⇣ Содержание
Опрос
|
реклама
Самое интересное в новостях
С правом на надежду: обзор процессора Core i7-4770K
⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования Совершенно очевидно, что основной интерес представляет сравнение производительности нового Core i7-4770K на микроархитектуре Haswell и Core i7-3770K, базирующегося на прошлом поколении микроархитектуры – Ivy Bridge. Однако в тестах мы не ограничились этими двумя процессорами, а добавили к ним LGA2011-шестиядерник Core i7-3970X, который, кстати, основывается на ещё одном поколении микроархитектуры Core, Sandy Bridge. Кроме того, в тестах принял участие и старший процессор AMD Piledriver – FX-8350. Отдельным пунктом программы тестирования стало знакомство с интегрированной графикой Core i7-4770K. При измерении её производительности результаты сопоставлялись с показателями, снятыми на Core i7-3770K, а также на старшем на данный момент APU компании AMD, A10-5800K. В итоге список задействованных в тестировании аппаратных компонентов выглядит следующим образом:
С указанным оборудованием применялся следующий комплект драйверов:
Описание использованных в тестировании бенчмарков и приложений:
⇡#Вычислительная производительность Как и ожидалось, микроархитектура Haswell приносит не слишком заметный прирост производительности. Говоря о её строении, мы подчёркивали, что изменений, направленных непосредственно на увеличение скорости работы, в ней не так много. Именно это мы и видим на практике. В обычных программах, не имеющих пока оптимизаций под новые инструкции AVX2, Core i7-4770K опережает Core i7-3770K в среднем на 6-7 процентов, что вряд ли можно считать достойным преимуществом для нового поколения процессоров, относящегося к циклу разработки «так». Конечно, среди результатов тестов попадаются и такие, в которых прирост превышает 10 процентов, например, при перекодировании видео или при шифровании, но общей картины это не меняет. Тем более что есть и обратные примеры, когда производительность падает. Такая ситуация складывается при архивации в 7-zip. Показательно, что процессоры Ivy Bridge обеспечивали даже более высокий прирост быстродействия по сравнению с чипами Sandy Bridge, нежели Haswell — по сравнению с Ivy Bridge. Правда, тогда Intel, благодаря внедрению нового техпроцесса, смогла реализовать некоторое увеличение тактовых частот. Сейчас же Core i7-4770K и Core i7-3770K работают на идентичной частоте, и преимущество, заметное по диаграммам, обуславливается лишь микроархитектурными улучшениями, среди которых, похоже, основную роль играет увеличение скорости кеш-памяти. Всё это означает, что выход Haswell не меняет в привычной расстановке сил на рынке производительных процессоров для десктопов ровным счётом ничего. Core i7-3970X, относящийся к позапрошлому поколению микроархитектуры Core, так и остаётся недосягаемым лидером по многопоточной вычислительной производительности. А решения компании AMD в сравнении с представителями серии Core i7 продолжают смотреться так же плохо, как они и смотрелись до этого. Игровые тесты редко когда позволяют выявить принципиальные различия между флагманскими процессорами. При современной игровой нагрузке узким местом становятся не вычислительные ресурсы платформы, а её графическая подсистема. Именно поэтому в большинстве случаев совершенно безразлично, какой из высокопроизводительных процессоров используется в той или иной геймерской платформе. Количество fps, скорее всего, от этого зависеть не будет. Тем не менее мы провели несколько замеров производительности, избрав для этого недавно вышедшие и популярные игры AAA-класса, а также стандартный геймерский тест Futuremark 3D Mark. Даже в чисто вычислительных тестах различия в быстродействии Core i7-4770K и Core i7-3770K носили непринципиальный характер. Так что вполне закономерно, что при реальной игровой нагрузке эти процессоры практически идентичны. Если присмотреться внимательнее, то заметно, что носитель микроархитектуры Haswell чуть быстрее, но масштаб его превосходства не превышает и одного процента. Впрочем, если из общей формулы игровой производительности исключить скорость работы графики, что можно сделать выбором низкого разрешения без какого-либо сглаживания, не создающего значительных проблем для современной производительной видеокарты, то можно получить и более заметную разницу в скорости Core i7-4770K и Core i7-3770K. Как видим, в теории Haswell