Процессоры и память

Обзор ЦП Intel Core i7-5960X Extreme Edition и i7-5930K: прорыв года

⇣ Содержание

В марте вице-президент Intel, Лиза Графф (Lisa Graff), прилюдно пообещала, что в течение этого года отношение компании к настольным персональным компьютерам будет переосмыслено. В числе прочих мер Intel собралась уделять больше внимания, в том числе, и высокопроизводительным десктопам, рынок которых, как оказывается, не демонстрирует спада, несмотря на все тенденции последних лет. В свете принятого решения, в последние месяцы мы получили сразу несколько новых интересных продуктов, предназначенных для энтузиастов: два процессора семейства Devil’s Canyon и предназначенный для любителей разгона юбилейный Pentium. Но череда заманчивых анонсов на этом не закончилась. Сегодня для тех, кто считает себя авангардом компьютерного сообщества, Intel представляет высокопроизводительную платформу, состоящую из новых процессоров класса Extreme Edition, материнских плат с разъёмом LGA2011-v3 и принципиально новой памяти DDR4 SDRAM.

Да-да, речь идёт о долгожданном обновлении линейки десктопных процессоров высочайшего класса, которые теперь, наконец, переводятся на дизайн Haswell-E, использующий самую современную на данный момент версию микроархитектуры Core. Причём, вместе с этим апологеты настольных систем получают сразу несколько подарков судьбы. Во-первых, старшая модификация Haswell-E имеет восемь вычислительных ядер, в то время как все самые быстрые CPU компании для десктопов, выпускавшиеся до этого дня, ограничивались шестиядерным дизайном. Во-вторых, новые процессоры получили улучшенный четырёхканальный контроллер памяти, обладающий поддержкой более быстрой и более экономичной DDR4 SDRAM. И в третьих, что особенно важно для оверклокеров, Haswell-E — это единственные процессоры последнего поколения, крышка которых контактирует с процессорным кристаллом не через сомнительной теплопроводности субстанцию, а через высокоэффективный припой на основе индия. Таким образом, сегодняшний анонс имеет все шансы стать важнейшим событием на рынке процессоров для настольных компьютеров в этом году. Дебют микроархитектуры Broadwell и 14-нм техпроцесса в составе CPU для десктопов состоится лишь через год, поэтому затмить выход Haswell-E, скорее всего, не сможет уже ничто.

Надо сказать, что обновление платформы LGA2011 назрело уже давно. Она появилась в 2011 году и к настоящему моменту стала восприниматься как устаревшая. Для неё нет процессоров, обладающих современной микроархитектурой, а имеющийся набор системной логики лишён многих необходимых сегодня возможностей. Получилось так, что интеловские решения верхнего ценового диапазона не могли предложить поддержку набора инструкций AVX2, а порты SATA 6 Гбит/с и USB 3.0 производителям материнских плат приходилось добавлять, прибегая к дополнительным контроллерам. В довершение всего недавний выход 4-гигагерцового Devil’s Canyon поставил элитарность старшего LGA2011 процессора, Core i7-4960X, который базируется на дизайне Ivy Bridge-E и имеет тактовую частоту всего лишь 3,6 ГГц, под очень серьёзное сомнение.

Приходящая на смену LGA2011 платформа LGA 2011-v3 (или как её ещё иногда называют, LGA2011-3), впрочем, подходит к вопросу обеспечения высочайшей производительности немного с другой стороны. Процессоры для неё тоже не могут похвастать более высокой, чем у Devil’s Canyon, тактовой частотой. Поставленный Core i7-4790K рекорд номинальной частоты — 4,0 ГГц — так и остаётся непокорённым. Haswell-E же собираются становиться лидерами в быстродействии благодаря своей развитой многоядерности: хотя паспортная частота старшей в линейке модели установлена на отметке всего 3,0 ГГц, число вычислительных ядер доведено до восьми. Но в этой связи возникает вполне резонный вопрос: на какую категорию пользователей ориентируется Intel с таким предложением? Ведь в игровых системах столь высокое число ядер, скорее всего, не потребуется, а творческая работа с разнообразным контентом высокого разрешения — удел профессиональных рабочих станций, а не домашних систем. Впрочем, не будем забегать вперёд, и попробуем оценить привлекательность Haswell-E на практике. Благо, в нашу лабораторию поступил новый восьмиядерный флагман Core i7-5960X, а также средняя модель Core i7-5930K с шестью ядрами.

#Процессоры Haswell-E

Как и в случае с LGA2011-процессорами поколений Sandy Bridge-E и Ivy Bridge-E, новое семейство Haswell-E и вся платформа LGA2011-v3 представляет собой адаптацию для десктопного рынка серверных продуктов. Ориентированные на серверное использование процессоры Xeon E5-2600 v3, являющиеся родными братьями рассматриваемых в этом материале Haswell-E, должны появиться на рынке в самое ближайшее время. Однако в то время как для серверного рынка Intel будет предлагать очень широкий выбор основанных на микроархитектуре Haswell продуктов, линейка Haswell-E включает лишь три процессора. Все они имеют более высокие, чем у серверных аналогов, тактовые частоты, наделены 140-ваттным тепловым пакетом и могут работать с обычной небуферизованной DDR4 SDRAM.

Десктопные процессоры семейства Haswell-E основываются на восьмиядерном полупроводниковом кристалле, выпускаемом по давно отлаженному 22-нм технологическому процессу с трёхмерными транзисторами. Основными строительными блоками в этих CPU выступают ядра с хорошо знакомой нам микроархитектурой Haswell. Учитывая позиционирование высокопроизводительных процессоров Haswell-E, их полупроводниковый кристалл лишён встроенного графического ядра, но зато имеет четырёхканальный контроллер памяти и более продвинутый контроллер шины PCI Express, поддерживающий до 40 линий стандарта 3.0 и позволяющий разделять их в различных комбинациях по трём, четырём или пяти слотам. Увеличен по сравнению с обычными Haswell и объём L3-кэша: в Haswell-E на каждое ядро приходится его доля размером 2,5 Мбайт.

В результате, полный восьмиядерный кристалл Haswell-E получил площадь 356 мм2, а число содержащихся в нём транзисторов достигло 2,6 млрд. Для сравнения: обычные четырёхъядерные процессоры Haswell базируются на почти вдвое меньшем кристалле площадью 177 мм2, состоящем из 1,4 млрд. транзисторов. Впрочем, рекорд по площади кристалла среди десктопных CPU Haswell-E всё же не поставил. Ему удалось превзойти по этому показателю восьмиядерные Vishera компании AMD, однако шестиядерные Sandy Bridge-E имели кристалл с заметно большей площадью — 435 мм2.

Структурно процессоры Haswell-E остаются похожи на обычные Haswell. Для соединения внутрипроцессорных блоков (ядер, кеша, контроллера памяти и контроллера PCI Express) в единое целое применяется общая кольцевая шина, а коммутация процессора с чипсетом обеспечивается по шине DMI 2.0 с пропускной способностью около 2,5 Гбайт/с. Все серверные возможности, вроде контроллера шины QPI, необходимой для взаимодействия процессоров в многопроцессорных конфигурациях, из Haswell-E вырезаны. Иными словами, CPU линейки Core i7-5000 подходят исключительно для однопроцессорных высокопроизводительных рабочих станций; для двухпроцессорных же серверов будут предназначаться специализированные Xeon E5-2600 v3, которые, к слову, смогут содержать гораздо большее число вычислительных ядер — до 16 или даже 18 штук.

