Отсутствие стоящего конкурента в сегменте настольных центральных процессоров не мешает и не демотивирует Intel следовать своим традициям. Первая традиция закон Гордона Мура. Вторая традиция — реализация концепции «тик-так». Казалось бы, только вчера мы охали и ахали, удивляясь тому уровню производительности, что могли предоставить нам «камни» архитектуры Intel Sandy Bridge. А уже сегодня просим любить и жаловать новый виток эволюции кремниевого оверлорда — Intel Ivy Bridge!

Вот новый поворот

Думаем, очередной раз про закон Мура рассказывать нет смысла. Лучше более детально остановимся на концепции «тик-так». Согласно ей. Intel сначала выпускает процессор на новом техпроцессе, но старой архитектуры («тик»), а затем, наоборот, выпускает процессор на базе все того же техпроцесса, но с новой архитектурой («так»). Например. 32-нанометровые «камни» архитектуры Westmere (Intel Core І7-990Х) «тик-процессоры». А 32-нанометровые Intel Sandy Bridge (Intel Core І7-2700К) — «так-процессоры». Наконец, новые Intel Ivy Bridge и Intel Core І7-3770 в частности — опять «тик-процессоры».

Насиженное место

Примечательно, что Intel продолжает еще одну свою старую традицию. Уже давно новое поколение процессоров «тик-так» совместимо со старой платформой: Intel Core (архитектура Nehalem. 45 нм) — LGA1156/1366; Intel Core I3/І5/І7 первого поколения (Westmere 32 нм) — LGA1156/1366; Intel Core І3/І5/І7 второго поколения процессоров (Sandy Bridge 32 нм) — LGA1155/2011; наконец. Intel Core І5/І7 третьего поколения (Ivy Bridge. 22 нм) — снова LGA1155. Что тут сказать? Всем нам очень приятно! Материнские платы как на основе новых чипсетов Intel H67/P67/Z68 Express, так и на базе Intel Z77/ Н77/В75 Express с радостью подружатся с новыми 22-нанометровыми «камнями». Следовательно, у всех обладателей вышеперечисленных плат есть маневры для дальнейшего апгрейда системы.

В формате 3D

Теперь перейдем к самому главному, к обзору новейшей архитектуры. Хотя в случае «тик-процессоров» все довольно-таки условно. Так. основные черты Intel Ivy Bridge не претерпели изменений в сравнении с Intel Sandy Bridge (Intel Sandy Bridge-E выносим за скобки. не забывая о том. что, возможно, со временем выйдут свои (условно) Intel Ivy Bridge-E для платформы LGA2011). Топовые «камни» по-прежнему имеют до 4 физических ядер, но за счет технологии HyperThreading пользователь может рассчитывать на все восемь потоков. Как обычно, 22-нанометровые Intel Core І5 поддержки данной технологии будут лишены. Непосредственное кристалл интегрированы двухканальный набор памяти DDR3 и 16 разделяемых линий PCI Express последнего, третьего поколения с пропускной способностью 128 Гбит/с в одну сторону.
За счет перехода на более тонкий техпроцесс (хотя куда уже тоньше?) Intel Core І7-3770 имеет в своем распоряжении 1.4 миллиарда транзисторов. Для сравнения. Intel Core І7-2700К насчитывает всего 995 миллионов кремниевых затворов.
Площадь кристалла составляет 160 квадратных миллиметров, что на 30% меньше, нежели у кристалла Intel Sandy Bridge. Подобный рост транзисторов Intel Ivy Bridge связан не только с –«липосэкцией», но и с нетрадиционным расположением кремниевых элементов. Есть что-то общее с технологией LTO Ultrium, которая применяется для надежности хранения больших объемов данных. Эта технология нашла сове применение в катриджах LTO Ultrium. Дешевые ленты LTO можно купить на сайте storusint.com. С помощью этих лент можно хранить объемы до 800 Гб. Конструкция Tri-Gate подразумевает установку на подложке специального кремниевого ребра, покрытого так называемым High-K диэлектриком, расположенного вертикально и проходящего непосредственно сквозь затвор.
Таким образом, в Intel добились улучшенного переключения транзисторов и заметного уменьшения потребляемой электрической энергии. TDP топового на сегодняшний день Intel Ivy Bridge составляет всего (sic!) 77 Вт! И уж точно, если Intel Core І7-3770 может похвастать такой энергоэффективностью, то легко представить, каким уровнем потребления энергии будут обладать мобильные процессоры на базе этой архитектуры! Похоже, ноутбучные 22-нанометровые «камни» обречены на успех, причем полный и безоговорочный.

Очередной апгрейд

При том росте транзисторов, что мы наблюдаем в Intel Ivy Bridge, объем всех трех уровней SRAM-памяти совершенно не изменился. Обычно с ростом физических характеристик увеличивается и емкость кэша. Здесь же мы наблюдаем привычные 32 Кбайт для инструкций и данных, привычные 256 Кбайт для L2. а также привычные 8 Мбайт для L3. У Intel Core І5 (на данный момент заявлены три модели) кэш-память 3 уровня «весит» всего 6 Мбайт. Большая часть транзисторов Intel Ivy Bridge была потрачена на новое граф. ядро — Intel HD Graphics 4000. Видеосоставляющая «камня» может похвастать сразу 16 исполнительными блоками вместо 12 у Intel Sandy Bridge (читай — Intel HD Graphics 3000). Появилась и поддержка DirectX 11 вместе с шейдерами версии 5.0 и DirectCompiJte. Правда, в современные игры на высоких разрешениях и с максимальным качеством графики поиграть все равно не получится. Маловато будет! Тем не менее. Intel HD Graphics вполне хватит для сборки достаточно производительного НТРС. Встроенная графика поддерживает подключение до трех мониторов. Отметим, ч ю младшие Intel Ivy Bridge будут оснащаться менее производительным видеоядром Intel HD Graphics 2500.

Дела оверклокерские

Как обычно, процессоры Intel Core делятся на модели с заблокированным и разблокированным множителем. О благородстве того или иного «камня» говорит литера «К» в названии устройства. Как ты уже догадался, к нам попал процессор без возможности самостоятельно управлять частотой кремниевого девайса за счет увеличения множителя. Обидно. Максимальный множитель Intel Ivy Bridge был увеличен до х63. В свою очередь, максимальный коэффициент умножения у Intel Sandy Bridge находился на отметке х59. Кстати, Intel Core І7-3770К еще и работает на частоте 3.5 ГГц, что ровно на 100 МГц выше, нежели у Intel Core І7-3770.
Отметим, что все Ivy Bridge оснащены большим количеством делителей памяти. Если Intel Sandy Bridge могут работать с «мозгами» на частоте 2400 МГц, то тот же Intel Core І7-3770 поддерживает киты с частотой 2666 МГц и 2800 МГц!
К моменту написания данной статьи на ресурсе hwbot.org уже появился целый ряд интереснейших результатов. Так. при помощи воздушной системы охлаждения чешский энтузиаст gzhir сумел разогнать Intel Core І7-3770К до 5127 МГц! Понимаем, что с «камнем» может повезти не всем, однако стабильные 4500 МГц у абсолютного большинства Intel Ivy Bridge достижимы. Российскому оверклокеру KENTAVR777 при помощи СВО удалось поднять частоту «корки» до 5300 МГц. Для этого наш соотечественник просто увеличил множитель CPU до х53. а напряжение — до 1.6 В. Наконец, на момент написания статьи мировой рекорд по разгону Intel Core І7-3770К принадлежал тайваньскому оверклокеру AndreYang. Житель Формозы при помощи жидкого азота смог снять валидацию на отметке 6936 МГц! Учитывая, что BIOS’ы материнских плат, а также непосредственно сам степпинг процессоров постоянно будут обновляться, мы гарантируем, что в самом ближайшем будущем топовые Intel Ivy Bridge покорят психологическую отметку в 7000 МГц!

Evolutio

По сути Intel Ivy Bridge не является чем-то революционным. Нет, скорее эволюционным. В новых «камнях» прогнозируемо увеличила свою производительность как х86составляющая, так и графическое ядро. Так как основная цель Intel была перенести имеющуюся архитектуру на плечи нового техпроцесса, то и залихватского прироста производительности мы не видим. Поэтому в сравнении хотя бы с Intel Core І7-2600К на штатных частотах смысла прямо сейчас бежать в магазин и менять свой Intel Sandy Bridge на Intel Ivy Bridge нет. Но если ты только-только планируешь собрать себе десктоп на базе платформы Intel, то «плющевые» процессоры подойдут как никогда кстати: они быстрее, холоднее, совместимы с любой LA1155-платой и имеют вполне адекватную стоимость.

