играх, кардинально. Если раньше Intel не дифференцировал Quick Sync в процессорах с разными версиями графического ядра, то теперь всё поменялось. Эта технология в HD Graphics 4000 и в HD Graphics 2500 работает с примерно вдвое отличающейся скоростью. Причём, обычные процессоры Core i5 трёхтысячной серии, в которые устанавливается ядро HD Graphics 2500, перекодируют видео высокого разрешения посредством Quick Sync примерно с той же производительностью, что и их предшественники. Прогресс же в быстродействии виден только по результатам Core i5-3570K, где присутствует «продвинутое» графическое ядро HD Graphics 4000.

Разгон

Разгон процессоров Core i5, относящихся к поколению Ivy Bridge, может идти по двум принципиально различным сценариям. Первый из них касается разгона процессора Core i5-3570K, изначально ориентированного на оверклокинг. Этот CPU имеет незаблокированный множитель, и увеличение его частоты выше номинальных значений выполняется по типичному для платформы LGA 1155 алгоритму: посредством наращивания коэффициента умножения поднимаем частоту работы процессора и при необходимости добиваемся стабильности путём подачи на CPU повышенного напряжения и улучшения его охлаждения.

Без поднятия напряжения питания наш экземпляр процессора Core i5-3570K разогнался до 4.4 ГГц. Для обеспечения стабильности в этом режиме потребовалось лишь простое переключение функции материнской платы Load-Line Calibration в положение High.

Дополнительное увеличение напряжения питания процессора до 1.25 В позволило достичь стабильной работоспособности на более высокой частоте - 4.6 ГГц.

Это – вполне типичный результат для CPU поколения Ivy Bridge. Такие процессоры разгоняются обычно немного хуже, чем Sandy Bridge. Причина, как предполагается, кроется в последовавшем за внедрением 22-нм технологии производства уменьшении площади полупроводникового процессорного кристалла, ставящем вопрос о необходимости увеличения плотности теплового потока при охлаждении. В то же время используемый Intel внутри процессоров термоинтерфейс, как и обычно применяемые способы снятия тепла с поверхности процессорной крышки, решению этой проблемы не способствуют.

Впрочем, как бы то ни было, разгон до 4.6 ГГц – очень неплохой результат, особенно если принять во внимание тот факт, что процессоры Ivy Bridge на одинаковой с Sandy Bridge тактовой частоте выдают примерно на 10 процентов лучшее быстродействие благодаря своим микроархитектурным усовершенствованиям.

Второй сценарий разгона касается остальных процессоров Core i5, которые свободного множителя лишены. Хотя платформа LGA 1155 относится к увеличению частоты базового тактового генератора крайне отрицательно, и теряет стабильность уже при установке формирующей частоты на 5 процентов выше номинально значения, разгонять процессоры Core i5, не относящиеся к K-серии, всё-таки можно. Дело в том, что Intel позволяет ограниченно увеличивать и их множитель, наращивая его не более чем на 4 единицы выше номинала.

Учитывая же, что при этом сохраняется работоспособность технологии Turbo Boost, которая для Core i5 с дизайном Ivy Bridge допускает 200-мегагерцовый разгон даже при загрузке всех процессорных ядер, тактовую частоту в общем итоге можно «накрутить» на 600 МГц выше штатного значения. Иными словами, Core i5-3570 можно разогнать до 4.0 ГГц, Core i5-3550 – до 3.9 ГГц, Core i5-3470 – до 3.8 ГГц, а Core i5-3450 – до 3.7 ГГц. Что мы успешно подтвердили в ходе наших практических экспериментов.

Core i5-3570:

Core i5-3550:

Core i5-3470:

Core i5-3450:

Надо сказать, что такой ограниченный разгон выполняется даже проще, чем в случае процессора Core i5-3570K. Не столь существенное приращение тактовой частоты не влечёт за собой появление проблем со стабильностью даже при использовании номинального напряжения питания. Поэтому, скорее всего, единственное, что потребуется для оверклокинга процессоров Ivy Bridge линейки Core i5, не относящихся к K-серии, это – поменять значение множителя в BIOS материнской платы. Достигаемый же при этом результат, хотя и нельзя назвать рекордным, скорее всего вполне устроит подавляющее большинство неискушённых пользователей.