Самое сильное любопытство среди Haswell-E, естественно, вызывает старшая модификация Core i7-5960X, носящая статусное звание Extreme Edition. Именно она — это первый интеловский процессор для настольных систем, располагающий восемью вычислительными ядрами. До сих пор подобное количество ядер на десктопном рынке предлагали лишь процессоры семейства AMD Bulldozer, однако там ядра имеют сильно упрощённую конструкцию и попарно сопрягаются в модули, разделяя друг с другом часть ресурсов. В случае же Haswell-E речь идёт о совершенно полноценных ядрах с микроархитектурой Haswell, которые к тому же наделены поддержкой технологии Hyper-Threading. Таким образом, Core i7-5960X распознается операционной системой как процессор с шестнадцатью ядрами. Кроме впечатляющего количества ядер Core i7-5960X выделяется и огромным объёмом кеш-памяти третьего уровня. Этот процессор — единственный десктопный CPU, располагающий 20-мегабайтным L3-кешем.

Очевидно, что Core i7-5960X Extreme Edition окажется крайне востребованным в системах, нацеленных на работу с ресурсоёмкими приложениями. Тем более что на него установлена традиционная ( и потому не слишком шокирующая) для всех Extreme Edition-процессоров цена — $999. Правда, произошедшее увеличение количества ядер имеет и отрицательную сторону — необходимость снижения тактовой частоты для удержания процессора в рамках теплового пакета, который для десктопной платформы LGA2011-v3 ограничен значением 140 Вт. Поэтому нет ничего удивительного в том, что номинальная частота Core i7-5960X составляет всего 3,0 ГГц.

Впрочем, в реальности, благодаря работе технологии Turbo Boost, типичной частотой для этого процессора оказывается 3,3 ГГц даже при высокой нагрузке. Именно так себя вёл полученный нами на тесты экземпляр Core i7-5960X.

Надо упомянуть, что мы были немало удивлены очень низким напряжением питания, используемым этим процессором. Его номинальный уровень составил всего 0,97 В, что существенно ниже, чем у обычных Haswell. Сравнимое напряжение используется в энергоэффективных интеловских процессорах для платформы LGA1150, но, как видим, оно потребовалось и при выпуске восьмиядерного высокопроизводительного CPU.

Средняя версия Haswell-E, Core i7-5930K, выступает идеологической наследницей старших процессоров Ivy Bridge-E, так как располагает шестью вычислительными ядрами с поддержкой технологии Hyper-Threading и 15-мегабайтной кеш-памятью третьего уровня. Фактически, значимые отличия Core i7-5930K от старших LGA2011-процессоров Core i7-4960X и Core i7-4930K состоят лишь в более прогрессивной микроархитектуре ядер, предлагающей чуть более высокую удельную производительность и поддержку набора инструкций AVX2. При этом по своей номинальной тактовой частоте — 3,5 ГГц — Core i7-5930K попадает в промежуток между Core i7-4960X и Core i7-4930K. То есть с точки зрения производительности он должен быть похож на носителя статуса Extreme Edition прошлого поколения.

Нашей лаборатории оказался доступен экземпляр Core i7-5930K, и при высокой нагрузке с учетом работы турбо-режима этот процессор функционировал на частоте 3,6 ГГц.

Заметьте, напряжение питания, используемое в шестиядерном Core i7-5930K, существенно выше, чем у старшей восьмиядерной модели. В нашем случае оно составило 1,11 В.

Младший процессор в семействе Haswell-E, Core i7-5820K в отличие от своего четырёхъядерного предшественника Core i7-4820K, наделён шестью вычислительными ядрами с поддержкой Hyper-Threading, а его тактовая частота лишь немного ниже, чем у Core i7-5930K — 3,3 ГГц. Иными словами, при стоимости около $390, этот LGA2011-v3 процессор имеет заметно более низкую удельную стоимость одного ядра, чем даже LGA1150-четырёхъядерники. Однако у него есть специфичный недостаток — количество поддерживаемых линий PCI Express 3.0 в этом процессоре сокращено до 28 штук, что делает невозможным использование совместно с данным чипом мульти-GPU-конфигураций, работающих в максимально производительном режиме x16+x16. Владельцам Core i7-5820K придётся довольствоваться формулой работы графических карт в режиме SLI или CrossfireX x16+x8, что, впрочем, для многих существенным изъяном и не является.

Все процессоры, относящиеся к семейству Haswell-E, имеют незаблокированные множители, открывая путь к их лёгкому разгону путём изменения коэффициента умножения. Кроме того, как и в случае с LGA1150-процессорами Haswell, допускается разгон и частотой шины: процессорами поддерживаются её базовые значения не только 100, но и 125, 167 и 250 МГц. Попутно пользователь получает в своё распоряжение и полную свободу в управлении частотами памяти и L3-кеша.

Внешне процессоры Haswell-E немного похожи на своих LGA2011-предшественников. По крайней мере, это касается физических размеров. Однако форма и толщина процессорной крышки изменилась.

Слева — Core i7-5960X Extreme Edition (LGA 2011-v3), справа — Core i7-3970X Extreme Edition (LGA 2011)

Слева — Core i7-5960X Extreme Edition (LGA 2011-v3), справа — Core i7-3970X Extreme Edition (LGA 2011)

Поменялся и процессорный сокет. Хотя новый разъём LGA2011-v3 имеет такое же, как и раньше, количество контактов, механически со старыми процессорами он не совместим. Нет совместимости между Haswell-E и их предшественниками и на электрическом уровне. В Haswell-E, как и в LGA 1150 процессорах, появился встроенный преобразователь питания, так что «снаружи» новые CPU получают лишь одно базовое напряжение 1,8 В. Кроме того, отличается и интерфейс DDR4-памяти, которую используют новые процессоры.

Следует отметить, что произошедшие с сокетом изменения не затронули механизм крепления процессорных систем охлаждения. Старые кулеры, которые можно было использовать в платформе LGA 2011, совместимы и с LGA 2011-v3. Единственное, что следует иметь в виду, это — некоторый рост расчётного тепловыделения. Все LGA 2011 процессоры, за исключением старичка Core i7-3970X, имели TDP на уровне 130 Вт, новые же Haswell-E наделены типичным тепловыделением на уровне 140 Вт.

Полностью же оценить характеристики новинок должна позволить следующая таблица, в которой Haswell-E противопоставляются их предшественникам Ivy Bridge-E и оверклокерским процессорам Core i7 для платформы LGA 1150:

Core i7-5960X Core i7-5930K Core i7-5820K Core i7-4960X Core i7-4930K Core i7-4820K Core i7-4790K
Кодовое имя Haswell-E Haswell-E Haswell-E Ivy Bridge-E Ivy Bridge-E Ivy Bridge-E Devil’s Canyon
Ядра/потоки 8/16 6/12 6/12 6/12 6/12 4/8 4/8
Технология Hyper-Threading Есть Есть Есть Есть Есть Есть Есть
Тактовая частота 3,0 ГГц 3,5 ГГц 3,3 ГГц 3,6 ГГц 3,4 ГГц 3,7 ГГц 4,0 ГГц
Максимальная частота в турбо-режиме 3,5 ГГц 3,7 ГГц 3,6 ГГц 4,0 ГГц 3,9 ГГц 3,9 ГГц 4,4 ГГц
Разблокированный множитель Есть Есть Есть Есть Есть Есть Есть
TDP 140 Вт 140 Вт 140 Вт 130 Вт 130 Вт 130 Вт 88 Вт
Линии PCI Express 3.0 40 40 28 40 40 40 16
HD Graphics Нет Нет Нет Нет Нет Нет 4600
Частота графического ядра - - - - - - 1250 МГц
L3-кэш 20 Мбайт 15 Мбайт 15 Мбайт 15 Мбайт 12 Мбайт 10 Мбайт 8 Мбайт
Поддержка памяти 4 канала
DDR4-2133
4 канала
DDR4-2133
4 канала
DDR4-2133
4 канала
DDR3-1866
4 канала
DDR3-1866
4 канала
DDR3-1866
2 канала
DDR3-1600
Расширения набора инструкций AVX2 AVX2 AVX2 AVX AVX AVX AVX 2.0
Упаковка LGA 2011-v3 LGA 2011-v3 LGA 2011-v3 LGA 2011 LGA 2011 LGA 2011 LGA 1150
Цена $999 $583 $389 $999 $583 $323 $339

#DDR4 SDRAM

Второе по важности нововведение в платформе LGA 2011-v3 после перевода процессоров на новую микроархитектуру и увеличения у них количества вычислительных ядер, вне всяких сомнений, — появление поддержки DDR4 SDRAM. Такая память только начинает свой путь на рынок, и процессоры Haswell-E (как и их серверные собратья Xeon E5-2600 v3) — первая площадка, где будет обкатана эта технология. Впрочем, не стоит думать, что появление цифры «четыре» в названии памяти что-то поменяет принципиально. DDR4-память выступает простым эволюционным обновлением привычной DDR3 SDRAM, а встроенный в процессоры Haswell-E четырёхканальный контроллер памяти очень сильно похож на тот контроллер, который был в предшествующих LGA 2011 процессорах.