Разгонный потенциал

В статье уже было сказано, что 99% процента Intel Ivy Bridge смогут стабильно работать на частоте 4500 МГц с применением воздушного охлаждения. Для этого необходимо увеличить напряжение «камня» с 0.9 В до 1.2 В. Но множество тестов со сторонних ресурсов показывают, что без применения экстремальных видов систем охлаждения новые 22-нанометровые «камни» гонятся хуже, нежели те же Intel Sandy Bridge. А вот с применением жидкого азота наоборот. Как только к нам в тестовую лабораторию доставят полноценный семпл Intel Core І7-3770К, мы обязательно уделим разгону этого «камня» самое что ни на есть пристальное внимание. Не пропусти!

И снова про разгонный потенциал

Стало известно, что тайваньский оверклокер HiCookie поставил очередной мировой рекорд по разгону процессор Intel Core І7-3770К. Азиатскоский энтузиаст в ходе отбора нескольких процессоров сумел найти тот неповторимый и единственный «камень», который под действием жидкого азота покорил психологическую отметку 7000! Если быть более точным, то HiCookie разогнал топовый Intel Ivy Bridge до 7032.7 МГц. При этом экстремал использовал отнюдь не самую топовую материнскую плату — GIGABYTE GA-Z77X-UD3H.
Буквально спустя несколько часов еще один тайваньский оверклокер — AndreYang — покорил результат своего соотечественника и разогнал Intel Core І7-3770К до 7074 МГц!
Наконец, громаднейший делитель памяти позволил установить мировой рекорд по разгону DDR3-памяти — 3280 МГц! И это с учетом того, что BCLK плат практически не гонится!

Результаты тестирования:

• wPrime 1.55 1024т: 191.024 с
• CINEBENCH R11.5 : 7.95 pts
• WinRAR : 3738 Ибзйг/с
• Super PI 1.5XS lm : 9.344 с
• 3DMark Vantage, performance (CPU): 30460 (73178) баллов
• 3DMark Vantage, performance, Intel HD Graphics 4000: 4037 баллов
• 3DMark’06 : 6648 баллов
• Battlefield 3 :61.92 FPS
• The Elder Scrolls V : Skyrim: 60.5 FPS

Характеристики:

Процессор i7-3770
Дата выпуска 02.2012
Количество ядер 4
Количество потоков 8
Тактовая частота 3.4 GHz
Максимальная тактовая частота с технологией Turbo Boost 3.9 GHz
Объем кэша L1 64 Кб
Объем кэша L2 1024 Кб
Объем кэша L3 8192 Кб
DMI 5 GT/s
Набор команд 64-bit
Расширения набора команд SSE4.1/4.2, AVX
Техпроцесс 22 nm
Тепловыделение 77 W
Коэффициент умножения 34
Макс. объем памяти (зависит от типа памяти) 32 GB
Типы памяти DDR3-1333/1600
Кол-во каналов памяти 2
Макс. пропускная способность памяти 25,6 GB/s
Встроенная в процессор графика Intel HD Graphics 4000
Базовая частота графической системы 650 MHz
Макс. динамическая частота графической системы 1.15 GHz
Температура рабочая 67.4°C
Температура максимальная функциональная 105°C
Транзисторов 1,4 миллиарда
Площадь кристала 160 мм2

Тесты.

Для сравнения производительности были протестированы два процессора: Core i7 3770 и Core i7 2600К . все тесты были выполнены на одной системе.

Третьим процессором, для сравнения уже трех поколений, стал Core i7 4770К . В наличии его у меня нет, но к случаю пришелся обзор одноклубника - .

По моей просьбе он протестировал камень в интересующих меня приложениях, с идентичными настройками памяти. Конечно, присутствует разница в номинальных частотах – 3400 против 3500 МГц. На 2600К есть возможность выставить и такую частоту, так, что этот процессор был протестирован еще дополнительно и на частоте 3500 МГц., и на частоте 4000 МГц. для того, что бы увидеть, может ли старичок тягаться с новинками хотя бы в разгоне.

Тестовый пакет:

WinRAR 4.20, 64bit
Super PI
WPrime2.10
Fritz Chess Benchmark
Cinebench 11.5

Тестовая конфигурация:

WPrime , чем меньше, тем лучше, из общей тенденции улучшения результатов от поколения к поколению, выбивается только 2600К в разгоне до 3500 МГц, но при дальнейшем увеличении частоты до 4000 МГц, он обогнал конкурентов, с чем связанно ухудшение его результатов на этой частоте мне не понятно, это просматривается и в ряде следующих тестов.

Cinebench
Тест на рендеринг, показывает преимущество, хоть и не значительное, новых моделей над моделями прошлого поколения, и даже разгон не помогает 2600му обойти 4770й.

WinRAR
Здесь хоть и незначительно, вперед вырывается 3770 на номинальных частотах. А 2600й в разгоне вне конкуренции.

Fritz Chess Benchmark
В этом тесте так же, преимущество 3770. Хотя такой результат в двух последних тестах можно и списать на разницу в конфигурации тестового стенда.

Super PI
Здесь результаты вполне ожидаемы и расставляют все модели по порядку.

В следующих тестах Core i7-4770 вы, к сожалению, не увидите, видеокарты у нас разные.

Ungine Valley Benchmark 1.0 Качество высокое. DirectX 11.

В средних и минимальных фпс, видеокарты из разных бюджетов с процессором новее, выдают хоть и не на много, но лучший результат. В показателях по максимальным кадрам сравниваются, а в паре с 7850й санди вырывается даже вперед.

В этом тесте 2600K, в среднем немного впереди.

Что касается реальных игровых приложений, то для них разницы между процессорами в принципе нет:

Battlefield 4 на ультранастройках с 7970 показывает идентичные результаты в 40-60 фпс.

FarCry 3 при максимальных настройках с этой же видеокартой не поднимался выше 30фпс.
А с 7850 на автоматических оптимальных настройках не выше 40.

Бенчмарк Metro Last Light показал на 7850 й в связке с Core i7 2600К результаты чуть выше:

Средние– 61,93 Min – 22.9 max – 102.8
Чем с 3770:
Средние – 57,96 Min – 14.25 max – 96.83

Выводы.

Свой первый компьютер я приобрел еще в далеком 2003 году, он был так же с процессором intel: Celeron с архитектурой NetBurst, позже я сменил его на Pentium 4 Northwood. При этом производительность увеличилась в два раза. Пять лет назад сменил платформу на AMD – опять в двойне. Три года назад замена на Core i7 2600К – та же тенденция, закон Мура работал. И вот спустя еще три года, вышли новые модели, но стоит ли менять платформу? Думаю, что нет, революции не произошло, скорее просто эволюция. Несомненно, как видно из графиков, в тестах изменения производительности есть, но это визуально, если взглянуть на цифры, то там разница не столь и существенна. А разницы в повседневной работе за компьютером вообще незаметно, как нет ее и в играх. И старичок в разгоне вполне еще потягается с новинками.
Смысла в полном апгрейде платформы с сокета 1155 на 1150 нет. А вот заменить бюджетный процессор Sandy на Ivy Bridge Core i7 3770 или на i5 вполне можно, скорее всего даже не придется менять материнскую плату.

PS: Спустя несколько дней после публикации статьи, прочитав коммент о разгоне, попытался разогнать 3770й, наибольший множитель возможный - 39, но завелся компьютер только на 37, что позволило разогнать до 3700 МГц.

тестов на этой частоте я не сделал, температура поднималась до 105 градусов, и частота скидывалась. Стабильно работало только с множителем 35, что по частотам уравнивает процессор с 4770м.

PSS: В процессе тестирования и перестановки процессоров видимо выскочила одна планка памяти, запустил BF4 на 7970й, в игре лаги, тормоза, фпс проседает, четырех гигабайт памяти игре явно не хватает при условии установки топовых процессора и видеокарты.

Выражаю свою благодарность:
Клубу экспертов ДНС – за возможность писать и публиковаться, реализовывать свои возможности.
Компании intel – за ценные призы.
Читателям – за то, что дочитали до конца, и за коменты по существу.
Участнику клуба – MaGiSTeR – за помощь в написании статьи.

ВведениеЭтим летом компания Intel совершила странное: она умудрилась сменить целых два поколения процессоров, ориентированных на общеупотребительные персональные компьютеры. Сначала на смену Haswell пришли процессоры с микроархитектурой Broadwell, но затем в течение буквально пары месяцев они утратили свой статус новинки и уступили место процессорам Skylake, которые будут оставаться наиболее прогрессивными CPU как минимум ещё года полтора. Такая чехарда со сменой поколений произошла главным образом в связи с проблемами Intel, возникшими при внедрении нового 14-нм техпроцесса, который применяется при производстве и Broadwell, и Skylake. Производительные носители микроархитектуры Broadwell по пути в настольные системы сильно задержались, а их последователи вышли по заранее намеченному графику, что привело к скомканности анонса процессоров Core пятого поколения и серьёзному сокращению их жизненного цикла. В результате всех этих пертурбаций, в десктопном сегменте Broadwell заняли совсем узкую нишу экономичных процессоров с мощным графическим ядром и довольствуются теперь лишь небольшим уровнем продаж, свойственным узкоспециализированным продуктам. Внимание же передовой части пользователей переключилось на последователей Broadwell – процессоры Skylake.

