Обзор процессора Core i7-6900K: недофлагман

Анонс высокопроизводительных многоядерных процессоров Broadwell-E оказался в первую очередь интересен для энтузиастов, занимающихся многопоточными вычислениями. Intel решила сблизить старшие Core i7 с процессорами Xeon для рабочих станций, в результате чего старшая модель CPU для настольных систем получила десять ядер. С сильным акцентом на этой стороне Broadwell-E и был построен весь прошедший анонс. Что, впрочем, не так уж и удивительно: никаких других особых улучшений в дизайне Broadwell-E не появилось, да и микроархитектура Broadwell не отличается ни новизной, ни заметным превосходством по сравнению с Haswell. В итоге большинство обзоров, которые можно прочитать о новых решениях для платформы LGA2011-v3, касаются исключительно десятиядерного флагмана – Core i7-6950X Extreme Edition.

В то же время назвать Core i7-6950X самым востребованным процессором в ряду новинок вряд ли возможно. Да, десять вычислительных ядер – это огромная и даже небывалая мощь по меркам настольных систем, но стоимость процессора с таким арсеналом, установленная микропроцессорным гигантом на уровне $1 723, выходит за все границы разумного. Иными словами, тестирование такого процессора действительно интересно с позиций теории, но на практике гораздо важнее, как обстоит дело с производительностью более доступных вариантов. К сожалению, Intel отказалась предоставить нам для исследования дополнительные образцы Broadwell-E. Но на выручку пришёл наш давний партнёр, компания «Регард», на складе которой необходимые процессоры как раз нашлись. Благодаря этому сегодня мы имеем возможность продолжить разговор об обновлении платформы LGA2011-v3 и подробно познакомиться со вторым представителем в семействе Broadwell-E – процессором Core i7-6900K.

Да, Core i7-6900K – не десятиядерник, но тем не менее тоже весьма респектабельная модель, располагающая массивом из восьми вычислительных ядер с поддержкой технологии Hyper-Threading. Особого же внимания она заслуживает потому, что если исходить из характеристик, то Core i7-6900K представляет собой современную замену для прошлого флагмана из поколения Haswell-E, Core i7-5960X. Причём у этих процессоров не толькосовпадает количество ядер, но и стоимость похожа– они оба оценены в сумму, близкую к $1 000, с которой энтузиасты высокой производительности, можно сказать, уже свыклись.

⇡#Core i7-6900K: подробности

Начинать рассказ о любых потребительских процессорах в LGA2011-v3-исполнении следует с напоминания о том, что в действительности эта десктопная платформа является не столько самостоятельной ветвью развития, сколько адаптированной версией серверной платформы. В варианте для настольных систем не поддерживаются многопроцессорные конфигурации и нет совместимости с регистровой памятью, но в остальном между Broadwell-E и младшими модификациями процессоров серии Broadwell-EP можно провести очень близкие параллели. Вплоть до того, что все Core i7 для LGA2011-v3 базируются на том же самом полупроводниковом кристалле, что и процессоры Xeon E5 v4 с числом ядер не более восьми.

Поэтому не стоит удивляться, что, в то время как массовые процессоры уже давно переехали на микроархитектуру Skylake, свежие высокопроизводительные решения базируются на микроархитектуре прошлого поколения – Broadwell. Связано это в первую очередь с тем, что серверные клиенты Intel требуют стабильности и поддержки актуальности платформы в течение большего времени, чем это принято в десктопах, в результате чего развитие в этой сфере несколько тормозится. Но зато можно быть полностью уверенным в защите инвестиций: в течение как минимум ближайшего года Broadwell-E останутся самым быстрым предложением Intel для ПК.