В спецификации DDR4 SDRAM, принятой JEDEC, и не скрывается, что новый стандарт разрабатывался с большим желанием обойтись по сравнению с предыдущим поколением памяти минимальными изменениями. Затраты на разработку и внедрение новых контроллеров должны быть небольшими, и именно это должно стать залогом успешного и повсеместного перехода на DDR4 SDRAM, который должен набрать полную силу в середине следующего года. Однако сказать, что DDR4-память стопроцентно похожа на DDR3, всё же невозможно. Новый тип памяти позволяет нарастить пропускную способность и ёмкости модулей, уменьшить их энергопотребление, а также улучшить общую надежность работы подсистемы памяти.

DDR4 SDRAM получила изменённую внутреннюю организацию и благодаря этому стала лучше подходить для работы совместно с высокопроизводительными многоядерными процессорами. Типовое 8-гигабитное устройство DDR4 SDRAM с четырёхбитным интерфейсом данных состоит из четырёх групп банков по четыре банка в каждой группе. При этом внутри каждого банка такого устройства имеется 217 строк длиной по 512 байт. Аналогичное по ёмкости устройство DDR3 при этом состоит лишь из восьми банков, в которых используется 216 двухкилобайтных строк. Иными словами, в устройствах DDR4 имеется больше банков, но используются строки заметно меньшего размера, что позволяет хорошо распараллеливать и быстро обрабатывать поступающие запросы.

Именно увеличение внутреннего параллелизма на уровне банков и является ключом к росту частоты DDR4 SDRAM. На самом деле ядра любой SDRAM-памяти, и DDR4 в том числе, продолжают работать на частоте от 100 до 266 МГц, которая не претерпела существенных изменений за всю историю SDRAM, начиная ещё с прошлого века. Рост же частоты внешнего интерфейса, которая у DDR4 может составлять от 2133 до (в отдалённой перспективе) 4266 МГц, реализуется за счёт внутреннего попарного мультиплексирования запросов к разным группам банков. Эта техника накладывается на восьмикратную предвыборку данных, внедрённую в DDR3 SDRAM, в результате чего получается, что каждое внутреннее обращение к данным в DDR4 порождает 16 передач по внешнему интерфейсу. Именно поэтому, в теории, частоты DDR4 SDRAM могут быть до двух раз выше, чем у DDR3, правда, ценой увеличения латентностей.

Другим важным преимуществом DDR4, помимо увеличения скорости, должен стать рост объёма модулей, ёмкость которых может быть доведена до 128 Гбайт. Но среди обычных нерегистровых планок памяти максимальный объём будет ограничиваться 16 Гбайт. На данный же момент остаётся нереализованной и эта возможность: все поступившие в продажу комплекты DDR4 SDRAM для Haswell-E состоят либо из 4-гигабайтных, либо из 8-гигабайтных модулей.

Заявленная экономичность DDR4 SDRAM достигается в основном за счёт понижения напряжения питания до 1,2 В. По предварительным оценкам, это позволяет снизить потребление примерно на 35 процентов по сравнению с DDR3L SDRAM. Впрочем, многие модули DDR4-памяти, нацеленные на работу в оверклокерских системах, потребуют более высокого, чем предусмотрено в спецификации, напряжения — на уровне 1,35 В.

Совместимости между DDR3 и DDR4 памятью нет. Новые модули, хотя и похожи на своих предшественников по физическим размерам, имеют другое количество контактов — 288 штук — и другое расположение механического «ключа» в разъёме. Сами контакты на модуле при этом расположены ближе друг к другу. Это хорошо видно на фотографии, на которой мы сопоставили имеющиеся в нашей лаборатории планки памяти из комплектов Corsair Vengeance Pro DDR3 и Corsair Vengeance LPX DDR4.

Сверху — модуль DDR4 SDRAM, снизу — модуль DDR3 SDRAM

К моменту анонса платформы LGA 2011-v3 основные производители памяти для энтузиастов подготовили свои новые линейки продуктов, имеющие номинальные режимы от DDR4-2133 до DDR4-3000. Хотя формально Haswell-E поддерживают лишь DDR4-2133, никаких проблем с разгоном интерфейса памяти в новой платформе нет, поэтому использование скоростных модулей DDR4 не вызывает никаких проблем.

Однако мы заинтересовались сравнением скорости работы четырёхканальной одночастотной DDR4-2133 и DDR3-2133 в аналогичных системах с процессорами Core i7-4960X и Core i7-5960X, работающими на частоте 4,0 ГГц. Для DDR3-2133 были применены типичные для такой памяти тайминги 11-11-11-31, а для DDR4-2133 — тайминги 15-15-15-35, которыми на данный момент наделено подавляющее большинство таких модулей.

Ivy Bridge-E, четырёхканальная DDR3-2133, 11-11-11-31

Haswell-E, четырёхканальная DDR4-2133, 15-15-15-35

По результатам теста в AIDA64 новая DDR4 действительно оказывается немного медлительнее DDR3 с той же частотой, что обусловлено её более высокими задержками. Однако заметное различие проявляется лишь в латентности и скорости записи, по производительности на операциях чтения DDR4 почти не отстаёт от DDR3. К тому же четырёхканальный контроллер памяти Haswell-E позволяет развить гигантскую пропускную способность, которая почти вдвое превышает эту характеристику у платформы LGA 1150. Иными словами, LGA 2011-v3 полностью подтверждает свой статус элитной высокопроизводительной платформы, а переход на DDR4 лишь немного ухудшает практическую латентность подсистемы памяти, что в реальных задачах не имеет определяющего значения.

К тому же не следует забывать о том, что DDR4 может иметь заметно более высокую частоту, чем память предшествующего стандарта, что может скомпенсировать более высокие задержки. На следующих диаграммах мы отобразили масштабируемость скорости работы подсистемы памяти Haswell-E. В каждом из режимов тайминги устанавливались в наиболее типичные для данной частоты значения.

Как нетрудно заметить, полноценно соперничать с DDR3-2133 может уже DDR4-2400, а DDR4-2666 SDRAM оказывается быстрее памяти старого стандарта. В частности, DDR4-2666 с таймингами 15-17-17-35 показывает не худшую латентность, чем DDR3-2133, а по практической пропускной способности она её превосходит. К сожалению, при переходе через 2666-мегагерцовую границу у современной DDR4 начинают серьёзно увеличиваться тайминги, и более скоростные типы памяти вроде DDR4-2800 или DDR4-3000 заметного увеличения практической пропускной способности уже не обеспечивают, отыгрываясь лишь на латентности. Скорость же операций записи памяти у DDR4 оказывается ниже, чем у DDR3, при любых настройках, но это связано не столько с особенностями её архитектуры, сколько с более низкой частотой L3 кэша и контроллера памяти в процессоре Haswell-E. Впрочем, не следует забывать, что всё сказанное относится лишь к DDR4 первого поколения, и с течением времени на рынке наверняка появятся модули DDR4 SDRAM с лучшими характеристиками.