предлагает более высокую игровую производительность. Однако даже в том случае, когда мы пренебрегаем графической составляющей, различие между результатами Core i7-4770K и Core i7-3770K составляет всё те же 5-6 процентов. Иными словами, никаких принципиальных преимуществ для игровых систем новое поколение интеловских процессоров дать не может, как и при чисто вычислительной нагрузке. ⇡#Производительность встроенного графического ядра В части традиционной процессорной производительности новый десктопный Haswell не предлагает никаких прорывов. Впрочем, ничего такого не обещали и разработчики, которые были сосредоточены на возможности создания ультраэкономичных модификаций микроархитектуры Core и на совершенствовании графической производительности. И если варианты Haswell с расчётным тепловыделением на уровне единиц ватт мало волнуют энтузиастов настольных систем, то рост скорости графики — достаточно значимое улучшение. Компании AMD удалось сформировать рынок десктопных APU, и если у Intel получится предложить свои решения с лучшей вычислительной и сравнимой графической производительностью, то они, безусловно, смогут найти себе место. Впрочем, очень похоже, что Intel не особенно беспокоит скорость работы тех графических ядер, которые направляются именно в процессоры для настольных систем. По крайней мере наиболее производительная версия графического ядра в них не попала, и даже в старшем процессоре Core i7-4770K используется средний вариант GT2, который получил теперь официальное наименование Intel HD Graphics 4600. Тем не менее даже такое графическое ядро должно предложить более высокий уровень производительности, ведь оно по сравнению с графическим ядром HD Graphics 4000, использующимся в старших процессорах поколения Ivy Bridge, получило целый ряд улучшений. В первую очередь — возросшее с 16 до 20 количество исполнительных устройств, но, кроме этого, место имеет удвоенная производительность почти всех блоков обработки пикселей фиксированной функциональности, а также почти в четыре раза более высокая производительность текстурных сэмплеров. Плюс выросла и частота. Если графическое ядро HD Graphics 4000 в процессоре Core i7-3770K работало на 1,15 ГГц, то новый видеоускоритель HD Graphics 4600, встроенный в Core i7-4770K, имеет частоту 1,25 ГГц. Всё вместе это позволяет надеяться на достаточно существенный прирост производительности. Оценить его можно, например, по результатам специализированных тестов 3D Mark 11 и новейшего 3D Mark Cloud Gate. Отметим, что с исполнением самых современных игр и бенчмарков у HD Graphics 4600 нет никаких проблем, эта графика поддерживает полный набор современных API: Direct X 11.1, Open GL 4.0 и Open CL 1.2. Несмотря на то, что количество исполнительных устройств в HD Graphics 4600 всего на четверть больше, чем в графическом ядре прошлого поколения, HD Graphics 4000, различия в их производительности существенно выше. В 3D Mark 11 графика Haswell превосходит предшествующую версию интегрированного видеоускорителя почти вдвое, а тест 3D Mark Fire Strike оценивает ядро Core i7-4770K почти на 40 процентов выше прошлой версии акселератора. В обоих случаях такого прироста оказывается почти достаточно для того, чтобы десктопный Haswell смог сравниться по 3D-производительности со старшим процессором AMD Trinity. К счастью для AMD, Intel пока не планирует агрессивное продвижение своего более быстрого видеоядра, GT3, в десктопной экосистеме. Единственная серия интеловских процессоров для настольных компьютеров, где будет иметь место более быстрая, нежели GT2, графика, — это R-серия, которая будет распространяться исключительно в BGA-упаковке. Иными словами, компании AMD беспокоиться о приходе конкурента на рынок десктопных APU пока преждевременно. Однако очевидно, что Intel движется в этом направлении семимильными шагами. Результаты, полученные в синтетических тестах Futuremark, следует дополнить и показателями производительности процессорных графических ядер в реальных играх. Тесты в них запускались в двух режимах: при полноценном Full HD-разрешении 1920x1080 с низкими настройками качества и при разрешении 1366x768 с выбором среднего уровня качества изображения. В играх разрыв между HD Graphics 4600 и HD Graphics 4000 уже не столь очевиден, как в синтетических тестах. В среднем процессору Core i7-4770K удаётся обеспечить на 25-30 процентов более высокую производительность, нежели была достижима