В том, что микроархитектура Skylake не попала в высокопроизводительные процессоры для энтузиастов, на самом деле нет никакой катастрофы. Напротив, именно благодаря этому старая платформа LGA2011-v3 и набор системной логики Intel X99, представленные ещё летом 2014 года, сохранили полную совместимость с новинками. Да, производители материнских плат увидели в выпуске Broadwell-E отличный повод для обновления своих продуктов, но старые платы, представленные с Haswell-E, тоже способны работать с процессорами вроде Core i7-6900K после обновления прошивки. Что же касается уровня быстродействия, то микроархитектура Skylake эффективнее Broadwell не слишком заметно, и вполне можно говорить о том, что здесь энтузиасты теряют не много. Подобным образом обстоит дело и с прочими потребительскими характеристиками, ведь переход на 14-нм техпроцесс, способный заметно повлиять на энергоэффективность и частотный потенциал, состоялся как раз в поколении Broadwell.

Всё сказанное верно как для Core i7-6950X, который прошёл через нашу лабораторию чуть ранее, так и для рассматриваемого в этом обзоре Core i7-6900K. Ведь эти два процессора различаются лишь по числу ядер и тактовым частотам. В их основе лежит один и тот же полупроводниковый кристалл LCC с той лишь разницей, что в восьмиядерном варианте аппаратно отключено два ядра и два блока кеша, из-за чего ёмкость его кеш-памяти третьего уровня составляет не 25, а 20 Мбайт.

Зато в сравнении с Core i7-5960X поколения Haswell-E новый Core i7-6900K выглядит вполне выигрышно. Конечно, нельзя сказать, что между микроархитектурами Haswell и Broadwell есть существенная разница в плане удельной производительности. И более того, по большинству характеристик – числу вычислительных ядер, размеру кеша, числу линий PCI Express, строению подсистемы памяти, расчётному тепловыделению и проч. – между этими представителями семейств Haswell-E и Broadwell-E различий нет. Но внедрённый в Broadwell техпроцесс с 14-нм нормами и трёхмерными транзисторами второго поколения кое-что да значит. Например, он позволяет поднять тактовые частоты, не затронув при этом границы теплового пакета.

Как видно из приведённой таблицы, частоты восьмиядерного процессора Core i7-6900K стали на 200 МГц выше, чем у Core i7-5960X, и достигли величин, характерных для шестиядерников поколения Haswell-E. Кроме того, не стоит забывать и о новой технологии Turbo Boost Max 3.0, которая может выводить одно из ядер Core i7-6900K (как и в других Broadwell-E) на частоту 4,0 ГГц.

Представители семейства Broadwell-E могут похвастать и ещё одним усовершенствованием – улучшенным четырёхканальным контроллером памяти. С формальной точки зрения это значит, что в процессоре Core i7-6900K появилась официальная поддержка стандарта DDR4-2400 и совместимость с модулями объёмом по 16 Гбайт. Но по факту контроллер памяти получил к тому же и более гибкие настройки в плане выбора режимов, а также возможность разгона DDR4 SDRAM до более высоких, нежели раньше, частот. В частности, максимальная частота памяти, которую можно установить в LGA2011-v3-системе на базе Core i7-6900K без увеличения частоты BCLK, теперь достигает 4000 МГц.

Официальная цена Core i7-6900K установлена в $1 089. Это на $90 дороже, чем стоил и стоит Core i7-5960X, но зато на целых $634 меньше, чем Intel просит за десятиядерный флагман Core i7-6950X. В результате Core i7-6900K выглядит в линейке Broadwell-E выгоднее старшего предложения: он на 37 процентов дешевле при том, что предлагаемое им число ядер меньше всего лишь на 20 процентов.

Вместе с тем Intel всё же позиционирует Core i7-6900K как процессор немного более высокого уровня, чем Core i7-5960X из прошлого поколения. Но более совершенная микроархитектура вряд ли сыграла при этом какую-то роль. Да, в Broadwell были улучшены алгоритмы предсказания ветвлений и увеличены основные внутренние буферы, плюс в ней добавились более быстрые схемы выполнения инструкций умножения и деления. Однако всё это даёт лишь смешной трёхпроцентный прирост удельной производительности. Поэтому превосходство Core i7-6900K определяется прежде всего его частотами. И об этом следует поговорить подробнее.