Выводы

Мы уже неоднократно говорили о том, что микроархитектура Ivy Bridge стала удачным эволюционным обновлением процессоров Intel. Производственная полупроводниковая технология с 22-нм нормами и многочисленные микроархитектурные улучшения сделали новинки как более быстродействующими, так и более экономичными. Это относится к любым Ivy Bridge вообще и к рассмотренным в этом обзоре десктопным процессорам Core i5 трёхтысячной серии в частности. Сопоставляя новую линейку процессоров Core i5 с тем, что мы имели год назад, нетрудно заметить целый букет существенных улучшений.

Во-первых, новые Core i5, основанные на дизайне Ivy Bridge, стали производительнее своих предшественников. Несмотря на то, что Intel не прибегла к увеличению тактовых частот, преимущество новинок составляет порядка 10-15 процентов. Даже самый медленный из десктопных Core i5 третьего поколения, процессор Core i5-3450, обгоняет Core i5-2500K в большинстве тестов. А старшие представители свежей линейки порой могут соперничать с процессорами более высокого класса, Core i7, основанными на микроархитектуре Sandy Bridge.

Во-вторых, новые Core i5 стали заметно экономичнее. Их тепловой пакет установлен в 77 Ватт, и это находит отражение на практике. При любой нагрузке компьютеры, использующие Core i5 с дизайном Ivy Bridge, потребляют на несколько ватт меньше, чем аналогичные системы, где используются CPU класса Sandy Bridge. Причём, при предельной вычислительной нагрузке выигрыш может достигать почти двух десятков ватт, а это – весьма существенная экономия по современным меркам.

В-третьих, в новых процессорах нашло место существенно улучшенное графическое ядро. Младший вариант графического ядра процессоров Ivy Bridge работает по меньшей мере не хуже, чем HD Graphics 3000 из старших процессоров Core второго поколения, и к тому же, поддерживая DirectX 11, имеет более современные возможности. Что же касается флагманского интегрированного ускорителя HD Graphics 4000, который используется в процессоре Core i5-3570K, то он даже позволяет получать вполне приемлемую частоту кадров в достаточно современных играх, правда, при значительных послаблениях в настройках качества.

Единственный спорный момент, который мы заметили у Core i5 третьего поколения, это – слегка более низкий разгонный потенциал, нежели у процессоров класса Sandy Bridge. Однако этот недостаток проявляется лишь в единственной оверклокерской модели Core i5-3570K, где изменение коэффициента умножения искусственно не ограничивается сверху, и к тому же, он вполне компенсируется более высокой удельной производительностью, развиваемой микроархитектурой Ivy Bridge.

Иными словами, мы не видим ни одной причины, по которой, выбирая процессор среднего класса для платформы LGA 1155, предпочтение должно быть отдано «старичкам», использующим полупроводниковые кристаллы поколения Sandy Bridge. Тем более что цены, установленные Intel на более прогрессивные модификации Core i5, вполне гуманны и близки к стоимости устаревающих процессоров прошлого поколения.

Процессоры Intel Core i5 – среднеуровневые ЦП, пользующиеся большой популярностью. Они весьма сбалансированы, предлагают достаточно высокий уровень производительности за умеренные деньги, отличаясь от базовых i7 только отсутствием технологии HyperThreading.

Процессоры серии Core i5 впервые появились в 2009 году, после отказа компании от бренда Core 2 Duo, став наследниками этой линейки. С тех пор производитель регулярно обновлял модельный ряд, примерно раз в год выпуская новое поколение. Сейчас прогресс немного замедлился в связи с усложнением освоения новых техпроцессов, но на подходе уже 9-е поколение Core i5.

Анонс новой линейки чипов намечен, по предварительным данным, на 1 октября. А пока предлагаю ознакомиться с историей Core i5, поколениями чипов, их возможностями и особенностиями.

Первое поколение (2009, архитектура Nehalem)

Процессоры Intel Core i5 первого поколения на архитектуре Nehalem выпущены в конце 2009 года. Фактически они стали переходным звеном от серии Core 2 к чипам нового поколения и производились по старому техпроцессу 45 нм, но уже имели 4 ядра на одном кристалле (у C2Q было 2 кристалла по 2 ядра). В серии впущено три модели под номерами i5-750S (со сниженным потреблением), 750 и 760 .