Правда, со стоимостью модулей DDR4 SDRAM всё это стыкуется не слишком гладко. Судя по отпускным ценам на DDR4, установленным производителями, DDR4-2133 первое время будет продаваться примерно на 35-40 процентов дороже распространённой DDR3-памяти с такой же скоростью. Комплекты же DDR4-2666 и более скоростные при этом относятся производителями к числу элитарных продуктов, и их приобретение обойдется в 2-2,5 раза дороже, чем покупка аналогичного объёма DDR3 SDRAM. Впрочем, совершенно очевидно, что DDR4 по мере своего распространения будет дешеветь. Как предсказывают аналитики, к концу следующего года «наценка за новизну» полностью исчезнет, и более прогрессивная память сравняется по цене с DDR3.

#Набор системной логики Intel X99

Помимо внедрения в высокопроизводительные многоядерные процессоры микроархитектуры Haswell и поддержки новой DDR4-памяти, платформа LGA 2011-v3 примечательна и использованием в её составе нового чипсета-концентратора Intel X99 (кодовое имя Wellsburg). Этот набор системной логики пришёл на смену устаревшему X79 и привнёс в старшую интеловскую платформу полную поддержку современных интерфейсов. Причём, по богатству возможностей X99 обошёл даже недавно выпущенный Z97 для процессоров в LGA 1150 исполнении.

В первую очередь следует отметить появление в новом наборе системной логики высокоскоростного контроллера шины USB. Теперь из 14 имеющихся портов этого типа шесть могут работать не только в режиме USB 2.0, но и как USB 3.0, обеспечивая пропускную способность до 5 Гбит/с.

Ещё более значительное обновление затронуло интерфейс SATA. Все имеющиеся порты теперь поддерживают режим 6 Гбит/с, плюс контроллеров, их обслуживающих, стало два. Это позволило увеличить общее число SATA 3.0 портов до 10, и кроме того, обеспечить поддержку новых интерфейсов SATA Express и M.2, для реализации которых используется комбинации из портов SATA 3.0 и линий PCI Express. Для управления дисковой подсистемой Intel внедрил новую версию Rapid Storage Technology 13.1, она позволяет на равных правах работать как с M.2 и Serial Express, так и с SATA-накопителями. Однако следует иметь в виду, что RAID-конфигурации из большего, чем шесть, количества дисков не поддерживаются, а все диски, объединяемые в массив, должны подключаться к одному и тому же контроллеру.

Встроенный в концентратор контроллер PCI Express 2.0 по сравнению с прошлой его версией не изменился и поддерживает всего лишь 8 линий. Однако, учитывая мощность внутрипроцессорного контроллера PCI Express 3.0, этого кажется вполне достаточно. Так, средствами набора системной логики X99 процессорные 40 линий PCI Express 3.0 для поддержки SLI или CrissfireX конфигураций могут делиться на три слота x16, x16 и x8, либо на четыре или пять слотов x8. Правда, последний вариант требует от производителя материнской платы использования дополнительных схемотехнических решений. Что же касается процессора Core i7-5820K с 28 линиями PCI Express 3.0, то у него линии PCI Express могут быть распределены либо на два слота x16 и x8, либо на три слота x8. Естественно, процессорные линии PCI Express 3.0 допускают и более мелкую декомпозицию, поэтому их допустимо подводить к слотам M.2, портам SATA Express и даже к каким-либо дополнительным контроллерам, например Thunderbolt.

Кстати, говоря о X99, Intel обещает, что среди основанных на нём плат появятся и продукты, поддерживающие интерфейс Thunderbolt 2 с пропускной способностью до 20 Гбит/с. А это — в четыре раза более высокая скорость, чем обеспечивается шиной USB 3.0. Кроме того, Thunderbolt 2 предлагает широкий спектр разнообразных возможностей, включая формирование «цепочек» из устройств, подключение 4K-дисплеев по протоколу DisplayPort 1.2, соединение двух компьютеров и прочее.

Из других нововведений следует отметить, что в новом чипсете, также как и в наборе логики Z97 для LGA 1150 систем, появился встроенный генератор тактовой частоты. И это избавляет производителей системных плат от необходимости использования дополнительных электронных компонентов и упрощает дизайн платформы.

Набор системной логики Intel X99 имеет расчётное тепловыделение на уровне 6,5 Вт, то есть, он экономичнее, чем X79. Следовательно, как и раньше, LGA 2011-v3 материнские платы наверняка смогут обходиться пассивным охлаждением чипсета.

К выходу процессоров Haswell-E ведущие производители материнских плат подготовили большой набор разнообразных LGA 2011-v3 платформ. Например, при подготовке этого обзора мы сумели познакомиться с материнской платой ASUS X99 Deluxe.

Эта флагманская платформа для процессоров Haswell-E одного из ведущих производителей материнских плат может похвастать наличием восьми слотов DDR4 DIMM и пятью слотами PCI Express 3.0 x16. Благодаря этому ASUS X99 Deluxe поддерживает до 64 Гбайт четырёхканальной DDR4 SDRAM со скоростью вплоть до DDR4-3000. Слоты же PCI Express дают возможность собирать сколь угодно сложные графические конфигурации, включающие до трёх GPU, работающих в режиме SLI или CrossfireX. Процессорные 40 линий PCI Express при этом гибко распределяются по слотам в зависимости от конкретных нужд пользователя. Кроме того, на плате есть и один дополнительный слот PCI Express 2.0 x4, работающий через чипсет.

На плате в общей сложности имеется 12 портов SATA 6 Гбит/с (к чипсетным 10 добавляется пара портов, реализованных через контроллер ASM106SE), четыре из которых собраны в два порта SATA Express. Кроме того, реализован и слот M.2, причём на него заведены 4 процессорные линии PCI Express 3.0, что обеспечивает поддержку наиболее скоростных вариантов твердотельных накопителей соответствующего форм-фактора.

Но и это ещё не всё. В комплект поставки с ASUS X99 Deluxe входит дополнительный PCI Express → M.2 переходник, который позволяет установить в систему и второй M.2-накопитель.

Общее число портов USB 3.0 доведено до 14, для этого к чипсетному контроллеру добавлено два дополнительных, разработки ASMedia. Также на ASUS X99 Deluxe есть два гигабитных сетевых интерфейса и модуль Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac. Интегрированный звук построен на базе качественного кодека ALC1150, причём в звуковом тракте применена новая схема с качественными компонентами, экранированием и разводкой каналов по разным слоям материнской платы.

Процессорный разъём запитан по цифровой 8-канальной схеме с 9-ступенчатым противодействием падению напряжения под нагрузкой, память же получает питание от двух двухканальных стабилизаторов. Отдельно следует отметить, что схема питания по сравнению с обычными платами усилена, так как потребление восьмиядерных Haswell-E при экстремальном разгоне может легко переваливать за 1 кВт. Для подключения вентиляторов на ASUS X99 Deluxe предусматривается шесть коннекторов: четыре — системных и два — для кулера CPU. В дополнение к этому в комплект поставки входит специальный модуль, позволяющий подсоединить ещё три дополнительных вентилятора.

Разгон системы и конфигурирование схемы питания осуществляется через UEFI BIOS с новым «графитовым» интерфейсом, а кроме того, всё это может быть выполнено и из среды операционной системы посредством фирменного комплекса программного обеспечения.

Примерно такой же набор возможностей предлагают и флагманские LGA 2011-v3 материнские платы других производителей, с обзорами которых вы, несомненно, сможете ознакомиться на нашем сайте позднее.

В целом же можно констатировать, что материнки, основанные на новом наборе логики X99, выглядят существенно лучше своих предшественниц в части возможностей подключения внешних устройств и носителей информации. И это закономерно, так как основное совершенствование набора логики для Haswell-E произошло именно в этом направлении.