⇡#Core i7-6900K: тактовая частота и Turbo Boost Max 3.0

Формально номинальная тактовая частота Core i7-6900K установлена в 3,2 ГГц. Однако на практике при максимальной нагрузке этот процессор работает на частоте 3,5 ГГц. Так сказывается поддержка этим процессором технологии Turbo Boost 2.0, которая увеличивает частоту на несколько шагов в том случае, если к этому нет никаких явных противопоказаний со стороны температурного режима.

Скриншот CPU-Z отображает типичное состояние Core i7-6900K: частота 3,5 ГГц при напряжении питания порядка 1,1 В.

Технология Turbo Boost 2.0 в определённых условиях позволяет процессору разгоняться и сильнее. Если работой занято лишь одно или два ядра восьмиядерного процессора, а остальные ядра находятся в состоянии простоя, то частота может быть динамически повышена до 3,7 ГГц.

Обратите внимание, вместе с частотой наращивается и напряжение питания, но, поскольку высокая нагрузка затрагивает лишь одно-два ядра, процессор заведомо остаётся в рамках установленного 140-ваттного теплового пакета.

Надо сказать, что технология Turbo Boost 2.0 подобным образом работала и у Core i7-5960X. Разница фактически лишь в конкретных значениях частот – более новый 14-нм чип Core i7-6900K в любом состоянии быстрее на 200 МГц. И такой шестипроцентный прирост частоты вряд ли бы мог стать сколь-нибудь серьёзным аргументом в пользу новинки, однако одним лишь им дело не ограничивается. На привычную технологию Turbo Boost 2.0 разработчики Intel навернули ещё более мощный форсированный турборежим – технологию Turbo Boost Max 3.0.

Суть Turbo Boost Max 3.0 состоит в том, что при однопоточной нагрузке процессор разрешается выводить на ещё более высокую частоту – 4,0 ГГц. Однако такой автоматический разгон не мог быть реализован в рамках Turbo Boost 2.0, потому что он допустим не для всего процессора в целом, а лишь для одного его конкретного ядра. Чтобы реализовать такой усиленный турборежим, Intel в процессе производства выявляет на полупроводниковом кристалле наиболее податливое в частотном плане ядро и особым образом помечает его, разрешая увеличивать его частоту существеннее, чем для всех остальных ядер. И когда нагрузка ложится на это конкретное ядро, а остальные ядра CPU простаивают, частота в рамках Turbo Boost Max 3.0 повышается до 4,0 ГГц.

Иными словами, Turbo Boost Max 3.0 принципиально отличается от Turbo Boost 2.0 как минимум тем, что это решение жёстко привязано к одному специально отобранному процессорному ядру. Поэтому правильное функционирование этой технологии требует дополнительной поддержки со стороны операционной системы, которая должна понимать, что одно из ядер в Broadwell-E лучше остальных, и переносить на него всю однопоточную нагрузку. К сожалению, текущие версии ОС так работать не умеют, и для функционирования Turbo Boost Max 3.0 необходимо использовать дополнительный драйвер, предлагаемый компанией Intel.

Стоит отметить, что на данный момент этот драйвер нельзя назвать исчерпывающим решением, но альтернативы попросту нет – для операционной системы все ядра всегда равноправны. Проблема же с драйвером заключается в том, что он проверяет нагрузку лишь через определённые интервалы времени (по умолчанию – раз в секунду) и переносит на быстрое ядро лишь те процессы, которые отнимают более 90 процентов ресурсов одного ядра. Иными словами, пока это больше похоже на некий “костыль”, поскольку драйверу явно не хватает более тесной интеграции с диспетчером задач. Впрочем, со временем врождённая поддержка Turbo Boost Max 3.0 наверняка будет добавлена в актуальные версии Windows через систему обновлений.

Кроме того, правильная работа Turbo Boost Max 3.0 зависит и от BIOS материнских плат, в которых должно быть правильно реализовано независимое управление множителями ядер процессора. В теории третья версия турборежима является надстройкой над второй версией. То есть Turbo Boost Max 3.0 не отменяет Turbo Boost 2.0, а лишь добавляет ещё один более быстрый режим, который активируется исключительно при однопоточной нагрузке. По факту же производители плат могут трактовать Turbo Boost Max 3.0 более вольно. Например, в период нашего первого знакомства с процессором Core i7-6950X тестовая материнская плата ASUS X99-Deluxe при включении новой технологии авторазгона вне зависимости от нагрузки дополнительно увеличивала скорость всех ядер CPU, а такого быть не должно. К счастью, в свежих обновлениях прошивки ситуация исправлена, и теперь Turbo Boost Max 3.0 на нашей тестовой платформе функционирует ровно так, как и должна.