Чипы первого поколения не имели встроенной графики, устанавливались в платы с сокетом 1156 и работали с памятью DDR3. Важным нововведением стал перенос части чипсета (контроллер памяти, шины PCI-E и т.д) в сам процессор, тогда как у предшественников он находился в северном мосте. Также первые Intel Core i5 впервые получили поддержку автоматического разгона Turbo Boost, позволяющую поднимать частоту при неравномерной нагрузке на ядра.

Первое поколение (2010, Westmere)

Архитектура Nehalem была переходной, но уже в 2010 свет увидели процессоры Core i5 Westmere, созданные по техпроцессу 32 нм. Однако они принадлежали к более низкому сегменту, имели по 2 ядра с поддержкой HT (HyperThreading – технология обработки 2 потоков вычислений на 1 ядре, позволяющая процессору работать в 4 потока) и имели нумерацию вида i5-6xx . В серии вышли чипы с номерами 650, 655K (с поддержкой разгона), 660, 661, 670 и 680 .

Особенностью Intel Core i5 этой серии стало появление встроенного GPU. Он не был частью кристалла ЦП, а исполнялся отдельно, по техпроцессу 45 нм. Это был еще один шаг по переносу функций чипсета материнки в процессор. Как и модели серии 700, чипы имели разъем s1156 и работали с памятью DDR3.

Второе поколение (2011, Sandy Bridge)

Архитектура Sandy Bridge – одна из важнейших страниц в истории Intel. Чипы на ней выпускались на старом техпроцессе 32 нм, но получили большие внутренние оптимизации. Это позволило им существенно превзойти предшественников по части удельной производительности: при равной частоте новый чип был намного быстрее старых.

Процессоры этой серии носят название вида Intel Core i5-2ххх . Одна модель под номером 2390T имела два ядра с поддержкой HT, остальные (от 2300 до 2550K) – 4 ядра без HT. Старшие чипы i5-2500K и 2550K имели разблокированный множитель и поддерживали разгон. Они и по сей день трудятся у многих людей, разогнанные до 4,5-5 ГГц, и не спешат уходить на пенсию.

Для процессоров Intel Core i5 второго поколения был создан новый сокет 1155, несовместимый со старым. Также новшеством стал перенос GPU на один кристалл с CPU. Контроллер памяти по-прежнему работал с планками DDR3.

Третье поколение (2012, Ivy Bridge)

Ivy Bridge – это вторая версия предыдущей архитектуры. Процессоры этой серии отличались от предшественников новым техпроцессом 22 нм. Однако их внутреннее устройство осталось прежним, поэтому небольшой прирост производительности (пресловутые «+5%») достигался только за счет поднятия частот. Номера моделей – от 3330 до 3570K .

Процессоры третьего поколения ставились во все те же платы с разъемом 1155, работали с памятью DDR3 и принципиально не отличались от предшественников. Зато для оверклокеров изменения стали существенными. Термоинтерфейс между кристаллом и крышкой ЦП заменили с «жидкого металла» (эвтектический сплав легкоплавких металлов) на термопасту, что снизило разгонный потенциал моделей с разблокированным множителем. I5-3470T имел 2 ядра с поддержкой HT, остальные – 4 ядра без HT.

Четвертое поколение (2013, Haswell)

Придерживаясь принципа «тик-так», процессоры Intel Core i5 четвертого поколения были выпущены на том же техпроцессе 22 нм, но получили архитектурные улучшения. Большого прироста производительности добиться не удалось (опять те же 5%), но ЦП стали немного энергоэффективнее. Процессоры Intel Core i5 4 поколения именовались в формате i5-4xxx, с номерами от 4430 до 4690 . Модели i5-4570T и TE были двухъядерными, остальные – четырехъядерные.

Несмотря на минимум изменений, чипы перевели на новый сокет 1150, несовместимый со старым. Работали они с памятью стандарта DDR3. Как и раньше, в серии выходили модели с разблокированным множителем (индекс К), но, из-за термопасты под крышкой, для максимального разгона их нужно было «скальпировать».