Надо заметить, что в последние несколько лет компания Intel совсем не радует своих поклонников ростом производительности предлагаемых продуктов. Каждое новое поколение процессоров прибавляет в удельном быстродействии лишь по несколько процентов, что в конечном итоге приводит к отсутствию у пользователей явных стимулов к модернизации старых систем. Но выход Skylake – поколения CPU, по пути к которому Intel, фактически, перепрыгнула через ступеньку – внушал определённые надежды на то, что мы получим действительно стоящее обновление самой распространённой вычислительной платформы. Однако, ничего подобного так и не случилось: Intel выступила в своём привычном репертуаре. Broadwell был представлен общественности в качестве некого ответвления от основной линии процессоров для настольных систем, а Skylake оказались быстрее Haswell в большинстве приложений совсем незначительно .

Поэтому несмотря на все ожидания, появление Skylake в продаже вызвало у многих скептическое отношение. Ознакомившись с результатами реальных тестов, многие покупатели попросту не увидели реального смысла в переходе на процессоры Core шестого поколения. И действительно, главным козырем свежих CPU выступает прежде всего новая платформа с ускоренными внутренними интерфейсами, но не новая процессорная микроархитектура. И это значит, что реальных стимулов к обновлению основанных систем прошлых поколений Skylake предлагает немного.

Впрочем, мы бы всё-таки не стали отговаривать от перехода Skylake всех без исключения пользователей. Дело в том, что пусть Intel и наращивает производительность своих процессоров очень сдержанными темпами, с момента появления Sandy Bridge, которые всё ещё трудятся во многих системах, сменилось уже четыре поколения микроархитектуры. Каждый шаг по пути прогресса вносил свой вклад в увеличение производительности, и к сегодняшнему дню Skylake способен предложить достаточно существенный прирост в производительности по сравнению со своими более ранними предшественниками. Только чтобы увидеть это, сравнивать его надо не с Haswell, а с более ранними представителями семейства Core, появившимися до него.

Собственно, именно таким сравнением мы сегодня и займёмся. Учитывая всё сказанное, мы решили посмотреть, насколько выросла производительность процессоров Core i7 с 2011 года, и собрали в едином тесте старшие Core i7, относящиеся к поколениям Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell и Skylake. Получив же результаты такого тестирования, мы постараемся понять, обладателям каких процессоров целесообразно затевать модернизацию старых систем, а кто из них может повременить до появления последующих поколений CPU. Попутно мы посмотрим и на уровень производительности новых процессоров Core i7-5775C и Core i7-6700K поколений Broadwell и Skylake, которые до настоящего момента в нашей лаборатории ещё не тестировались.

Сравнительные характеристики протестированных CPU

От Sandy Bridge до Skylake: сравнение удельной производительности

Для того, чтобы вспомнить, как же менялась удельная производительность интеловских процессоров в течение последней пятилетки, мы решили начать с простого теста, в котором сопоставили скорость работы Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell и Skylake, приведённых к одной и той же частоте 4,0 ГГц. В этом сравнении нами были использованы процессоры линейки Core i7, то есть, четырёхъядерники, обладающие технологией Hyper-Threading.

В качестве основного тестового инструмента был взят комплексный тест SYSmark 2014 1.5, который хорош тем, что воспроизводит типичную пользовательскую активность в общеупотребительных приложениях офисного характера, при создании и обработке мультимедийного контента и при решении вычислительных задач. На следующих графиках отображены полученные результаты. Для удобства восприятия они нормированы, за 100 процентов принята производительность Sandy Bridge.

Интегральный показатель SYSmark 2014 1.5 позволяет сделать следующие наблюдения. Переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge увеличил удельную производительность совсем незначительно – примерно на 3-4 процента. Дальнейший шаг к Haswell оказался гораздо более результативным, он вылился в 12-процентное улучшение производительности. И это – максимальный прирост, который можно наблюдать на приведённом графике. Ведь дальше Broadwell обгоняет Haswell всего лишь на 7 процентов, а переход от Broadwell к Skylake и вовсе наращивает удельную производительность лишь на 1-2 процента. Весь же прогресс от Sandy Bridge до Skylake выливается в 26-процентное увеличение производительности при постоянстве тактовых частот.

Более подробную расшифровку полученных показателей SYSmark 2014 1.5 можно посмотреть на трёх следующих графиках, где интегральный индекс производительности разложен по составляющим по типу приложений.

Обратите внимание, наиболее заметно с вводом новых версий микроархитектур прибавляют в скорости исполнения мультимедийные приложения. В них микроархитектура Skylake превосходит Sandy Bridge на целых 33 процента. А вот в счётных задачах, напротив, прогресс проявляется меньше всего. И более того, при такой нагрузке шаг от Broadwell к Skylake даже оборачивается небольшим снижением удельной производительности.

Теперь, когда мы представляем себе, что же происходило с удельной производительностью процессоров Intel в течение последних нескольких лет, давайте попробуем разобраться, чем наблюдаемые изменения были обусловлены.

От Sandy Bridge до Skylake: что изменилось в процессорах Intel

Сделать точкой отсчёта в сравнении разных Core i7 представителя поколения Sandy Bridge мы решили не просто так. Именно данный дизайн подвёл крепкий фундамент под всё дальнейшее совершенствование производительных интеловских процессоров вплоть до сегодняшних Skylake. Так, представители семейства Sandy Bridge стали первыми высокоинтегрированными CPU, в которых в одном полупроводниковом кристалле были собраны и вычислительные, и графическое ядра, а также северный мост с L3-кешем и контроллером памяти. Кроме того, в них впервые стала использоваться внутренняя кольцевая шина, посредством которой была решена задача высокоэффективного взаимодействия всех структурных единиц, составляющих столь сложный процессор. Этим заложенным в микроархитектуре Sandy Bridge универсальным принципам построения продолжают следовать все последующие поколения CPU без каких бы то ни было серьёзных корректив.

Немалые изменения в Sandy Bridge претерпела внутренняя микроархитектура вычислительных ядер. В ней не только была реализована поддержка новых наборов команд AES-NI и AVX, но и нашли применение многочисленные крупные улучшения в недрах исполнительного конвейера. Именно в Sandy Bridge был добавлен отдельный кеш нулевого уровня для декодированных инструкций; появился абсолютно новый блок переупорядочивания команд, основанный на использовании физического регистрового файла; были заметно улучшены алгоритмы предсказания ветвлений; а кроме того, два из трёх исполнительных порта для работы с данными стали унифицированными. Такие разнородные реформы, проведённые сразу на всех этапах конвейера, позволили серьёзно увеличить удельную производительность Sandy Bridge, которая по сравнению с процессорами предыдущего поколения Nehalem сразу выросла почти на 15 процентов. К этому добавился 15-процентный рост номинальных тактовых частот и отличный разгонный потенциал, в результате чего в сумме получилось семейство процессоров, которое до сих пор ставится в пример Intel, как образцовое воплощение фазы «так» в принятой в компании маятниковой концепции разработки.

И правда, подобных по массовости и действенности улучшений в микроархитектуре после Sandy Bridge мы уже не видели. Все последующие поколения процессорных дизайнов проводят куда менее масштабные усовершенствования в вычислительных ядрах. Возможно, это является отражением отсутствия реальной конкуренции на процессорном рынке, возможно причина замедления прогресса кроется в желании Intel сосредоточить усилия на совершенствовании графических ядер, а может быть Sandy Bridge просто оказался настолько удачным проектом, что его дальнейшее развитие требует слишком больших трудозатрат.

Отлично иллюстрирует произошедший спад интенсивности инноваций переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge. Несмотря на то, что следующее за Sandy Bridge поколение процессоров и было переведено на новую производственную технологию с 22-нм нормами, его тактовые частоты совсем не выросли. Сделанные же улучшения в дизайне в основном коснулись ставшего более гибким контроллера памяти и контроллера шины PCI Express, который получил совместимость с третьей версией данного стандарта. Что же касается непосредственно микроархитектуры вычислительных ядер, то отдельные косметические переделки позволили добиться ускорения выполнения операций деления и небольшого увеличения эффективности технологии Hyper-Threading, да и только. В результате, рост удельной производительности составил не более 5 процентов.

Вместе с тем, внедрение Ivy Bridge принесло и то, о чём теперь горько жалеет миллионная армия оверклокеров. Начиная с процессоров этого поколения, Intel отказалась от сопряжения полупроводникового кристалла CPU и закрывающей его крышки посредством бесфлюсовой пайки и перешла на заполнение пространства между ними полимерным термоинтерфейсным материалом с очень сомнительными теплопроводящими свойствами. Это искусственно ухудшило частотный потенциал и сделало процессоры Ivy Bridge, как и всех их последователей, заметно менее разгоняемыми по сравнению с очень бодрыми в этом плане «старичками» Sandy Bridge.