Что же касается Core i7-6900K, то в каноническом варианте работа Turbo Boost Max 3.0 для него должна выглядеть следующим образом:

Как видите, здесь однопоточная нагрузка перенесена на ядро Core7 (оно у нашего Core i7-6900K оказалось наиболее удачным), и его частота увеличена до 4,0 ГГц. При этом напряжение питания процессора повышено до очень высокой величины – 1,243 В. Такое серьёзное завышение должно стать гарантией стабильности CPU. Но процессор при этом остаётся в рамках теплового пакета как за счет того, что остальные ядра не работают, так и благодаря особенной «удачности» Core7.

Получается, что внедрением Turbo Boost Max 3.0 компания Intel выдавила из Broadwell-E последний частотный потенциал, который эти процессоры могут предложить в рамках установленных границ тепловыделения и энергопотребления. И невозможность достижения 4 ГГц в рамках старой технологии Turbo Boost 2.0 только подчёркивает это. Вдумайтесь только: для работы процессора при однопоточной нагрузке с такой частотой приходится специально выбирать самое лучшее ядро из восьми!

⇡#Разгон

Изучение разгонного потенциала старшего Broadwell-E, Core i7-6950X, стало в своё время поводом для разочарования. Полноценно он разогнался лишь до 3,9 ГГц, а для того, чтобы выжать из этого процессора хотя бы 4,3 ГГц, нам пришлось существенно затормаживать его при исполнении AVX-инструкций, что не могло не нанести удар по реальной производительности. Однако скромный частотный потенциал Core i7-6950X можно было списать на его радикальную многоядерность. Нет никаких сомнений в том, что десять вычислительных ядер, работающих одновременно, способны генерировать очень много тепла, которое, естественно, создаёт существенные препятствия на пути покорения высоких тактовых частот.

Другое дело – более простой Core i7-6900K, у которого ядер на два меньше. С ним разгон может пойти веселее, к тому же практический опыт оверклокинга такого процессора можно сопоставить с результатами разгона восьмиядерного Core i7-5960X, который мы в своё время смогли вывести на отметку в 4,2 ГГц без всяких сомнительных ухищрений.

Впрочем, возлагать на Core i7-6900K особенно большие надежды всё же не стоит. По сравнению с Core i7-5960X он перешёл на более современный техпроцесс с 14-нм нормами, и на самом деле это вряд ли стоит считать явным плюсом. Практика подсказывает, что новые производственные технологии уже давно не обеспечивают увеличения частотного потенциала. Более того, процессоры Broadwell-C в LGA1150-исполнении, с которыми нам довелось познакомиться прошлым летом, оказались с точки зрения оверклокинга наихудшими предложениями Intel за последние несколько лет. Конечно, с тех пор прошло немало времени, и Intel вполне могла отшлифовать свой передовой техпроцесс, но в случае с Broadwell-E дело осложняется ещё и тем, что площадь полупроводникового кристалла по сравнению с Haswell-E уменьшилась примерно на 30 процентов, и это закономерно увеличивает плотность теплового потока, от которого необходимо избавляться при работе процессора в ресурсоёмких задачах. И пусть в Core i7-6900K, как и в других LGA2011-v3-процессорах последнего поколения, в качестве внутреннего термоинтерфейса используется припой на основе индия, никаких гарантий высокого разгона это не даёт.

Результаты натурного эксперимента по разгону Core i7-6900K подтвердили все изложенные выше опасения. Его беспроблемного функционирования без перегрева нам удалось добиться лишь при максимальной частоте 4,0 ГГц.