Две модели с индексом R (4570R и 4670R) имели улучшенную графику Iris Pro, пригодную для игр, и оснащались 128 МБ памяти eDRAM. Однако они не поставлялись в розницу, так как имели неразъемный сокет BGA (пайка шариками припоя) 1364, и продавались только в составе компактных ПК.

Пятое поколение (2015, Broadwell)

В рамках пятого поколения Intel Core i5 массовые настольные процессоры Intel не выходили. Линейка фактически была переходным этапом, а чипы представляли собой тот же Haswell, но переведенный на новый техпроцесс 14 нм. В серии вышло всего 3 четырехъядерных модели: i5-5575R, 5675C и 5675R .

Все десктопные i5-5xxx имели улучшенный графический процессор Iris Pro, 128 Мб eDRAM памяти. Модели с индексом R тоже распаивались на плате и продавались только в составе готовых компьютеров. i5-5675C, в отличие от них, устанавливался в обычный сокет 1150 и был совместим со старыми платами.

Шестое поколение (2015, Skylake)

Полноценным обновлением линейки процессоров Intel Core i5 стало шестое поколение. Чипы с архитектурой Skylake выпускались по техпроцессу 14 нм, имели 4 ядра. Модельные номера процессоров – от i5-6400 до 6600K , все ЦП четырехъядерные.

Большого прироста производительности новая архитектура не дала, но чипы имели ряд изменений. Во-первых, они устанавливались в новый сокет 1151, во-вторых – получили комбинированный контроллер памяти DDR3/DDR4.

В шестом поколении тоже выходили чипы с графикой Iris Pro – i5-6585R и 6685R . Они и сейчас позволяют запускать современные игры (пусть и на низких настройках графики) и сохраняют актуальность. Из-за BGA разъема ЦП с индексом R не продавались отдельно, только в составе готовых ПК.

Седьмое поколение (2017, Kaby Lake)

Седьмое поколение Intel Core i5 почти ничем не отличается от шестого. Техпроцесс остался тот же, 14 нм, архитектура получила лишь косметические улучшения, а небольшой прирост производительности достигнут только за счет повышения частот. Чипы этой серии носят индексы i5-7xxx, номера моделей – от 7400 до 7600K .

Разъем процессоров остался прежним (1151), контроллер памяти тоже не изменился, поэтому чипы сохранили совместимость с платами под шестое поколение. Исключение – модель i5-7640K, рассчитанная на сокет 2066 (платы Hi-End сегмента).

Восьмое поколение (2017, Coffee Lake)

После многочисленных «опять +5%» (о величине прироста красноречиво говорит тот факт, что разогнанный Core i5-2500K 2011 года почти не уступает какому-нибудь i5-7500 2011 года) в восьмом поколении Intel прогресс сдвинулся с места. Этому поспособствовала конкуренция со стороны AMD.

Процессоры Intel Core i5 на архитектуре Coffee Lake произведены по уже знакомому техпроцессу 14 нм, архитектурно минимально отличаются от Skylake и Kaby Lake, имеют примерно такую же производительность в расчете на ядро. Однако увеличение числа ядер с 4 до 6 подняло их быстродействие до 1,5 раз на фоне предшественников. В серии выпущены чипы с именами формата i5-8xxx, и номерами от 8400 до 8600K .

Несмотря на то, что сокет чипов остался прежним (1151), это новая версия разъема, и с платами прошлых поколений Intel Core i5 серии 8xxx не совместимы. Этот факт не позволяет проапгрейдить компьютер на условном i3-6100 или i5-6400, заменив ЦП на новый шестиядерник.

На момент написания статьи самыми современными являются Intel Core i5 восьмого поколения, хотя шестое и седьмое тоже сохраняют актуальность. Однако на подходе – девятое поколение с кодовым названием архитектуры Cannon Lake. К началу 2019 года в продажу поступят минимум 3 модели: i5-9400 , 9500 и 9600K .

Ждать от них чего-то революционного не стоит. Как и в случае со Skylake и Kaby Lake, новое поколение является всего лишь косметически улучшенным предыдущим (Coffee Lake), которое, в свою очередь, тоже не было новинкой. Таким образом, все Intel Core i5 с 6 по 9 поколение отличаются между собой только числом ядер, частотами и сокетом.