Intel Core i7-5820K против Core i7-4790K: на перекрёстке двух миров

Как это ни печально, но нескончаемые баталии поклонников процессоров AMD и Intel остались в прошлом. Сегодня ответить на вопрос, процессор какой фирмы выгоднее приобрести для производительной настольной системы, стало очень несложно. AMD практически отказалась от конкуренции с Intel в верхних ценовых сегментах, и поэтому, начиная примерно с 150-долларового порога, никакого выбора на самом деле нет. Любой подходящий по цене процессор семейства Core последнего поколения и станет наилучшим вариантом, причём не благодаря каким-то своим неоспоримым достоинствам, а банально из-за отсутствия достойных альтернатив. Однако среди всей этой простоты достаточный повод для обсуждения найти всё-таки возможно.

Дело в том, что Intel предлагает одновременно не одну, а сразу несколько платформ для настольных компьютеров, которые отчасти могут быть похожими в своей сфере применения. И речь тут вовсе не о том, что на рынке в одно и то же время находятся предшествующая и следующая за ней платформы, различающиеся по своим характеристикам и быстродействию не так уж и заметно. Здесь-то как раз всё просто, потому что если сравнивать, например, LGA1155 и LGA1150, то выбор в любом случае стоит делать в пользу второго, более нового варианта — более перспективного и хоть и немного, но всё же более производительного. На это нас толкает и сама Intel, формирующая свою ценовую политику таким образом, что новые платформы, выход которых синхронизирован с полным циклом в стратегии «тик-так», стоят не дороже своих предшественниц. Иными словами, обращать внимание на устаревающие продукты, когда им есть более современная замена, нет никакого рационального смысла.

Логичный же повод для мук выбора возникает оттого, что для наиболее производительных десктопов Intel предлагает не привычные общеупотребительные LGA1150-процессоры поколения Haswell, а специализированные элитные CPU с дизайном Haswell-E в квазисерверном форм-факторе LGA2011-v3. Формально платформы LGA1150 и LGA2011-v3 с точки зрения позиционирования не пересекаются, так как Intel постаралась развести их по разным ценовым сегментам. Но на самом деле различие в стоимости старшего процессора для LGA1150 (Core i7-4790K) и младшего процессора для LGA2011-v3 (Core i7-5820K) не столь принципиально — оно не превышает и 15 процентов. Конечно, тут следует учесть и тот факт, что сама сопутствующая экосистема для LGA2011-v3-процессора обойдётся несколько дороже, однако и эта разница в цене для многих может не иметь решающего значения. Поэтому то тут, то там можно услышать вполне резонный вопрос о том, какой вариант системы лучше предпочесть для тех или иных целей — многие пользователи готовы серьёзно рассматривать Core i7-5820K в исполнении LGA2011-v3 как альтернативу для Core i7-4790K. А раз так, то мы решили посвятить этому вопросу отдельное исследование.

⇡#Подробнее о Core i7-5820K

Путь Intel к выпуску именно такого, как Core i7-5820K, младшего процессора для высокопроизводительной платформы был непрост. Его первый предшественник из появившегося в начале 2012 года семейства Sandy Bridge-E, Core i7-3820, был четырёхъядерником, не обладающим даже разблокированным множителем. В следующем поколении, Ivy Bridge-E, младший процессор Core i7-4820K получил возможности разгона, но всё равно, как и старшие процессоры Core i7 в LGA1155-исполнении, довольствовался лишь четырьмя вычислительными ядрами. Наиболее же существенный шаг вперёд был сделан только с вводом в строй платформы LGA2011-v3 и процессорного дизайна Haswell-E, в результате чего Core i7-5820K стал полноценным шестиядерным CPU, обладающим полным набором оверклокерских свойств. Таким образом, сегодняшний младший процессор для интеловской высокопроизводительной десктопной платформы наконец-то может похвастать принципиально лучшими характеристиками, чем старший процессор для общеупотребительной платформы, — хотя бы потому, что в нём в полтора раза больше вычислительных ядер.

Тем Core i7-5820K и интересен. По отношению к старшим процессорам для LGA1150 он является представителем другой весовой категории, но при этом его рекомендованная стоимость установлена на отметке всего в $389, в то время как Core i7-4790K оценивается производителем лишь на $50 дешевле — в $339. Совсем незначительная наценка за два дополнительных ядра, не так ли? А ведь кроме того, Core i7-5820K может похвастать более вместительной кеш-памятью третьего уровня, объём которой достигает 15 Мбайт.