Впрочем, Ivy Bridge – это всего лишь «тик», а потому особых прорывов в этих процессорах никто и не обещал. Однако никакого воодушевляющего роста производительности не принесло и следующее поколение, Haswell, которое, в отличие от Ivy Bridge, относится уже к фазе «так». И это на самом деле немного странно, поскольку различных улучшений в микроархитектуре Haswell сделано немало, причём они рассредоточены по разным частям исполнительного конвейера, что в сумме вполне могло бы увеличить общий темп исполнения команд.

Например, во входной части конвейера была улучшена результативность предсказания переходов, а очередь декодированных инструкций стала делиться между параллельными потоками, сосуществующими в рамках технологии Hyper-Threading, динамически. Попутно произошло увеличение окна внеочередного исполнения команд, что в сумме должно было поднять долю параллельно выполняемого процессором кода. Непосредственно в исполнительном блоке были добавлены два дополнительных функциональных порта, нацеленных на обработку целочисленных команд, обслуживание ветвлений и сохранение данных. Благодаря этому Haswell стал способен обрабатывать до восьми микроопераций за такт – на треть больше предшественников. Более того, новая микроархитектура удвоила и пропускную способность кеш-памяти первого и второго уровней.

Таким образом, улучшения в микроархитектуре Haswell не затронули лишь скорость работы декодера, который, похоже, на данный момент стал самым узким местом в современных процессорах Core. Ведь несмотря на внушительный список улучшений, прирост удельной производительности у Haswell по сравнению с Ivy Bridge составил лишь около 5-10 процентов. Но справедливости ради нужно оговориться, что на векторных операциях ускорение заметно гораздо сильнее. А наибольший выигрыш можно увидеть в приложениях, использующих новые AVX2 и FMA-команды, поддержка которых также появилась в этой микроархитектуре.

Процессоры Haswell, как и Ivy Bridge, сперва тоже не особенно понравились энтузиастам. Особенно если учесть тот факт, что в первоначальной версии никакого увеличения тактовых частот они не предложили. Однако спустя год после своего дебюта Haswell стали казаться заметно привлекательнее. Во-первых, увеличилось количество приложений, обращающихся к наиболее сильным сторонам этой архитектуры и использующих векторные инструкции. Во-вторых, Intel смогла исправить ситуацию с частотами. Более поздние модификации Haswell, получившие собственное кодовое наименование Devil’s Canyon, смогли нарастить преимущество над предшественниками благодаря увеличению тактовой частоты, которая, наконец, пробила 4-гигагерцовый потолок. Кроме того, идя на поводу у оверклокеров, Intel улучшила полимерный термоинтерфейс под процессорной крышкой, что сделало Devil’s Canyon более подходящими объектами для разгона. Конечно, не такими податливыми, как Sandy Bridge, но тем не менее.

И вот с таким багажом Intel подошла к Broadwell. Поскольку основной ключевой особенностью этих процессоров должна была стать новая технология производства с 14-нм нормами, никаких значительных нововведений в их микроархитектуре не планировалось – это должен был быть почти самый банальный «тик». Всё необходимое для успеха новинок вполне мог бы обеспечить один только тонкий техпроцесс с FinFET-транзисторами второго поколения, в теории позволяющий уменьшить энергопотребление и поднять частоты. Однако практическое внедрение новой технологии обернулось чередой неудач, в результате которых Broadwell досталась лишь экономичность, но не высокие частоты. В итоге те процессоры этого поколения, которые Intel представила для настольных систем, вышли больше похожими на мобильные CPU, чем на продолжателей дела Devil’s Canyon. Тем более, что кроме урезанных тепловых пакетов и откатившихся частот они отличаются от предшественников и уменьшившимся в объёме L3-кешем, что, правда, несколько компенсируется появлением расположенного на отдельном кристалле кэша четвёртого уровня.

На одинаковой с Haswell частоте процессоры Broadwell демонстрируют примерно 7-процентное преимущество, обеспечиваемое как добавлением дополнительного уровня кеширования данных, так и очередным улучшением алгоритма предсказания ветвлений вместе с увеличением основных внутренних буферов. Кроме того, в Broadwell реализованы новые и более быстрые схемы выполнения инструкций умножения и деления. Однако все эти небольшие улучшения перечёркиваются фиаско с тактовыми частотами, относящими нас в эпоху до Sandy Bridge. Так, например, старший оверклокерский Core i7-5775C поколения Broadwell уступает по частоте Core i7-4790K целых 700 МГц. Понятно, что ожидать какого-то роста производительности на этом фоне бессмысленно, лишь бы обошлось без её серьёзного падения.

Во многом именно из-за этого Broadwell и оказался непривлекательным для основной массы пользователей. Да, процессоры этого семейства отличаются высокой экономичностью и даже вписываются в тепловой пакет с 65-ваттными рамками, но кого это, по большому счёту, волнует? Разгонный же потенциал первого поколения 14-нм CPU оказался достаточно сдержанным. Ни о какой работе на частотах, приближающихся к 5-гигагерцовой планке речь не идёт. Максимум, которого можно добиться от Broadwell при использовании воздушного охлаждения пролегает в окрестности величины 4,2 ГГц. Иными словами, пятое поколение Core вышло у Intel, как минимум, странноватым. О чём, кстати, микропроцессорный гигант в итоге и пожалел: представители Intel отмечают, что поздний выход Broadwell для настольных компьютеров, его сокращённый жизненный цикл и нетипичные характеристики отрицательно сказались на уровне продаж, и больше компания на подобные эксперименты пускаться не планирует.

Новейший же Skylake на этом фоне представляется не столько как дальнейшее развитие интеловской микроархитектуры, сколько своего рода работа над ошибками. Несмотря на то, что при производстве этого поколения CPU используется тот же 14-нм техпроцесс, что и в случае Broadwell, никаких проблем с работой на высоких частотах у Skylake нет. Номинальные частоты процессоров Core шестого поколения вернулись к тем показателям, которые были свойственны их 22-нм предшественникам, а разгонный потенциал даже немного увеличился. На руку оверклокерам здесь сыграл тот факт, что в Skylake конвертер питания процессора вновь перекочевал на материнскую плату и снизил тем самым суммарное тепловыделение CPU при разгоне. Жаль только, что Intel так и не вернулась к использованию эффективного термоинтерфейса между кристаллом и процессорной крышкой.

Но вот что касается базовой микроархитектуры вычислительных ядер, то несмотря на то, что Skylake, как и Haswell, представляет собой воплощение фазы «так», нововведений в ней совсем немного. Причём большинство из них направлено на расширение входной части исполнительного конвейера, остальные же части конвейера остались без каких-либо существенных изменений. Перемены касаются улучшения результативности предсказания ветвлений и повышения эффективности блока предварительной выборки, да и только. При этом часть оптимизаций служит не столько для улучшения производительности, сколько направлена на очередное повышение энергоэффективности. Поэтому удивляться тому, что Skylake по своей удельной производительности почти не отличается от Broadwell, не следует.

Впрочем, существуют и исключения: в отдельных случаях Skylake могут превосходить предшественников в производительности и более заметно. Дело в том, что в этой микроархитектуре была усовершенствована подсистема памяти. Внутрипроцессорная кольцевая шина стала быстрее, и это в конечном итоге расширило полосу пропускания L3-кэша. Плюс к этому контроллер памяти получил поддержку работающей на высоких частотах памяти стандарта DDR4 SDRAM.

Но в итоге тем не менее получается, что бы там не говорила Intel о прогрессивности Skylake, с точки зрения обычных пользователей это – достаточно слабое обновление. Основные улучшения в Skylake сделаны в графическом ядре и в энергоэффективности, что открывает перед такими CPU путь в безвентиляторные системы планшетного форм-фактора. Десктопные же представители этого поколения отличаются от тех же Haswell не слишком заметно. Даже если закрыть глаза на существование промежуточного поколения Broadwell, и сопоставлять Skylake напрямую с Haswell, то наблюдаемый рост удельной производительности составит порядка 7-8 процентов, что вряд ли можно назвать впечатляющим проявлением технического прогресса.

Попутно стоит отметить, что не оправдывает ожиданий и совершенствование технологических производственных процессов. На пути от Sandy Bridge дo Skylake компания Intel сменила две полупроводниковых технологии и уменьшила толщину транзисторных затворов более чем вдвое. Однако современный 14-нм техпроцесс по сравнению с 32-нм технологией пятилетней давности так и не позволил нарастить рабочие частоты процессоров. Все процессоры Core последних пяти поколений имеют очень похожие тактовые частоты, которые если и превышают 4-гигагерцовую отметку, то совсем незначительно.

Для наглядной иллюстрации этого факта можно посмотреть на следующий график, на котором отображена тактовая частота старших оверклокерских процессоров Core i7 разных поколений.