#Описание тестовых систем и методики тестирования

Побывавшие в нашей лаборатории платформу LGA 2011-v3 и процессоры Haswell-E в составе двух моделей, Core i7-5960X Extreme Edition и Core i7-5930K, мы сравнили с предыдущими флагманскими процессорами, которые Intel относит к классу высококлассных продуктов. Иными словами, в рамках тестирования новые Haswell-E сравнивались с процессорами Extreme Edition, относящимися к семействам Ivy Bridge-E и Sandy Bridge-E, существующим в составе экосистемы LGA 2011. Кроме того, мы не могли не включить в испытания и недавно появившийся на рынке процессор Devil’s Canyon, Core i7-4790K, работающий в платформе LGA 1150.

В настоящем тестировании смогла опосредованно поучаствовать и компания AMD. Конечно, у этого производителя нет в наличии столь же производительных, как Core i7, процессоров. Однако AMD предоставила для нашей высокопроизводительной тестовой системы двухчиповую графическую карту Radeon R9 295X2, которая предлагает высочайший на сегодняшний день уровень производительности за цену, сопоставимую со стоимостью платформы LGA 2011-v3. Это позволит нам сделать более обоснованные выводы относительно игрового потенциала Haswell-E.

В итоге, список задействованных в тестировании аппаратных компонентов выглядел следующим образом:

  • Процессоры:
    • Intel Core i7-5960X Extreme Edition (Haswell-E, 8 ядер + HT, 3,0-3,5 ГГц, 20 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-5930K (Haswell-E, 6 ядер + HT, 3,5-3,7 ГГц, 15 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-4960X Extreme Edition (Ivy Bridge-E, 6 ядер + HT, 3,6-4,0 ГГц, 15 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-3970X Extreme Edition (Sandy Bridge-E, 6 ядер + HT, 3,5-4,0 ГГц, 15 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 ядра + HT, 4,0-4,4 ГГц, 8 Мбайт L3).
  • Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
  • Материнские платы:
    • ASUS X99-Deluxe (LGA 2011-v3, Intel X99);
    • ASUS Z97-Pro (LGA 1150, Intel Z97);
    • Gigabyte X79-UP4 (LGA 2011, Intel X79).
  • Память:
    • 4x8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM, 15-15-15-35 (Crucial CT4K8G4DFD8213);
    • 4x8 Гбайт DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill [TridentX] F3-2133C9Q-32GTX).
  • Видеокарта: AMD Radeon R9 295X2 (2 x Hawaii XT, 2 x 4 Гбайт/512-бит GDDR5, 1018/5000 МГц).
  • Дисковая подсистема: Intel SSD 520 240 GB (SSDSC2CW240A3K5).
  • Блок питания: Corsair AX1200i (80 Plus Platinum, 1200 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update с использованием следующего комплекта драйверов:

  • AMD Catalyst Software Suite 14.4;
  • Intel Chipset Driver 10.0.14;
  • Intel Management Engine Driver 10.0.0.1204;
  • Intel Rapid Storage Technology 13.0.3.1001.

Описание использовавшихся для измерения производительности инструментов:

Бенчмарки:

  • Futuremark PCMark 8 Professional Edition 2.0.228 — тестирование в сценариях Home (обычное домашнее использование PC), Creative (использование PC для развлечений и для работы с мультимедийным контентом) и Work (использование PC для типичной офисной работы).
  • Futuremark 3DMark Professional Edition 1.3.708 — тестирование в сценах Sky Driver, Cloud Gate и Fire Strike.

Приложения:

  • Adobe After Effects CC 2014 — тестирование скорости рендеринга методом трассировки лучей. Измеряется время, затрачиваемое системой на обсчёт в разрешении 1920x1080@30fps заранее подготовленного видеоролика.
  • Adobe Photoshop CC 2014 — тестирование производительности при обработке графических изображений. 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.
  • Adobe Premiere Pro CC 2014 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.
  • Autodesk 3ds max 2015 — тестирование скорости финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920x1080 с применением рендерера mental ray одного кадра стандартной сцены Space_Flyby из тестового пакета SPEC.
  • Maxon Cinebench R15 — измерение быстродействия фотореалистичного трёхмерного рендеринга в анимационном пакете CINEMA 4D. Применяемая в бенчмарке сцена содержит порядка 2 тысяч объектов и состоит из 300 тысяч полигонов.
  • TrueCrypt 7.2 — тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование AES-Twofish-Serpent.
  • WinRAR 5.1 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
  • x264 r2453 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
  • X265 1.2+507 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS Y4M-видеофайл.

Игры:

  • Batman — Arkham Origins. Настройки для разрешения 1280х800: Anti-Aliasing = Off, Geometry Details = DX11 Enhanced, Dynamic Shadows = DX11 Enhanced, Motion Blur = On, Depth of Field = DX11 Enhanced, Distortion = On, Lens Flares = On, Light Shafts = On, Reflections = On, Ambient Occlusion = DX11 Enhanced, Hardware Accelerated Physx = Off. Настройки для разрешения 1920х1080: Anti-Aliasing = MSAA 8x, Geometry Details = DX11 Enhanced, Dynamic Shadows = DX11 Enhanced, Motion Blur = On, Depth of Field = DX11 Enhanced, Distortion = On, Lens Flares = On, Light Shafts = On, Reflections = On, Ambient Occlusion = DX11 Enhanced, Hardware Accelerated Physx = Off.
  • Company of Heroes 2. Настройки для разрешения 1280х800: Maximum Image Quality, Anti-Aliasing = Off, Higher Texture Detail, High Snow Detail, Physics = Off. Настройки для разрешения 1920x1080: Maximum Image Quality, High Anti-Aliasing, Higher Texture Detail, High Snow Detail, Physics = High.
  • GRID Autosport. Настройки для разрешения 1280х800: Ultra Quality, 0xAA, DirectX11. Настройки для разрешения 1920x1080: Ultra Quality, 8xAA, DirectX11. Используется трасса Texas и версия игры с поддержкой AVX-инструкций.
  • Hitman: Absolution. Настройки для разрешения 1280х800: Ultra Quality, MSAA = Off, High Texture Quality, 16x Texture Aniso, Ultra Shadows, High SSAO, Global Illumination = On, High Reflections, FXAA = On, Ultra Level of Detail, High Depth of Field, Tesselation = On, Normal Bloom. Настройки для разрешения 1920x1080: Ultra Quality, 4x MSAA, High Texture Quality, 16x Texture Aniso, Ultra Shadows, High SSAO, Global Illumination = On, High Reflections, FXAA = On, Ultra Level of Detail, High Depth of Field, Tesselation = On, Normal Bloom.
  • Metro: Last Light. Настройки для разрешения 1280х800: DirectX 11, High Quality, Texture Filtering = AF 16X, Motion Blur = Normal, SSAA = Off, Tesselation = Off, Advanced PhysX = Off. Настройки для разрешения 1920x1080: DirectX 11, Very High Quality, Texture Filtering = AF 16X, Motion Blur = Normal, SSAA = On, Tesselation = On, Advanced PhysX = Off. При тестировании используется сцена D6.
  • Thief. Настройки для разрешения 1280x800: Texture Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Depth-of-field Quality = High, Texture Filtering Quality = 8x Anisotropic, SSAA = Off, Screenspace Reflections = On, Parallax Occlusion Mapping = On, FXAA = Off, Contact Hardening Shadows = On, Tessellation = On, Image-based Reflection = On. Настройки для разрешения 1920x1080: Texture Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Depth-of-field Quality = High, Texture Filtering Quality = 8x Anisotropic, SSAA = High, Screenspace Reflections = On, Parallax Occlusion Mapping = On, FXAA = On, Contact Hardening Shadows = On, Tessellation = On, Image-based Reflection = On.