Правда, у наличия дополнительных ядер есть и обратная сторона — более низкие тактовые частоты. Паспортная частота младшего Haswell-E установлена на достаточно скромном уровне — 3,3 ГГц, что на 700 МГц меньше тактовой частоты Core i7-4790K. Конечно, при этом в Core i7-5820K реализована технология Turbo Boost, но и она может увеличить частоту лишь до 3,6 ГГц, в то время как старший Devil’s Canyon при активации турборежима разгоняется до 4,4 ГГц.

Поскольку Core i7-5820K принадлежит к платформе LGA2011-v3, нетрудно догадаться и о других его принципиальных отличиях от LGA1150-процессоров. Во-первых, младший представитель семейства Haswell-E совершенно закономерно имеет четырёхканальный контроллер памяти, поддерживающий DDR4 SDRAM. Однако назвать это однозначным преимуществом всё-таки было бы неверно. На данном этапе DDR4-память распространена достаточно слабо, и осязаемого прироста производительности она не даёт. Наценка же, которую придётся заплатить за новизну такой памяти, составит в лучшем случае 50-60 процентов.

Во-вторых, Core i7-5820K в сравнении с обычными Haswell имеет более развитый контроллер PCI Express 3.0, поддерживающий не 16, а 28 линий. Эта возможность может оказаться полезной для геймеров, использующих мульти-GPU-конфигурации, или для энтузиастов, желающих сформировать производительную дисковую подсистему, базирующуюся на RAID-контроллерах или твердотельных накопителях серверного класса с интерфейсом PCI Express. Более того, только LGA2011-v3-процессоры (и Core i7-5820K в их числе) могут обеспечить функционирование трёх слотов PCI Express 3.0 одновременно, что позволяет собирать в системе на их основе трёхкомпонентные SLI- или CrossfireX-конфигурации. Впрочем, следует иметь в виду, что более дорогие, чем Core i7-5820K, процессоры для LGA2011-v3 предоставляют в распоряжение пользователя ещё большее количество линий PCI Express — 40. Но для подавляющего большинства случаев имеющихся в младшем Haswell-E 28 линий будет достаточно. Например, разница в скорости двухкомпонентной мульти-GPU-системы при полноценной схеме работы слотов PCI Express 16x+16x и при обеспечиваемом Core i7-5820K варианте PCI Express 16x+8х практически незаметна.

Говоря о том, какие ещё различия есть в Haswell-E и Haswell, нельзя не упомянуть об отсутствии в высокопроизводительных процессорах для LGA2011-v3 встроенного графического ядра. Конечно, пользователей систем верхнего ценового диапазона это совершенно не расстроит, но есть одна тонкость. Отсутствие встроенного GPU означает также и отсутствие функции Quick Sync, которая могла быть полезной и для Core i7-5820K, так как позволяет осуществлять очень быстрое и малозатратное перекодирование видео.

Тем не менее если просуммировать всё сказанное, то Core i7-5820K выглядит очень даже привлекательным предложением. Этот процессор лишь слегка уступает в своих характеристиках 600-долларовому Core i7-5930K, а значит, от него вполне можно ожидать примерно такой же производительности, как у недавнего флагмана, Core i7-4960X Extreme Edition поколения Ivy Brige-E. Но теперь, когда за 1 000 долларов энтузиастам предлагаются восьмиядерные процессоры, цена столь высокой вычислительной мощности существенно снизилась — шестиядерники стали гораздо ближе к народу.

Давайте освежим в памяти характеристики актуальных процессоров Intel с разблокированным множителем, относящихся к серии Core i7:

Как следует из приведённой таблицы, рабочие частоты Core i7-5820K лежат в пределах от 3,3 до 3,6 ГГц. Но согласно данным диагностической утилиты CPU-Z, реальная частота работы Core i7-5820K при высокой нагрузке почти всегда составляет 3,4 ГГц.

Если же нагрузка ложится на одно или два вычислительных ядра, то эта частота может возрастать до 3,6 ГГц.

Рабочие напряжения у Core i7-5820K, как и у старших процессоров Haswell-E, невысоки: порядка 1,03-1,08 В. Uncore-часть процессора, в которую входят в том числе L3-кеш и контроллер памяти, в номинальном режиме работает на частоте 3,0 ГГц. Эта частота одинакова у всех представителей серии Haswell-E.