Более того, пик тактовой частоты приходится даже не на Skylake. Максимальной частотой могут похвастать процессоры Haswell, относящиеся к подгруппе Devil’s Canyon. Их номинальная частота составляет 4,0 ГГц, но благодаря турбо-режиму в реальных условиях они способны разгоняться до 4,4 ГГц. Для современных же Skylake максимум частоты – всего лишь 4,2 ГГц.

Всё это, естественно, сказывается на итоговой производительности реальных представителей различных семейств CPU. И далее мы предлагаем посмотреть, как всё это отражается на быстродействии платформ, построенных на базе флагманских процессоров каждого из семейств Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell и Skylake.

Как мы тестировали

В сравнении приняли участие пять процессоров Core i7 разных поколений: Core i7-2700K, Core i7-3770K, Core i7-4790K, Core i7-5775C и Core i7-6700K. Поэтому список комплектующих, задействованных в тестировании, получился достаточно обширным:

Процессоры:

Intel Core i7-2600K (Sandy Bridge, 4 ядра + HT, 3,4-3,8 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 ядра + HT, 3,5-3,9 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 ядра + HT, 4,0-4,4 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-5775C (Broadwell, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3, 128 Мбайт L4).
Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 ядра, 4,0-4,2 ГГц, 8 Мбайт L3).

Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
Материнские платы:

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

Память:

2x8 Гбайт DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill F3-2133C9D-16GTX);
2x8 Гбайт DDR4-2666 SDRAM, 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2A2666C16R).

Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-бит GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 с использованием следующего комплекта драйверов:

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

Производительность

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тестовый пакет Bapco SYSmark, моделирующий работу пользователя в реальных распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера при повседневном использовании. После выхода операционной системы Windows 10 этот бенчмарк в очередной раз обновился, и теперь мы задействуем самую последнюю версию – SYSmark 2014 1.5.

При сравнении Core i7 разных поколений, когда они работают в своих номинальных режимах, результаты получаются совсем не такие, как при сопоставлении на единой тактовой частоте. Всё-таки реальная частота и особенности работы турбо-режима оказывает достаточно существенное влияние на производительность. Например, согласно полученным данным, Core i7-6700K быстрее Core i7-5775C на целых 11 процентов, но при этом его преимущество над Core i7-4790K совсем незначительно – оно составляет всего лишь порядка 3 процентов. При этом нельзя обойти вниманием и то, что новейший Skylake оказывается существенно быстрее процессоров поколений Sandy Bridge и Ivy Bridge. Его преимущество над Core i7-2700K и Core i7-3770K достигает 33 и 28 процентов соответственно.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2014 1.5 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: Adobe Acrobat XI Pro, Google Chrome 32, Microsoft Excel 2013, Microsoft OneNote 2013, Microsoft Outlook 2013, Microsoft PowerPoint 2013, Microsoft Word 2013, WinZip Pro 17.5 Pro.

В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты Adobe Photoshop CS6 Extended, Adobe Premiere Pro CS6 и Trimble SketchUp Pro 2013.

Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию инвестиций на основе некой финансовой модели. В сценарии используются большие объёмы численных данных и два приложения Microsoft Excel 2013 и WinZip Pro 17.5 Pro.

Результаты, полученные нами при различных сценариях нагрузки, качественно повторяют общие показатели SYSmark 2014 1.5. Обращает на себя внимание лишь тот факт, что процессор Core i7-4790K совсем не выглядит устаревшим. Он заметно проигрывает новейшему Core i7-6700K только в расчётном сценарии Data/Financial Analysis, а в остальных случаях либо уступает своему последователю на совсем малозаметную величину, либо вообще оказывается быстрее. Например, представитель семейства Haswell опережает новый Skylake в офисных приложениях. Но процессоры более старых годов выпуска, Core i7-2700K и Core i7-3770K, выглядят уже несколько устаревшими предложениями. Они проигрывают новинке в разных типах задач от 25 до 40 процентов, и это, пожалуй, является вполне достаточным основанием, чтобы Core i7-6700K можно было рассматривать в качестве достойной им замены.

Игровая производительность

Как известно, производительность платформ, оснащенных высокопроизводительными процессорами, в подавляющем большинстве современных игр определяется мощностью графической подсистемы. Именно поэтому при тестировании процессоров мы выбираем наиболее процессорозависимые игры, а измерение количества кадров выполняем дважды. Первым проходом тесты проводятся без включения сглаживания и с установкой далеко не самых высоких разрешений. Такие настройки позволяют оценить, насколько хорошо проявляют себя процессоры с игровой нагрузкой в принципе, а значит, позволяют строить догадки о том, как будут вести себя тестируемые вычислительные платформы в будущем, когда на рынке появятся более быстрые варианты графических ускорителей. Второй проход выполняется с реалистичными установками – при выборе FullHD-разрешения и максимального уровня полноэкранного сглаживания. На наш взгляд такие результаты не менее интересны, так как они отвечают на часто задаваемый вопрос о том, какой уровень игровой производительности могут обеспечить процессоры прямо сейчас – в современных условиях.

Впрочем, в этом тестировании мы собрали мощную графическую подсистему, основанную на флагманской видеокарте NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. И в результате в части игр частота кадров продемонстрировала зависимость от процессорной производительности даже в FullHD-разрешении.

Результаты в FullHD-разрешении с максимальными настройками качества

Обычно влияние процессоров на игровую производительность, особенно если речь идёт о мощных представителях серии Core i7, оказывается незначительным. Однако при сопоставлении пяти Core i7 разных поколений результаты получаются совсем не однородными. Даже при установке максимальных настроек качества графики Core i7-6700K и Core i7-5775C демонстрируют наивысшую игровую производительность, в то время как более старые Core i7 от них отстают. Так, частота кадров, которая получена в системе с Core i7-6700K превышает производительность системы на базе Core i7-4770K на малозаметный один процент, но процессоры Core i7-2700K и Core i7-3770K представляются уже ощутимо худшей основой геймерской системы. Переход с Core i7-2700K или Core i7-3770K на новейший Core i7-6700K даёт прибавку в числе fps величиной в 5-7 процентов, что способно оказать вполне заметное влияние на качество игрового процесса.

Увидеть всё это гораздо нагляднее можно в том случае, если на игровую производительность процессоров посмотреть при сниженном качестве изображения, когда частота кадров не упирается в мощность графической подсистемы.

Результаты при сниженном разрешении

Новейшему процессору Core i7-6700K вновь удаётся показать наивысшую производительность среди всех Core i7 последних поколений. Его превосходство над Core i7-5775C составляет порядка 5 процентов, а над Core i7-4690K – около 10 процентов. В этом нет ничего странного: игры достаточно чутко реагируют на скорость подсистемы памяти, а именно по этому направлению в Skylake были сделаны серьёзные улучшения. Но гораздо заметнее превосходство Core i7-6700K над Core i7-2700K и Core i7-3770K. Старший Sandy Bridge отстаёт от новинки на 30-35 процентов, а Ivy Bridge проигрывает ей в районе 20-30 процентов. Иными словами, как бы ни ругали Intel за слишком медленное совершенствование собственных процессоров, компания смогла за прошедшие пять лет на треть повысить скорость работы своих CPU, а это – очень даже ощутимый результат.

Тестирование в реальных играх завершают результаты популярного синтетического бенчмарка Futuremark 3DMark.

Вторят игровым показателям и те результаты, которые выдаёт Futuremark 3DMark. При переводе микроархитектуры процессоров Core i7 c Sandy Bridge на Ivy Bridge показатели 3DMark выросли на величину от 2 до 7 процентов. Внедрение дизайна Haswell и выпуск процессоров Devil’s Canyon добавил к производительности старших Core i7 дополнительные 7-14 процентов. Однако потом появление Core i7-5775C, обладающего сравнительно невысокой тактовой частотой, несколько откатило быстродействие назад. И новейшему Core i7-6700K, фактически, пришлось отдуваться сразу за два поколения микроархитектуры. Прирост в итоговом рейтинге 3DMark у нового процессора семейства Skylake по сравнению с Core i7-4790K составил до 7 процентов. И на самом деле это не так много: всё-таки самое заметное улучшение производительности за последние пять лет смогли привнести процессоры Haswell. Последние же поколения десктопных процессоров, действительно, несколько разочаровывают.

Тесты в приложениях

В Autodesk 3ds max 2016 мы тестируем скорость финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920x1080 с применением рендерера mental ray одного кадра стандартной сцены Hummer.

Ещё один тест финального рендеринга проводится нами с использованием популярного свободного пакета построения трёхмерной графики Blender 2.75a. В нём мы измеряем продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.

Для измерения скорости фотореалистичного трёхмерного рендеринга мы воспользовались тестом Cinebench R15. Maxon недавно обновила свой бенчмарк, и теперь он вновь позволяет оценить скорость работы различных платформ при рендеринге в актуальных версиях анимационного пакета Cinema 4D.