со старшим представителем семейства Ivy Bridge. И этого явно недостаточно для того, чтобы подтянуть 3D-быстродействие встроенного графического ядра GT2 до уровня, позволяющего запускать самые последние игры в Full HD-разрешении хотя бы с низкими настройками качества. Иными словами, мы не можем назвать HD Graphics 4600 игровым акселератором начального уровня. А вот более быстрый вариант графического ядра, GT3, скорее всего, на такое звание претендовать способен, недаром Intel присвоил ему не только цифровой индекс 5100, но и красивое маркетинговое имя Iris. Помимо 3D-части, интеловские графические ядра содержат отдельный медиадвижок, известный миру под именем «технология Quick Sync». В Haswell он приобрёл поддержку новых форматов SVC и Motion JPEG, новые функции улучшения качества изображения (особо следует отметить аппаратную стабилизацию изображения и преобразование частоты кадров), способность декодировать видео с разрешением вплоть до 4096x2304, но не только. Обещано также и увеличение производительности при перекодировании медиаконтента, что нетрудно и интересно проверить. Для целей тестирования скорости перекодирования мы традиционно пользуемся программой Cyberlink Media Espresso 6.7, которая предлагает наилучшую оптимизацию как под Intel Quick Sync, так и под прочие аппаратные блоки для транскодирования современных процессоров и видеокарт. Несмотря на то, что Intel открыла SDK, через который возможно задействование аппаратного кодера-декодера процессоров Core, разработчики свободного программного обеспечения внедрять поддержку Quick Sync пока не торопятся, так что в очередной раз в тестах нам приходится пользоваться платной утилитой Cyberlink. Обновление медиадвижка в Haswell дало примерно 40-процентное ускорение кодирования. Однако это не единственное заметное улучшение. Прогресс затронул и качество перекодирования, это можно увидеть даже при пережатии роликов для мобильных устройств. Например, ниже мы приводим скриншоты с видео, сжатого при помощи медиадвижков процессоров Ivy Bridge и Haswell с одинаковыми параметрами — для iPhone 4S с битрейтом 6 Мбит/с. Нетрудно заметить, что Intel Quick Sync в Haswell при тех же самых настройках позволяет получить лучшую детализацию мелких объектов и более естественную цветопередачу. Отлично справляется графическое ядро Haswell и с аппаратным ускорением воспроизведения видеоконтента в 4K-разрешении. Для примера мы решили посмотреть, как будет обстоять ситуация с загрузкой процессора при просмотре на системе с процессором Core i7-4770K специально подготовленного ролика с разрешением 3840x2160 и высоким битрейтом 103 Мбит/с, закодированном в формате H.264/AVC. Декодирование никаких проблем у графического ядра Intel HD Graphics 4600 не вызвало. Кадры не выпадают, загрузка процессора составляет не более 10 процентов. При этом вычислительные ядра процессора даже умудряются прохлаждаться в одном из энергосберегающих состояний: их частота от номинальных 3,5 ГГц далека. Иными словами, Haswell к работе с 4K-видео готов. ⇡#Температурный режим и разгон Выход процессоров Haswell и новой платформы LGA1150 принёс в процедуру разгона существенные перемены. Причин тому две — добавление в схему тактования дополнительных делителей для шины PCIe/DMI и внедрение в процессор собственного преобразователя напряжения. Что касается первого нововведения, то развязывание базовой частоты BCLK и частоты шины PCIe/DMI назрело уже давно. Дело в том, что именно жёсткая связь этих двух величин в своё время поставила крест на возможности разгона процессоров увеличением базовой частоты. Шина PCIe/DMI очень плохо относится к отклонению её частоты от номинальных 100 МГц, поэтому в LGA1155-системах мы повсеместно сталкивались с тем, что увеличение частоты BCLK до 105-107 МГц сразу же приводило к неработоспособности платформы. В процессорах Haswell эта проблема отчасти решена. В них добавились несколько дополнительных делителей, позволяющих связывать частоты BCLK и PCIe/DMI не только в соответствии 1:1, но и в соотношениях 5:4 и 5:3. Это значит, что платформа LGA1150 способна стабильно работать как при значении BCLK, равном 100 МГц, так и при установке этой величины на 125 или 166 МГц. Все критически важные внутренние частоты в этом случае остаются на номинальных величинах, а пропорционально разгоняются лишь вычислительные ядра, Uncore-часть процессора, графическое ядро и память. Поэтому даже