Любопытно, что Core i7-5820K, как и две другие модели Haswell-E, основывается на восьмиядерном полупроводниковом кристалле с площадью 356 мм². Однако пара ядер вместе с соответствующей им частью кеш-памяти отключается на этапе производства, и фактически речь идёт о том, что в шестиядерниках используется отбраковка от производства восьмиядерных процессоров. Этот факт как раз и объясняет очень похожее поведение всех процессоров Haswell-E, которое, например, проявляется при их разгоне.

⇡#Разгон

Несмотря на то, что Core i7-5820K — это младший представитель в линейке Haswell-E, он обладает всеми теми же разгонными возможностями, что и его более дорогие собратья. То есть, во-первых, его коэффициент умножения разблокирован, а во-вторых, не зафиксированы и множители, отвечающие за формирование частоты работы памяти и Uncore-блока. Кроме того, процессор позволяет выбрать между тремя вариантами базовой частоты — 100, 125 или 166 МГц, под которые оптимизированы делители частоты шин DMI и PCI Express. Что же касается напряжения питания вычислительных ядер и всех смежных с ними узлов, то оно формируется встроенным в процессор стабилизатором.

Аналогично старшим собратьям, в Core i7-5820K устроен и его корпус: теплорассеивающая крышка крепится на полупроводниковом кристалле посредством пайки, что считается самым лучшим вариантом с точки зрения эффективности теплоотвода. Причём в данном случае утверждать это можно с полной уверенностью: японские энтузиасты пытались скальпировать экземпляр такого процессора и не только собственноручно убедились в наличии припоя под крышкой, но и запечатлели увиденное на памятных фотографиях.

Однако несмотря на всё это, мы не можем сказать, что Core i7-5820K смог нас порадовать результатами своего разгона. То, что в его основе лежит точно такой же полупроводниковый кристалл, как и в старших Haswell-E, обусловило его схожее поведение при повышении частоты и напряжения за пределы их номинальных значений. К сожалению, чрезмерный нагрев, который мы отмечали при тестировании Core i7-5960X и Core i7-5930K, снова не дал возможности достичь сколь-нибудь выдающихся результатов. А используемый нами для отвода тепла один из лучших воздушных кулеров — двухсекционная башня Noctua NH-D15 — перед шестью ядрами с микроархитектурой Haswell оказался бессилен уже при всего лишь 25-процентном разгоне.

В результате стабильное функционирование Core i7-5820K оказалось возможным лишь при частоте 4,1 ГГц и при увеличении напряжения питания до 1,225 В. Дальнейший же разгон c таким напряжением питания приводил к утрате стабильности, а увеличение напряжения оказалось невозможным из-за возникающего при этом перегрева процессора. Во время же прохождения тестов стабильности с частотой 4,1 ГГц температура нашего экземпляра Core i7-5820K доходила до 95 градусов, что можно считать для Haswell-E вполне допустимым температурным режимом, так как троттлинг у этих CPU включается при нагреве до 105 градусов.

Обратите внимание, для проверки разгона мы используем утилиту LinX 0.6.5 с поддержкой AVX2-инструкций — именно эта программа подходит для проверки оверклокерских LGA2011-v3-систем наилучшим образом. Дело в том, что AVX2-инструкции пока мало распространены в общеупотребительных программах, но именно они вызывают необузданный разогрев процессорных ядер с микроархитектурой Haswell. А это означает, что если уж в LinX 0.6.5 процессор Core i7-5820K сохраняет свою стабильность, то проблем в других случаях не возникнет практически наверняка.

К сожалению, оверклокерский потенциал Core i7-5820K оказался не лучше, чем у побывавших в нашей лаборатории перед этим процессоров Core i7-5960Х и Core i7-5930K. Всё это недвусмысленно указывает, что все Haswell-E — одного поля ягоды. А то, что в шестиядерных представителях семейства применяются кристаллы, по каким-то причинам не прошедшие отбор для полноценных восьмиядерных модификаций, хорошо объясняет невысокий разгон младшего Core i7-5820K. Иными словами, полученное нами в процессе оверклокерских экспериментов 25-процентное увеличение тактовой частоты — не неудачное исключение из правила, а вполне закономерный результат, отражающий общую тенденцию. В смысле предельно достижимых в обычных условиях тактовых частот младший шестиядерник для платформы LGA2011-v3 серьёзно уступает старшему Devil’s Canyon, хоть они и основываются на одной и той же микроархитектуре Haswell.