Производительность при работе веб-сайтов и интернет-приложений, построенных с использованием современных технологий, измеряется нами в новом браузере Microsoft Edge 20.10240.16384.0. Для этого применяется специализированный тест WebXPRT 2015, реализующий на HTML5 и JavaScript реально использующиеся в интернет-приложениях алгоритмы.

Тестирование производительности при обработке графических изображений происходит в Adobe Photoshop CC 2015. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

По многочисленным просьбам фотолюбителей мы провели тестирование производительности в графической программе Adobe Photoshop Lightroom 6.1. Тестовый сценарий включает пост-обработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920x1080 и максимальным качеством двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.

В Adobe Premiere Pro CC 2015 тестируется производительность при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR 5.3, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт.

Для оценки скорости перекодирования видео в формат H.264 используется тест x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64bit), основанный на измерении времени кодирования кодером x264 исходного видео в формат MPEG-4/AVC с разрешением 1920x1080@50fps и настройками по умолчанию. Следует отметить, что результаты этого бенчмарка имеют огромное практическое значение, так как кодер x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч. Мы периодически обновляем кодер, используемый для измерений производительности, и в данном тестировании приняла участие версия r2538, в которой реализована поддержка всех современных наборов инструкций, включая и AVX2.

Кроме того, мы добавили в список тестовых приложений и новый кодер x265, предназначенный для транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC, который является логическим продолжением H.264 и характеризуется более эффективными алгоритмами сжатия. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS Y4M-видеофайл, который перекодируется в формат H.265 с профилем medium. В этом тестировании принял участие релиз кодера версии 1.7.

Преимущество Core i7-6700K над ранними предшественниками в различных приложениях не подлежит сомнению. Однако больше всего выиграли от произошедшей эволюции два типа задач. Во-первых, связанные с обработкой мультимедийного контента, будь то видео или изображения. Во-вторых, финальный рендеринг в пакетах трёхмерного моделирования и проектирования. В целом, в таких случаях Core i7-6700K превосходит Core i7-2700K не менее, чем на 40-50 процентов. А иногда можно наблюдать и гораздо более впечатляющее улучшение скорости. Так, при перекодировании видео кодеком x265 новейший Core i7-6700K выдаёт ровно вдвое более высокую производительность, чем старичок Core i7-2700K.

Если же говорить о том приросте в скорости выполнения ресурсоёмких задач, которую может обеспечить Core i7-6700K по сравнению с Core i7-4790K, то тут уже столь впечатляющих иллюстраций к результатам работы интеловских инженеров привести нельзя. Максимальное преимущество новинки наблюдается в Lightroom, здесь Skylake оказался лучше в полтора раза. Но это скорее – исключение из правила. В большинстве же мультимедийных задач Core i7-6700K по сравнению с Core i7-4790K предлагает лишь 10-процентное улучшение производительности. А при нагрузке иного характера разница в быстродействии и того меньше или же вообще отсутствует.

Отдельно нужно сказать пару слов и о результате, показанном Core i7-5775C. Из-за небольшой тактовой частоты этот процессор медленнее, чем Core i7-4790K и Core i7-6700K. Но не стоит забывать о том, что его ключевой характеристикой является экономичность. И он вполне способен стать одним из лучших вариантов с точки зрения удельной производительности на каждый ватт затраченной электроэнергии. В этом мы легко убедимся в следующем разделе.

Энергопотребление

Процессоры Skylake производятся по современному 14-нм технологическому процессу с трёхмерными транзисторами второго поколения, однако, несмотря на это, их тепловой пакет вырос до 91 Вт. Иными словами, новые CPU не только «горячее» 65-ваттных Broadwell, но и превосходят по расчётному тепловыделению Haswell, выпускаемые по 22-нм технологии и уживающиеся в рамках 88-ваттного теплового пакета. Причина, очевидно, состоит в том, что изначально архитектура Skylake оптимизировалась с прицелом не на высокие частоты, а на энергоэффективность и возможность использования в мобильных устройствах. Поэтому для того, чтобы десктопные Skylake получили приемлемые тактовые частоты, лежащие в окрестности 4-гигагерцевой отметки, пришлось задирать напряжение питания, что неминуемо отразилось на энергопотреблении и тепловыделении.

Впрочем, процессоры Broadwell низкими рабочими напряжениями тоже не отличались, поэтому существует надежда на то, что 91-ваттный тепловой пакет Skylake получили по каким-то формальным обстоятельствам и, на самом деле, они окажутся не прожорливее предшественников. Проверим!

Используемый нами в тестовой системе новый цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет осуществлять мониторинг потребляемой и выдаваемой электрической мощности, чем мы и пользуемся для измерений. На следующем ниже графике приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается. Для правильной оценки энергопотребления мы активировали турборежим и все имеющиеся энергосберегающие технологии.

В состоянии простоя качественный скачок в экономичности настольных платформ произошёл с выходом Broadwell. Core i7-5775C и Core i7-6700K отличаются заметно более низким потреблением в простое.

Зато под нагрузкой в виде перекодирования видео самыми экономичными вариантами CPU оказываются Core i7-5775C и Core i7-3770K. Новейший же Core i7-6700K потребляет больше. Его энергетические аппетиты находятся на уровне старшего Sandy Bridge. Правда, в новинке, в отличие от Sandy Bridge, есть поддержка инструкций AVX2, которые требуют достаточно серьёзных энергетических затрат.

На следующей диаграмме приводится максимальное потребление при нагрузке, создаваемой 64-битной версией утилиты LinX 0.6.5 с поддержкой набора инструкций AVX2, которая базируется на пакете Linpack, отличающемся непомерными энергетическими аппетитами.

И вновь процессор поколения Broadwell показывает чудеса энергетической эффективности. Однако если смотреть на то, сколько электроэнергии потребляет Core i7-6700K, то становится понятно, что прогресс в микроархитектурах обошёл стороной энергетическую эффективность настольных CPU. Да, в мобильном сегменте с выходом Skylake появились новые предложения с чрезвычайно соблазнительным соотношением производительности и энергопотребления, однако новейшие процессоры для десктопов продолжают потреблять примерно столько же, сколько потребляли их предшественники за пять лет до сегодняшнего дня.

Выводы

Проведя тестирование новейшего Core i7-6700K и сравнив его с несколькими поколениями предшествующих CPU, мы вновь приходим к неутешительному выводу о том, что компания Intel продолжает следовать своим негласным принципам и не слишком стремится наращивать быстродействие десктопных процессоров, ориентированных на высокопроизводительные системы. И если по сравнению со старшим Broadwell новинка предлагает примерно 15-процентное улучшение производительности, обусловленное существенно лучшими тактовыми частотами, то в сравнении с более старым, но более быстрым Haswell она уже не кажется столь же прогрессивной. Разница в производительности Core i7-6700K и Core i7-4790K, несмотря на то, что эти процессоры разделяет два поколения микроархитектуры, не превышает 5-10 процентов. И это очень мало для того, чтобы старший десктопный Skylake можно было бы однозначно рекомендовать для обновления имеющихся LGA 1150-систем.

Впрочем, к столь незначительным шагам Intel в деле повышения скорости работы процессоров для настольных систем стоило бы давно привыкнуть. Прирост быстродействия новых решений, лежащий примерно в таких пределах, – давно сложившаяся традиция. Никаких революционных изменений в вычислительной производительности интеловских CPU, ориентированных на настольные ПК, не происходит уже очень давно. И причины этого вполне понятны: инженеры компании заняты оптимизацией разрабатываемых микроархитектур для мобильных применений и в первую очередь думают об энергоэффективности. Успехи Intel в адаптации собственных архитектур для использования в тонких и лёгких устройствах несомненны, но адептам классических десктопов при этом только и остаётся, что довольствоваться небольшими прибавками быстродействия, которые, к счастью, пока ещё не совсем сошли на нет.

Однако это совсем не значит, что Core i7-6700K можно рекомендовать лишь для новых систем. Задуматься о модернизации своих компьютеров вполне могут обладатели конфигураций, в основе которых лежит платформа LGA 1155 с процессорами поколений Sandy Bridge и Ivy Bridge. В сравнении с Core i7-2700K и Core i7-3770K новый Core i7-6700K выглядит очень неплохо – его средневзвешенное превосходство над такими предшественниками оценивается в 30-40 процентов. Кроме того, процессоры с микроархитектурой Skylake могут похвастать поддержкой набора инструкций AVX2, который к настоящему моменту нашел достаточно широкое применение в мультимедийных приложениях, и благодаря этому в некоторых случаях Core i7-6700K оказывается быстрее гораздо сильнее. Так, при перекодировании видео мы даже видели случаи, когда Core i7-6700K превосходил Core i7-2700K в скорости работы более чем в два раза!

Есть у процессоров Skylake и целый ряд других преимуществ, связанных с внедрением сопутствующей им новой платформы LGA 1151. И дело даже не столько в появившейся в ней поддержке DDR4-памяти, сколько в том, что новые наборы логики сотой серии наконец-то получили действительно скоростное соединение с процессором и поддержку большого количества линий PCI Express 3.0. В результате, передовые LGA 1151-системы могут похвастать наличием многочисленных быстрых интерфейсов для подключения накопителей и внешних устройств, которые лишены каких-либо искусственных ограничений по пропускной способности.