#Производительность в комплексных тестах

Хотя мы по традиции начали тестирование с популярного бенчмарка PCMark 8 2.0, в данном случае его показатели мало что значат для потенциальных покупателей систем, построенных на базе процессоров Haswell-E. Средневзвешенная производительность в общеупотребительных приложениях их интересует в последнюю очередь, такие конфигурации обычно собираются либо в качестве бескомпромиссных геймерских систем, либо для создания и обработки контента высокого разрешения.

Тем не менее, полученные результаты интересны из-за того, что по ним хорошо видны слабые места Haswell-E. Имея шесть или восемь ядер, эти процессоры не могут похвастать высокой тактовой частотой, лидером по которой остаётся четырёхъядерный Devil’s Canyon. И именно благодаря этой характеристике Core i7-4790K во всех сценариях показывает лучший результат, нежели Core i7-5960X или Core i7-5930K. Это вполне закономерно: если анализировать поддержку многоядерных процессоров современными приложениями в целом, то оказывается, что «заточена» под многопоточность только лишь некоторая доля популярных программ. Многие приложения продолжат ориентироваться на 2-4 ядра, а потому на процессорах-тяжеловесах семейства Haswell-E их исполнение оказывается не слишком эффективным.

В то же время нельзя не отметить, что восьмиядерный Core i7-5960X выступает как минимум не хуже, чем его шестиядерный предшественник Core i7-4960Х. Несмотря на то, что тактовые частоты новинки существенно ниже, чем у старшего Ivy Bridge-E, она достойно справляется с разносторонней нагрузкой. В этом ей, по всей видимости, помогает лучшая микроархитектура с более высоким показателем IPC и вместительный 20-мегабайтный кэш третьего уровня, аналогов которому у других десктопных CPU попросту нет.

При этом шестиядерный Core i7-5930K по своей производительности сильно походит на Core i7-4960Х. Фактически, можно говорить, что он выступает для этого процессора прямым аналогом в платформе LGA 2011-v3. Выводя на рынок новую платформу для энтузиастов, Intel, похоже, очень хорошо оценила свои возможности, и LGA 2011-v3 действительно кажется следующей итерацией в развитии высокопроизводительных настольных систем. Впрочем, насколько верна эта оценка, будет понятно лучше на примере ресурсоёмких приложений. К тестам в них и перейдём.

#Производительность в приложениях

Где можно увидеть истинную мощь нового восьмиядерника Core i7-5960X, так это в ресурсоёмких приложениях, используемых для работы с большими объёмами данных, с графической информацией или с видео. Здесь новинка с беспрецедентно большим для десктопов количеством полноценных вычислительных ядер превосходит своих предшественников на величину от 20 до 40 процентов. Именно такой прогресс в производительности давно хотели увидеть приверженцы настольных систем. Но прирост быстродействия у CPU последних поколений для массового рынка, происходящий за счёт одного только совершенствования микроархитектуры, составлял единицы процентов. Зато к покупателям 1000-долларовых чипов у Intel отношение особое: вместе с новой микроархитектурой они получили и дополнительные ядра, что в целом ряде тяжёлых профессиональных приложений действительно даёт потрясающий эффект. Есть лишь одно «но»: дополнительные ядра используются не любыми алгоритмами, поэтому в отдельных случаях прирост оказывается незначительным, а в отдельных — вообще отсутствует.

Тем не менее, для многих пользователей, готовых инвестировать в свои персональные компьютеры значительные суммы и применяющих десктопы в роли рабочих станций, Core i7-5960X должен стать оправданным выбором. При такой модели использования данный процессор представляет собой не только отличную замену для конфигураций, основанных на Ivy Bridge-E, но и предлагает принципиально более высокую производительность, чем старший процессор в LGA 1150-исполнении, Devil’s Canyon.

Неплохое впечатление производит и средний представитель семейства Haswell-E. Шестиядерник Core i7-5930K может предложить чуть лучший уровень производительности по сравнению с прошлогодним тысячедолларовым флагманом, Core i7-4960X, но при этом его стоимость почти в два раза ниже. Не ударяет лицом в грязь эта новинка и по сравнению с недавно выпущенным Devil’s Canyon. В полтора раза большее количество ядер и почти вдвое более ёмкий кэш делают Core i7-5930K заметно быстрее, чем Core i7-4790K.

#Производительность в играх

Многих обладателей высокопроизводительных систем волнует не столько скорость работы новых процессоров в ресурсоёмких приложениях, сколько та игровая производительность, которую они могут обеспечить. И вот тут-то, кажется, триумф Haswell-E может легко прерваться. Многие игры до сих пор опираются лишь на пару вычислительных ядер, а такие игры, которые могли бы эффективно задействовать более четырёх ядер, встречаются очень редко. Поэтому высокая игровая эффективность платформы LGA 2011-v3 вызывает определённые сомнения и нуждается в особой проверке.

Тестирование в реальных играх предваряют результаты синтетического бенчмарка 3DMark, который выдаёт некую усреднённую метрику игровой 3D-производительности систем.

Игровой тест Futuremark 3DMark хорошо оптимизирован под многопоточность, поэтому в нём лидерство восьмиядерного Core i7-5960X Extreme Edition не вызывает никаких сомнений, а шестиядерный Core i7-5930K выступает на одном уровне с Core i7-4960X Extreme Edition и заметно опережает четырёхъядерник Core i7-4790K.

Тестирование в реальных играх редко когда позволяет выявить принципиальные различия между высокопроизводительными 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 процессоров используется в той или иной геймерской платформе. Количество FPS, скорее всего, от этого зависеть будет крайне незначительно. Тем не менее, отказываться от тестирования в играх это повода не даёт. Просто для лучшей иллюстративности вместе с измерением игровой производительности в типичном Full HD-разрешении 1920x1080 с включённым полноэкранным сглаживанием мы делаем замеры и в разрешении 1280х800. Результаты в первом случае показывают тот уровень FPS, который можно получить в реальных условиях прямо сейчас, второй же вариант тестирования позволяет оценить теоретическую игровую производительность процессоров, которая, возможно, будет раскрыта в перспективе, если в нашем распоряжении появятся более быстрые варианты графической подсистемы.

Тесты в Full HD-разрешении:

Использование в составе тестовой системы одной из самых производительных графических карт, AMD Radeon R9 295X2, позволяет выявить различия в игровой мощности тестируемых процессоров даже без искусственного занижения разрешения или настроек качества изображения. Конечно, эта разница не то чтобы принципиальна, но, тем не менее, она хорошо прослеживается. Наблюдаемая картина при этом далеко неоднозначна: в некоторых играх процессоры Haswell-E в сравнении с Devil’s Canyon выступают лучше, а в некоторых — ситуация обратная.

Если же усреднить показатели, представленные на графиках выше, то получится, что игровая производительность восьмиядерного Core i7-5960X Extreme Edition примерно соответствует уровню шестиядерных Core i7-5930K и Core i7-4960X. Однако LGA 1150 четырёхъядерник Core i7-4790K благодаря своей более высокой тактовой частоте всё же чуть быстрее всех этих процессоров-тяжеловесов, несмотря на то, что он располагает лишь четырьмя вычислительными ядрами. Впрочем, мы всё же не можем не отметить тот факт, что современные игры начинают потихоньку приходить к использованию многопоточных алгоритмов, поэтому Haswell-E и на геймерском поприще, кажется, имеют неплохие перспективы.

Тесты в уменьшенном разрешении:

Ничего принципиально нового в игровых тестах с пониженным разрешением выявить не удаётся. Разработчики Intel предельно тщательно выверили тактовую частоту своих новых предложений с том, чтобы хардкорные геймеры могли бы заинтересоваться новой высокопроизводительной платформой наряду с профессиональными пользователями. Посудите сами: несмотря на достаточно большой разброс частоты кадров в разных играх, усреднённо Core i7-5960X Extreme Edition уступает в игровой производительности старшему Devil’s Canyon лишь в переделах 2-3 процентов, а Core i7-5930K проигрывает флагманскому LGA 1150-процессору не более 5 процентов. При этом новый шестиядерник семейства Haswell-E превосходит самый быстрый процессор серии Ivy Bridge-E примерно на 2 процента, а флагманский Core i7-5960X оказывается производительнее своего предшественника на 4-5 процентов.