заблокированные процессоры для LGA1150 гарантированно могут быть разогнаны, но либо на 25, либо на 66 процентов относительно номинала. Полную же свободу разгона, как и раньше, способны предоставить лишь процессоры K-серии, располагающие полностью разблокированным множителем. Кстати, с переходом к микроархитектуре Haswell Intel добавила к регистру процессорного множителя ещё один бит, и теперь максимально достижимый при экстремальном оверклокинге множитель увеличился до 80х. Второе ключевое нововведение — перенос в процессор преобразователя напряжения — также добавило в процедуру разгона существенные изменения. Дело в том, что логика работы внутрипроцессорного преобразователя несколько отличается от привычной. Если раньше нормальным явлением было проседание напряжения процессора при росте нагрузки, то встроенный преобразователь, напротив, самостоятельно повышает напряжение при увеличении нагрузки на процессор. Даже в номинальном режиме такое автоматическое превышение напряжения выше штатного значения может достигать более 0,1 В. А в разгоне этот эффект проявляется ещё сильнее. К сожалению, такое поведение схемы питания — это неотъемлемая особенность Haswell, избавиться от которой можно только жёсткой фиксацией уровня напряжения. Но в этом случае теряется работоспособность всех энергосберегающих технологий. Так что Haswell предоставляет невесёлый выбор: либо мириться с резким нарастанием температуры и тепловыделения CPU под нагрузкой из-за автоматического повышения напряжения питания процессорных ядер, либо расстаться со снижением энергопотребления в режимах простоя. Но это только часть всех проблем. Haswell на практике оказался гораздо более горячим процессором, нежели его предшественник. Предельно допустимая температура его процессорных ядер составляет 100 градусов, но даже в номинальных режимах работы Core i7-4770K может прогреваться под нагрузкой до 75-80 градусов, несмотря на использование в системе производительного воздушного кулера. Для иллюстрации температурного режима Haswell мы провели беглое сравнение работающих в номинальном режиме Core i7-4770K и Core i7-3770K с одним и тем же кулером NZXT Havik 140:
Под максимальной нагрузкой температура процессорного ядра Haswell оказывается серьёзно выше температур, присущих процессорам предыдущего поколения. И хотя большинство повседневных задач не вызывают столь серьёзного нагрева процессора, ориентироваться мы должны именно на специализированные тесты стабильности, которые создают тяжёлую, но всё же реалистичную нагрузку. Получается, что результативный разгон процессоров нового поколения требует существенно более мощных, чем в случае Ivy Bridge, систем охлаждения. То есть достичь при разгоне Core i7-4770K хотя бы таких же результатов, как с оверклокерскими Sandy Bridge или Ivy Bridge в LGA1155-исполнении, заметно сложнее. Нам, например, удалось добиться от имеющегося экземпляра Core i7-4770K стабильной работы лишь на частоте 4,4 ГГц. При этом температуры процессорных ядер при проверке стабильности утилитой LinX-AVX находились практически на грани, хотя мы и использовали для охлаждения далеко не самый плохой процессорный кулер NZXT Havik 140. Для достижения приведённого на скриншоте результата потребовалось увеличение напряжения питания процессорных ядер до уровня 1,2 В. Это — всего лишь на 0,14 В выше номинального напряжения нашего процессора, а температуры уже зашкаливают. Получается, что даже умеренное увеличение рабочего напряжения приводит к росту температур вычислительных ядер почти до максимума. И это недвусмысленно указывает, что микроархитектура Haswell обладает хорошей энергоэффективностью лишь при низких частотах и невысоких напряжениях. Десктопные же или уж тем более оверклокерские процессоры на её основе своими характеристиками экономичности совсем не блещут. В результате особого оптимизма не внушает и разгонный потенциал Haswell в целом. Иными словами, очередная итерация в развитии интеловских микроархитектур с точки зрения частотного потенциала отозвалась шагом назад, хотя Intel и попыталась сгладить этот момент добавлением в процессор дополнительных оверклокерских возможностей. Компания Intel, очевидно, перенаправила на решение «проблемы ARM» все свои силы. Микропроцессорному гиганту явно не хочется отдавать дерзкому конкуренту рынок компактных мобильных устройств, поэтому все инженерные ресурсы брошены на создание x86-процессоров с низким