Плюс к тому, оценивая перспективы платформы LGA 1151 и процессоров Skylake, в виду нужно иметь и ещё один момент. Intel не будет спешить с выводом на рынок процессоров следующего поколения, известных как Kaby Lake. Если верить имеющейся информации, представители этой серии процессоров в вариантах для настольных компьютеров появятся на рынке только в 2017 году. Так что Skylake будет с нами ещё долго, и система, построенная на нём, сможет оставаться актуальной в течение очень продолжительного промежутка времени.

Компания Intel чётко следует своему известному “тик-так” принципу и 23 апреля 2012 представила новое поколение микропроцессоров. Для тех наших читателей, кому “часовая” метафора показалась не совсем понятной, раскроем её смысл. Intel в своём производственном процессе руководствуется чередующимся двухтактовым циклом: сначала отлаживает технологический процесс с передовыми нормами, а затем разрабатывает под него новую микроархитектуру. Каждый такт сопровождается выходом очередного семейства микропроцессоров.

Поколение Sandy Bridge привнесло существенные микроархитектурные изменения, подняло уровень производительности на новый уровень и завершило цикл разработки для норм 32 нм. Пришло время нового “тика”. И 23 апреля 2012 компания представила процессоры Ivy Bridge, в основе которых уже проверенная логика работы, перенесенная на более тонкий технологический процесс. Однако это не значит, что в процессорах нет ничего нового. Напротив, новинки содержат некоторые весьма существенные улучшения, которых многие ждали.

В нашу редакцию прислали тестовый экземпляр нового процессора Intel Core i7-3770K. Заблаговременный выход материнских плат на чипсетах седьмой серии, в том числе предназначенных для использования с Ivy Bridge, позволил нам подготовить передовую тестовую платформу. Мы рады представить вам сегодня обзор процессоров Ivy Bridge и результаты тестирования самого производительного из них.

Микроархитектура и особенности

Новинки получили несколько новых функций, которые, несмотря на отсутствие коренных изменений в архитектуре, являются важными и долгожданными. Но начать, на наш взгляд, стоит с базового и знакового — переход на новый технологический процесс. Каждый новый рубеж в уменьшении норм изготовления микроэлектроники даётся всё с большим трудом по объективным причинам. И тут надо отдать должное компании Intel, которая старается сохранить темпы внедрения все более “тонких” техпроцессов — примерно каждые два года происходит смена технологии.

Переход на 22-х нанометровые нормы потребовал внедрения нового типа транзисторов — так называемых 3D-транзисторов. Их особенности, наряду с общим стандартным снижением потерь при уменьшении норм, обеспечивают большую эффективность энергопотребления. Тепловой пакет (TDP) новых процессоров заявлен на ровне 77 Вт, даже у старших моделей. Правда по сети ходит слух о возможном повышении теплового пакета самой старшей модели, Core i7-3770K, до 95 Вт. Но подтверждение этой информации нам только предстоит получить.

Рассмотрим кристалл подробнее. Несмотря на внешнюю схожесть компоновки блоков с процессорами Sandy Bridge, общее количество транзисторов увеличилось более чем на 200 тысяч (1,16 млрд в SB и 1,4 млрд в IVB). При этом, площадь кристалла существенно уменьшилась — с 216 мм 2 до 160 мм 2 .

Кристалл Sandy Bridge

Кристалл Ivy Bridge

Слева направо: Core i7-3930K, Core i5-2500K, Core i7-3770K

и обратная сторона

На что же ушли дополнительные транзисторы? Основные изменения на кристалле коснулись встроенного графического ядра. Если в процессорах предыдущего поколения мы видели 12 вычислительных блоков (потоковых процессоров), то в новых их 16. Появилась аппаратная поддержка современного графического API — DX11, OpenCL 1.1, OpenGL 3.1. Вывод теперь возможен сразу на три монитора (в SB поддерживались лишь два). Компания также обещает существенный прирост производительности аппаратного декодера Quick Sync.

Наиболее важным с точки зрения перспектив является появление контроллера PCI Express 3.0. Процессоры в исполнении под сокет LGA 2011 им уже обзавелись, да и видеокарты уже вовсю продаются. Вот теперь и на платформах общего назначения этот передовой интерфейс стал доступен.

Контроллер оперативной памяти научился теперь в штатном режиме работать с памятью DDR3 1600 МГц. А для целей разгона в процессорах K-серии множители памяти позволяют получать внушительные 2667. Да и потолок множителя процессорных ядер был поднят до 63.

Что особенно должно порадовать потребителя, так это практически полная обратная совместимость на уровне процессоров и системной логики. То есть новые процессоры можно вставить в материнские платы с чипсетами шестой серии после обновления BIOS. Слово “практически” выражает исключение этой возможности для чипсетов Q65, Q67, B65.

Новый лидер производительности Core i7-3770K

Нам на тесты достался лакомый кусочек — топовый "камень" из новой линейки, Core i7-3770K. По большинству базовых характеристик модель идентична предыдущему топовому микропроцессору для платформы LGA 1155 — Core i7-2700K. Обратите внимание на данные в сравнительной таблице.

Характеристика	Core i7-3770K	Core i7-2700K
Количество ядер/потоков	4/8	4/8
Номинальная частота, ГГц	3,5	3,5
Частота в режиме Turbo, ГГц	3,9	3,9
Максимальный множитель	63	59
Объём кэш-памяти L3, Мбайт	8	8
Штатная частота работы оперативной памяти, МГц	1600	1333
Максимальная частота работы оперативной памяти (в режиме разгона), МГц	2667	2133
Линии PCI Express	rev. 3.0, 16	rev. 2.0, 16
Частоты работы графического ядра, МГц	650-1150	850-1350
Количество вычислительных блоков GPU	16	12
Поддержка графического API	DX 11, OpenGL 3.1, OpenCL 1.1	DX 10.1, OpenGL 3.0
Количество поддерживаемых дисплеев, шт.	3	2
Множитель графического ядра	57	60

Те же самые частоты, тот же объём кэш-памяти. Количественные показатели, касающиеся штатного режима работы, изменились лишь у графического ядра — 16 вычислительных блоков, вместо 12, чуть сниженные частоты работы.

В простое новый процессор снижает частоту до 1600 МГц

Кэш-память

Теперь посмотрим на новинку в деле.

Тестовый стенд

Наиболее интересным будет сравнение Core i7-3770K со своим младшим “братом” из второго поколения. На первый взгляд, прирост вычислительной производительности должен практически отсутствовать, ведь в основе новых процессоров всё та же микроархитектура Sandy Bridge. Разве что какие-нибудь косметические изменения могут принести несущественный прирост. Разница двух процессоров должна проявиться в графических бенчмарках, так как в Core i7-3770K больше вычислительных блоков.

Также к сравнению мы решили добавить младший процессор платформы LGA 2011, Core i7-3820. То, что эта модель будет проигрывать, — ясно. Однако нам важна разница: рациональность приобретения модели 3820 и раньше можно было подвергнуть сомнению, а сейчас это и вовсе может оказаться бессмысленным.

В таблице представлено оборудование, использованное нами в тестировании.

Наименование	Ivy Bridge	Sandy Bridge	Sandy Bridge-E
Материнская плата	Asus P8Z77-V Pro	ASRock Z68 Extreme 4	ASUS P9X79 Deluxe
Процессор	Core i7-3770K	Core i7-2700K	Core i7-3820
Память		ADATA XPG Gaming v2.0, 2000 МГц, 4 х 2 Гбайт	ADATA XPG Gaming v2.0, 2000 МГц, 4 х 2 Гбайт
SSD		Intel SSD 520 Series, 60 Гбайт	Intel SSD 520 Series, 60 Гбайт
Видеокарта	Intel HD Graphics 4000	Intel HD Graphics 3000	Palit GeForce GT430, 2 Гбайт
Кулер	NZXT Havik 120	NZXT Havik 120	NZXT Havik 120
БП	Huntkey Jumper 450B, 450 Вт	Huntkey Jumper 450B, 450 Вт	Huntkey Jumper 450B, 450 Вт

Ввиду того, что процессоры Sandy Bridge-E лишены встроенного видеоядра, мы использовали маломощное дискретное решение из закромов нашей лаборатории при тестировании платформы LGA 2011.

Разгон

На возможности разгона процессоров Ivy Bridge энтузиасты возлагали большие надежды. Да и возможности моделей с индексом “K” были несколько расширены: пороги множителей стали выше, улучшен контроль частот. Мы принялись за разгон с энтузиазмом и сразу стали нащупывать частоты в районе 5 ГГц. Но были разочарованы: даже при солидном повышении напряжения (20-25% к значениям по умолчанию) нам удалось лишь достичь 4,7 ГГц. Ито, при прогреве с помощью Prime через некоторое время система перезагрузилась.