Всё это, конечно, говорит о том, что геймерам, по большому счёту, должно быть безразлично, какой из процессоров Core i7 выбирать для построения системы: в любом случае производительность будет близка к максимальной. Однако учитывая перспективность платформы LGA 2011-v3, постепенное внедрение в современные игры многопоточных движков, и более высокую мощность этой платформы в творческом ресурсоёмком программном обеспечении, именно Haswell-E должны представлять наибольший интерес для располагающих значительным бюджетом игроков.

#Энергопотребление

Процессоры Haswell-E по сравнению со своими предшественниками, Ivy Bridge-E, претерпели серьёзные изменения, главное из которых — это увеличение на треть количества вычислительных ядер у старшей модели. При этом Intel смогла обойтись без существенно расширения рамок теплового пакета, что указывает и на отсутствие заметных изменений в энергопотреблении. Для того чтобы потребление восьмиядерного Core i7-5960X Extreme Edition не слишком сильно превышало потребление шестиядерных предшественников и собратьев, этому процессору урезана тактовая частота и сильно снижено напряжение питания. Тем не менее, в том, что восемь ядер с архитектурой Haswell могут вписаться в 140-ваттные рамки, верится с большим трудом. Проведём эксперимент.

На следующих ниже графиках приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное на выходе из розетки, в которую подключен блок питания тестовой системы, и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. В суммарный показатель автоматически включается и КПД самого блока питания, однако с учетом того, что используемая нами модель БП, Corsair AX1200i, имеет сертификат 80 Plus Platinum, его влияние должно быть минимальным. Для правильной оценки энергопотребления мы активировали турборежим и все имеющиеся энергосберегающие технологии.

В состоянии простоя новые процессоры Haswell-E стали экономичнее своих предшественников, но до уровня обычных четырёхъядерных Haswell они не дотягивают. Виноваты более сложные внутрипроцессорные контроллеры памяти и шины PCI Express, более сложный набор системной логики, а также то, что в Haswell-E нет поддержки энергосберегающего состояния C7.

При решении распространённой многопоточной задачи по перекодированию видео кодером x264 процессоры Haswell-E с шестью и восемью ядрами демонстрируют примерно одинаковый уровень энергопотребления. Он немного выше, чем у Core i7-4960X, но заметно ниже, чем у старого процессора Sandy Bridge-E. При этом за счёт относительно невысоких тактовых частот потребление платформ на базе Core i7-5960X и Core i7-5930K не кажется чрезмерным даже на фоне потребления LGA 1150-системы с процессором Core i7-4790K. Но главным откровением в этом тесте для нас стало то, что восьмиядерник Core i7-5960X оказался даже немного экономичнее шестиядерной модели Core i7-5930K. Очевидно, здесь напрямую сказывается работа старшего Haswell-E при «энергоэффективном» напряжении Vcore.

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.

График энергопотребления в LinX повторяет предыдущий с той лишь разницей, что показатели в пакете Linpack выше, чем при перекодировании видео. Самой мощной в электрическом плане остаётся LGA 2011 система на базе Core i7-3970X — не даром этот процессор имеет официально установленное TDP 150 Вт. Платформа LGA 2011-v3 экономичнее, но незначительно. Вышедший же в прошлом году Core i7-4960X во многом благодаря отсутствию поддержки энергоёмких AVX2-инструкций требует меньше электроэнергии и чем Core i7-5960X, и чем Core i7-5930K, который, как неожиданно выясняется, является наименее энергоэффективным процессором в LGA 2011-v3 исполнении.

#Разгон

Обычно выход каждой новой интеловской платформы сопровождается какими-то нововведениями в разгоне. Intel взяла явный прицел на удовлетворение нужд оверклокеров, поэтому за последние несколько лет мы получили много новых интересных оверклокерских возможностей. Однако с выходом Haswell-E фантазия у разработчиков, похоже, иссякла и платформа LGA 2011-v3 в целом обладает ровно такими же разгонными функциями, что LGA 1150. Впрочем, это скорее хорошо, чем плохо: разблокированные процессоры Haswell позволяют наращивать свою тактовую частоту легко и просто. Проблемы возникают лишь с теплоотводом из-за того, что между полупроводниковым кристаллом и процессорной крышкой в них проложен малоэффективный термоинтерфейс.

Но в Haswell-E производитель обещал исправить эту проблему: в этих процессорах теплораспределительная крышка сопрягается с кристаллом посредством бесфлюсовой пайки с использованием припоя на основе металла индия, имеющего очень высокую теплопроводность. Иными словами, процессоры Haswell-E обещают стать настоящей находкой для энтузиастов, уставших от проблем с перегревом у ординарных Haswell.

В теории все выглядит следующим образом. Любые Haswell-E обладают разблокированными на повышение и понижение коэффициентами умножения и позволяют изменять настройки технологии Turbo Boost. Максимальное значение множителя по сравнению с Ivy Bridge-E увеличилось и составляет теперь 80x. Встроенный в процессор преобразователь напряжения допускает гибкое изменение напряжения питания вычислительных ядер и всех остальных процессорных блоков. При этом поддерживаются все три варианта перепрограммирования напряжений: статический, со смещением и адаптивный.

Помимо разгона с помощью множителя доступно и увеличение частоты базового тактового генератора. Платформа LGA 2011-v3 имеет привычный для Haswell набор делителей, выравнивающих частоту шин PCI Express и DMI и позволяющий беспрепятственно использовать значения базовой частоты 100, 125, 166 и 250 МГц. Реально работают с большинством процессоров Haswell-E первые три значения частоты тактового генератора. Отклоняться от этих базовых частот тоже можно, но при этом частоты шин PCI Express и DMI выходят за номинальные значения, что достаточно быстро приводит к неработоспособности системы.

Встроенный в новые процессоры контроллер памяти даёт возможность разгонять используемую в системе DDR4 SDRAM ровно так же, как DDR3 разгонялась в прошлых платформах. Допускается изменение частоты памяти с шагом 200 или 266 МГц. Кстати, как и раньше, для новой памяти поддерживаются профили XMP 2.0, в которых в виде профилей могут быть записаны настройки, выходящие за пределы спецификаций JEDEC.

Теперь о практике. Первым делом мы попробовали разогнать флагманский процессор Core i7-5960X Extreme Edition. Честно говоря, на возможность особенно серьёзного повышения частоты выше паспортного значения мы не рассчитывали. Всё-таки наличие восьми ядер и достаточно низкой штатной частоты не предвещало ничего хорошего. Однако на практике всё оказалось несколько иначе. Низкое номинальное напряжение этого CPU обеспечило большой простор в наращивании вольтажа, а эффективный внутренний термоинтерфейс позволил продуктивно отводить выделяющееся тепло.

Применив для охлаждения высокоэффективный суперкулер Noctua NH-D15, мы смогли добиться стабильной работы Core i7-5960X Extreme Edition на частоте 4,25 ГГц. Напряжение при этом пришлось повысить до 1,225В, но перегрева это не вызвало. При тестировании в LinX 0.6.5 максимальная температура не превысила 98 градусов, а энергопотребление системы «из розетки» доходило до 465 Вт.

Обратите внимание, одновременно с процессором мы разогнали и память, которая смогла работать в режиме DDR4-3000. Для достижения этого результата в систему был специально установлен четырёхканальный оверклокерский комплект Corsair Vengeance LPX 16GB DDR4-2800. На частоте 3000 МГц такая память смогла работать при выборе напряжения 1,35 В и с установкой таймингов 16-18-18-39. Кстати, для успешного достижения данного результата нам пришлось перевести тестовую платформу на использование базовой частоты 125 МГц. Дело в том, что скоростные режимы памяти при 100-мегагерцовой частоте базового тактового генератора у Haswell-E работают нестабильно.