энергопотреблением и хорошей производительностью. Таких, которые смогли бы уверенно соперничать с производительными воплощениями архитектуры ARM. И Haswell, похоже, выступает неплохим решением этой проблемы. По крайней мере в ультракомпактных ноутбуках-трансформерах и производительных планшетах процессоры на этой микроархитектуре смогут обосноваться практически наверняка. Для таких применений среди модификаций Haswell есть очень вдохновляющие варианты. Например, низковольтные двухъядерные процессоры Core i5 Y-серии со средним потреблением на уровне 6 Вт, поддерживающие Hyper-Threading и способные работать на частотах 1,4-1,9 ГГц. А разнообразных SoC-процессоров U-серии с 15-ваттным тепловым пакетом, предназначенных для ультрабуков, на базе микроархитектуры Haswell будет выпущено около двух десятков. Многообразие подобных предложений, которые готовятся к массовому выходу именно с вводом в строй микроархитектуры Haswell, однозначно указывает на изменившиеся в корне приоритеты Intel. Так что тому скудному прогрессу, который мы увидели на примере десктопной реализации Haswell, есть вполне естественное объяснение. У Intel сегодня нет необходимости и желания уделять хотя бы часть своего внимания совершенствованию платформ и процессоров для настольных систем. Нам с вами просто досталось нечто, что с минимальными переделками удалось слепить из микроархитектуры, изначально ориентированной на мобильные устройства. И это нечто — с точки зрения энтузиастов настольных систем — представляет собой не самое радостное зрелище. Мы протестировали старший десктопный Haswell, Core i7-4770K, и сделали целый ряд горьких выводов. Во-первых, Core i7-4770K быстрее флагманского процессора Ivy Bridge совсем незначительно. Микроархитектурные улучшения дают прирост быстродействия лишь в районе 5-7 процентов, а роста тактовой частоты не произошло вообще. Во-вторых, Core i7-4770K оказался явно более горячим процессором, нежели носители предыдущей микроархитектуры. Несмотря на то, что из Haswell можно делать энергоэффективные процессоры со впечатляюще низким тепловыделением, приведение его характеристик в соответствие с требованиями десктопной среды повлекло за собой заметное ухудшение параметра «производительность на ватт». Из-за этого образовалось «в-третьих»: Core i7-4770K без использования экстремальных методов охлаждения разгоняется хуже оверклокерских процессоров предыдущих поколений. На примере побывавшего в нашей лаборатории экземпляра CPU можно заключить, что даже с производительными воздушными кулерами этим процессорам может быть свойственен перегрев уже при достижении частот в районе 4,4-4,5 ГГц. И в-четвёртых: процессоры Haswell требуют использования новой платформы LGA1150, которая никакими особенными достоинствами не выделяется, а только предлагает увеличенное количество портов USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с. Но пока эта платформа выглядит сырой и ожидает выпуска нового степпинга чипсета, так как имеет неисправленные проблемы с функционированием USB 3.0-контроллера. В качестве некой компенсации всех перечисленных отрицательных моментов десктопный Haswell может предложить поддержку новых инструкций AVX2/FMA3, которые, впрочем, существующим программным обеспечением пока не используются; на 30 процентов более производительное графическое ядро; а также возможность лимитированного разгона процессоров с заблокированным множителем. К сожалению, эти преимущества энтузиастам покажутся по большей части бесполезными. Но, пожалуй, младшие Haswell, относящиеся, например, к серии Core i3, благодаря всему этому действительно могут представлять интерес. Правда, выпущены они будут несколько позднее. Пока же мы вынуждены закончить обзор Core i7-4770K и платформы LGA1150 с чувством лёгкого разочарования. Приход новой микроархитектуры Haswell в десктопные продукты — лишний раз подчеркнем, мы говорим только о десктопах — оказался сродни выходу Windows 8. Вроде бы Intel и предлагает что-то прогрессивное и новое, но на каждый плюс новинки тут же находится по паре минусов, портящих общее впечатление и отбивающих желание переходить на процессоры Core четвёртого поколения. Очевидно, в десктопах Haswell чувствует себя не в своей тарелке, и, хочется надеяться, что платформа LGA1150 и настольные CPU с выходом новых версий процессорного кристалла и чипсета ещё будут доводиться до ума.
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
|