Температура при этом оставалась в допустимых пределах и не превысила 80 градусов, поэтому перегрев вряд ли является причиной такого невысокого результата. С одной стороны, один процессор не показатель всей линейки. Разгон очень специфичен для каждого экземпляра. С другой — планку в 4,8 ГГц брали ну очень многие процессоры предыдущего поколения. Пока статистика по разгону новых камней не накопилась, можно предположить, что нам достался совсем неудачный экземпляр. Но к сведению этот результат, безусловно, нужно принять.

Успешно работа проходила при множителе 46 на частоте 4,6 ГГц.

Отдельно мы обратили внимание на разгон встроенного графического ядра. Частоты работы его снижены в сравнении с HD Graphics 3000 в процессорах Sandy Bridge. Сначала мы “задрали” максимальную частоту работы до 1600 МГц, но система отказывалась стабильно работать. На 1550 МГц сцены 3DMark 11 пестрили артефактами. Стабильной работы удалось достичь при максимальной частоте работы графического ядра 1500 МГц. Этот результат можно назвать очень неплохим.

Именно результаты производительности стабильного разгона мы представили ниже на графиках.

Результаты тестирования

Мы провели тестирование нового процессора в нескольких основных сценариях отражающих общий уровень производительности. По ходу нашего дальнейшего знакомства с Ivy Bridge мы планируем дополнять этот раздел новыми данными.

В вычислительных задачах общего назначения преимущество новых процессоров над предыдущим поколением небольшое. А вот в обработке графики Ivy Bridge получило существенное преимущество. Core i7-3770K практически везде по вычислительной способности обходит Core i7-3820. Конечно, стоимость процессоров подобрана соответствующим образом — модель Ivy Bridge стоит чуть дороже. Но материнские платы под LGA 2011 стоят, как правило, заметно дороже. И если принимать во внимание стоимость всей платформы, покупка 3820 становится сомнительной.

Заключение

Какой можно сделать вывод из полученных результатов. Ожидать какого-то солидного прироста общесистемной производительности были опрометчиво — всё-таки мы имеем дело всё с той же архитектурой Sandy Bridge. Небольшое преимущество у новых процессоров всё же есть. Положительным моментом в новинках является заметно подросшая графическая производительность и сниженное за счёт нового технологического процесса тепловыделение. Такие “плюшки” как поддержка PCI Express 3.0, более быстрой памяти конечно тоже приятны.

Есть и некоторый отрицательный осадок. Да, все мы хорошо понимаем, что судить о разгонном потенциале новых процессоров по одному экземпляру неправильно. Но долгое предвкушение, подогреваемое повсеместно в Сети, нетерпение сменилось чувством разочарования. И оно отнюдь не беспочвенное: 4,6 ГГц, “+700” МГц к турбо-режиму — это не тот результат, на который мы рассчитывали. Что ж, подождём статистику.

Пока вывод такой: если вы уже обладатель производительной платформы Sandy Bridge, то обновлять её особого смысла не имеет. Если же вы планируете покупку нового компьютера, Ivy Bridge заслуживает право на рассмотрение. И третий вариант, в котором новые процессоры Intel, вероятно, окажутся в самом выгодном положении: если вы планируете покупку ноутбука/ультрабука, стоит дождаться выхода моделей на обновлённой платформе. Именно в сегменте мобильных устройств Ivy Bridge кажется наиболее привлекательным решением за счёт повышенной энергоэффективности.

Первый в мире процессор , выпущенный по технологии 22 нанометра. Первый в мире процессор с инновационными трехмерными транзисторами. Какие преимущества у новой архитектуры, что принесет пользователю новый шаг в концепции «тик-так»? Самое время разобраться на примере флагманского процессора Intel Core i7-3770K .

Особенности архитектуры и теоретическая информация

Согласно выработанной концепции «тик-так» каждый год компания Intel меняет технология или архитектуру. После выхода процессоров Sandy Bridge настало время уменьшить техпроцесс.

Какие моменты стоит особо выделить. Во-первых, новые процессоры не требуют смены платформы. «Старые» материнские платы будут поддерживать новые процессоры Ivy Bridge, новые платы при необходимости будут работать с процессорами архитектуры Sandy Bridge. Общее строение осталось тем же - два или четыре ядра, графическое ядро, общий кэш третьего уровня, двухканальный контроллер памяти DDR3, контроллер PCI Express и System Agent.

Что изменилось серьезным образом? Это конечно технический процесс и внутренняя конструкция транзисторов. Вкратце новшество заключается в том, что на кремниевой подложке устанавливается вертикальное ребро, которое врезается в затвор. Такая схема позволяет увеличить скорость переключения и снизить токи утечки. Итогом инновации становится способность работать при более низком напряжении и меньшем тепловыделении.

Особенно важно, что такая технология приходит в то время, когда Intel ведет борьбу за ультрамобильность и активно продвигает процессоры ULV для ультрабуков.

Новая графика, встроенная в процессор получила номер 4000 и о ее производительности я расскажу отдельно. Отмечу ключевые достоинства - поддержка трех мониторов, увеличение количества потоковых процессоров с 12 до 16, полноценная поддержка DirectX 11.

Ассортимент процессоров насчитывает 14 новых моделей: 9 десктопных и 5 мобильных. Из 9 моделей для настольных компьютеров - 4 имеют пониженное энергопотребление, таким образом остается пять основных дебютантов.

Характеристики новинок приведены в таблице выше. Наибольший интерес для энтузиастов представляется процессор Intel Core i7-3770K.

Его производительность станет неким отправным пунктом на ближайшее время, и скорее всего он будет наиболее популярен среди покупателей игровых систем.

Конфигурация тестового стенда

Процессор	Intel Core i7 3770K (3.5 ГГц ), Socket 1155 Intel Core i7 3820 (3.6 ГГц ), Socket 2011 Intel Core i7 3930K (3.2 ГГц ), Socket 2011 Intel Core i7 990X (3.46 ГГц ) , Socket 1366
Материнская плата	MSI Z77A-GD65, Intel Z77 chipset, Socket 1155 ASUS X79 Sabertooth, Intel X79 chipset, Socket 2011 EVGA Classified E760, Intel X58 chipset, Socket 1366
Видеокарта	Leadtek GeForce GTX 580
Оперативная память	G.Skill RipjawsX DDR3-1866 CL9 2*4096 Mb G.Skill RipjawsZ DDR3-2400 CL11 4*4096 Mb ADATA Plus series DDR3-1866 CL8 3*2048 Mb
Блок питания	Enermax Revolution 85+ 1020W
Жесткий диск	Kingston HyperX SSD 240 Gb
Корпус	Dimastech Benchtable
Монитор	Acer V243H
Клавиатура	Logitech Illuminated Keyboard
Мышь	Logitech MX518

Скриншот с характеристиками Intel Core i7-3770K

Система в сборе.

Для оценки производительности были выбраны следующие тесты:

• wPrime 1.55 - многопоточный тест для математических расчетов.
• 3D Mark 11 -Physics test - подтест популярного пакета, в котором рассчитываются физические эффекты
• 3D Mark Vantage CPU Score - аналогично 3D Mark 11 - подтест для обсчета физических эффектов
• AIDA64 Queen и Photoworxx - подтесты, имитирующие работу с математическими массивами и графикой.

В качестве соперников выступили - младший четырехядерный процессор для Socket 2011 - Intel Core i7 3820, Intel Core i7 3930K и один из прошлых флагманов - Intel Core i7 Extreme 990X.

Расчеты на шестиядерных процессорах идут быстрее за счет отличной оптимизации теста под многопоточность. Между более дорогой платформой Socket 2011 и новым Ivy Bridge - паритет.

Лучше всего считать физически эффекты на Intel Core i7 3930K. А вот новинка вновь оказывается лучше младшего процессора более дорогой платформы. Если не видно разницы - зачем платить больше? Старичок i7 990X пытается бодриться, но видно - его время прошло.

Единственный тест, где Intel Core i7-3770K оказывается в роли догоняющего, но видимо сказывается четырехканальный контроллер памяти у Intel Core i7 3820. При работе с мультимедиа первое поколение Intel Core оказывается просто растоптанным.

Итоговые мысли и выводы

Процессор получился удачным и производительным. При выборе современной платформы стоит обратить свой взгляд именно на него. Для особых расчетов и работы с огромными мультимедиа файлами Ivy Bridge будет уступать более дорогой платформе Sandy Bridge-E, но в остальных приложениях и уж наверняка в играх станет отличным выбором.

Intel Core i7-3770K также обладает отличным оверклокерским потенциалом, автоматический разгон на плате MSI Z77A-GD65 позволил повысить частоту работы до 4,2 ГГц, а значит при грамотной и тонкой настройке новые процессоры будут способны работать на частотах выше 4,5 ГГц при использовании качественного воздушного охлаждения.