Полученный результат — весьма впечатляющее достижение. Как оказалось, восьмиядерный Haswell-E по своему разгону с воздушной системой охлаждения вплотную приближается к тем четырёхъядерным Haswell, которые Intel выпускает для процессорного разъёма LGA 1150. При этом номинальная частота Core i7-5960X составляет всего лишь 3,0 ГГц, то есть при разгоне мы смогли увеличить её более чем на 40 процентов. Если принять во внимание тот факт, что речь идёт о флагманском процессоре и о «мягком» оверклокинге без применения экстремальных методов охлаждения, то всё это кажется фантастикой. И если бы не 1000-долларовая цена, то Core i7-5960X мог бы с лёгкостью стать одним из самых востребованных CPU в среде энтузиастов разгона.

К сожалению, второй протестированный нами Haswell-E, Core i7-5930K, оказался не столь благосклонной для нештатного увеличения частоты моделью. Возможно, дело в том, что для шестиядерников Intel использует отбраковку от производства восьмиядерных моделей, а может быть, повлияло то, что номинальное напряжение нашего образца Core i7-5930K было заметно выше, чем у Core i7-5960X. Но этот CPU разгону до 4,25 ГГц, которые взяла старшая модель Haswell-E, не поддался.

Итоговым результатом для Core i7-5930K стала частота 4,125 ГГц. Для обеспечения стабильной работы в таком состоянии напряжение пришлось поднять до 1,3 В, и это привело к нагреву процессорных ядер под нагрузкой в LinX 0.6.5 до почти предельных 98 градусов. При меньшем же напряжении на процессорных ядрах система просто зависала при прохождении проверки в LinX.

Получается, что доставшийся нам на тесты шестиядерный представитель семейства Haswell-E смог показать лишь 20-процентный оверклокерский потенциал. Конечно, существует вероятность, что мы располагаем не слишком удачным экземпляром процессора, но в целом очень похоже, что чудес оверклокинга от шестиядерных Haswell-E ожидать не приходится. Впрочем, мы ещё проверим это утверждение, когда будем тестировать младший вариант CPU для платформы LGA 2011-v3.

#Выводы

Пристально следя за происходящим на рынке производительных десктопных платформ, мы давно уже не видели ничего, внушающего хотя бы небольшой оптимизм. Процессоры, появлявшиеся в течение нескольких последних лет, незначительно увеличивали тактовую частоту, не предлагали возросшего числа процессорных ядер и в лучшем случае обеспечивали лишь символические подвижки в производительности, обуславливаемые минорными оптимизациями микроархитектуры. Однако выход Haswell-E эту печальную тенденцию переломил. Слова Intel о пересмотре своего видения десктопов верхнего уровня, похоже, оказались не пустым звуком, и новые высокопроизводительные процессоры для настольных систем оказались явно превосходящими всё то, что компания предлагала в этом сегменте ранее.

На самом деле, главной сегодняшней новинкой следует считать флагманский процессор в семействе Haswell-E, Core i7-5960X Extreme Edition. Именно он по итогам тестирования произвёл на нас самое сильное впечатление. Из-за того, что в нём впервые в интеловской практике выпуска платформ для настольных компьютеров появилось восемь полноценных процессорных ядер с поддержкой Hyper-Threading, а также благодаря внедрению современной микроархитектуры Haswell, Core i7-5960X смог поразить нас внушительным приростом производительности. Его скорость в ресурсоёмких приложениях по сравнению со старшими процессорами для прошлой платформы LGA 2011 возросла на величину от 20 до 40 процентов, а быстродействие новинки в играх оказалась в среднем почти не хуже, чем у всех прочих вариантов. Вместе с этим Core i7-5960X вписывается в 140-ваттный тепловой пакет и совсем не отличается непомерными энергетическими аппетитами. Но что ещё более приятно, он обладает значительным разгонным потенциалом, который даёт энтузиастам возможность легко увеличить его частоту примерно на 40 процентов выше номинала.

В итоге, в лице Core i7-5960X Extreme Edition мы получили блестящее решение верхнего ценового диапазона. Конечно, эпитет «верхнего» в данном случае означает, что стоимость перехода на этот процессор может оказаться беспрецедентно высока, так как Haswell-E требует и новых материнских плат с разъёмом LGA 2011-v3, и новую память стандарта DDR4, цены которых пока нельзя охарактеризовать как разумные. Однако у продуктов такого класса цена вообще редко вписывается в рамки приличий. Core i7-5960X — продукт для тех, кто не привык считать деньги, а остальным покупателям остаётся лишь только облизываться на этот процессор, который наверняка способен стать предметом вожделения для любого, кто так или иначе в своей повседневной деятельности сталкивается с задачами, имеющими значительную вычислительную сложность.

Что же касается среднего процессора в семействе Haswell-E, Core i7-5930K, то он на фоне своего старшего собрата выглядит не столь ярко. Располагая всего шестью вычислительными ядрами, с точки зрения быстродействия он оказался близким аналогом Core i7-4960X, но с более низкой ценой. Впрочем, разница в стоимости почти компенсируется дороговизной новых материнских плат и DDR4-памяти, так что Core i7-5930K нам кажется не слишком привлекательной моделью.

Другое дело — младший представитель нового семейства, Core i7-5820K, который занял место самого дешёвого интеловского шестиядерника с ценой лишь немногим выше, чем у старшего Devil’s Canyon с четырьмя вычислительными ядрами. К сожалению, мы пока не смогли протестировать этот CPU, но на первый взгляд он представляется куда более выгодной для приобретения моделью, нежели Core i7-5930K. Да, у младшей модификации Haswell-E урезано количество линий PCI Express, но кого это в действительности волнует? Поэтому у нас есть все основания думать, что Core i7-5820K сможет стать одним из самых популярных в среде энтузиастов предложений. Правда, возможно, это произойдёт не сразу, а спустя некоторое время, когда «стоимость входа» в платформу LGA 2011-v3 несколько опустится.

Иными словами, выход платформы LGA 2011-v3 и процессоров Haswell-E — важное и крупное обновление десктопной экосистемы. И если прошлая высокопроизводительная платформа LGA 2011 играла роль лишь нишевого предложения для бескопромиссных энтузиастов, то LGA 2011-v3 имеет шансы снискать заметно более широкую популярность. Ведь разрыв в производительности процессоров для платформ LGA 2011-v3 и LGA 1150 стал больше, плюс, Haswell-E — это единственные актуальные на сегодняшний день процессоры, не имеющие никаких существенных оверклокерских изъянов.

 
 
Выбор редактора
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Пользователи Android 11 столкнулись с серьёзной проблемой в работе многозадачности 32 мин.
«Яндекс» приглашает на чемпионат по программированию с призовым фондом 3,3 млн рублей 35 мин.
Старая церковь до и после аварии на ЧАЭС на новых изображениях S.T.A.L.K.E.R. 2 41 мин.
В Telegram произошёл второй за неделю глобальный сбой: сильнее всего пострадали Россия, Беларусь и Украина 2 ч.
Видео: 10 минут геймплея научно-фантастического симулятора Dyson Sphere Program 2 ч.
Еврокомиссия обжалует решение суда, отклонившего требование о выплате Apple 13 млрд евро налогов Ирландии 2 ч.
Football Manager 2021 выйдет в этом году в четырёх версиях 2 ч.
Видео: гонки по чекпоинтам и разбивание ящиков на время в демонстрации мультиплеера Crash Bandicoot 4: It’s About Time 2 ч.
Huawei анонсировала систему Intelligent Twins для модернизации госорганов и предприятий с использованием облака 3 ч.
Закрытое тестирование ПК-версии Halo 4 начнётся до конца октября 3 ч.