Как видно по приведённому скриншоту, для проверки стабильности мы использовали утилиту LinX 0.6.8. Для охлаждения же процессора использовался традиционный двухбашенный воздушный кулер Noctua NH-D15.

Работа Core i7-6900K на частоте 4,0 ГГц потребовала повышения его напряжения питания до 1,2 В, но температура в таком состоянии во время прохождения теста на стабильность не превышала 93 градусов. Это – вполне приемлемый режим в том числе и для долговременной эксплуатации, так как троттлинг у Broadwell-E включается при 100-градусной температуре.

Однако разгон до 4,0 ГГц, честно говоря, каким-то солидным достижением совсем не кажется. Мало того, что Core i7-5960X разгонялся лучше, к тому же и частота 4,0 ГГц для Core i7-6900K– это номинальный потолок для технологии Turbo Boost Max 3.0. То есть, по большому счёту, наш разгон лучше официального турборежима лишь тем, что он позволяет держать 4-гигагерцевую частоту в том числе и при многопоточной нагрузке. То есть все высказанные опасения подтвердились: в оверклокинге Core i7-6900K проигрывает своему предшественнику, Core i7-5960X.

Впрочем, не следует забывать о том, что процессоры поколения Broadwell-E приобрели новые оверклокерские возможности, например большую гибкость настроек множителей. Они не только позволяют устанавливать различную частоту для разных ядер, но и умеют сбрасывать свою скорость на AVX-операциях, которые провоцируют наиболее сильные выбросы тепла, вызывающие критический перегрев процессора. Так, воспользовавшись этой возможностью и заметно срезав производительность векторных команд, в прошлом тестировании Broadwell-E мы смогли довести частоту десятиядерника Core i7-6950X до 4,3 ГГц. Однако такой подход хорош лишь для формального разгона, а не для повседневной работы. На практике высокопроизводительные LGA2011-v3-системы нередко имеют дело с ресурсоёмкими приложениями для создания и обработки контента, а в таких задачах AVX-инструкции применяются очень часто. Поэтому на этот раз мы решили постараться обойтись без чрезмерного затормаживания процессора на векторной нагрузке. Вместо этого мы предприняли попытку дополнительно разогнать Core i7-6900K выше 4-гигагерцевой границы, зафиксировав его частоту при работе с AVX-инструкциями на уже достигнутом рубеже.

Однако не слишком вдохновляющие результаты принёс и такой подход. Стабильность при нагрузке, свободной от AVX-команд, с напряжением Vcore, равным 1,2 В, оказалась достижима лишь при частоте 4,1 ГГц. Больший разгон требовал дополнительной прибавки к напряжению питания, но она, в свою очередь, приводила к перегреву процессора под AVX-нагрузкой на частоте 4,0 ГГц.

В результате нам пришлось смириться с тем, что предел разгона Core i7-6900K с использованием производительного воздушного охлаждения находится в окрестности 4 ГГц и представители семейства Broadwell-E в оверклокинге проявляют себя хуже, чем Haswell-E. Что же касается нашего экземпляра, то на комбинированной частоте 4,0-4,1 ГГц (в зависимости от AVX-нагрузки) он продемонстрировал свою полную работоспособность, и в тестах производительности вы найдёте его показатели в таком режиме.

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Основной соперник нового процессора Core i7-6900K – это прошлый флагман для платформы LGA2011-v3, Core i7-5960X. Эти CPU похожи по характеристикам и имеют сравнимую стоимость порядка $1 000, разница лишь в том, что они относятся к разным поколениям. Однако для полноты картины в тестировании приняла участие и пара других производительных процессоров: флагманский 1800-долларовый Core i7-6950X, а также самый быстрый CPU из семейства Skylake, Core i7-6700K.

В итоге в составе немногих тестовых конфигураций использовались комплектующие из следующего набора:

• Процессоры:
  • Intel Core i7-6950X Extreme Edition (Broadwell-E, 10 ядер + HT, 3,0-4,0 ГГц, 25 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-6900K (Broadwell-E, 8 ядер + HT, 3,2-4,0 ГГц, 20 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 ядра + HT, 4,0-4,2 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-5960X Extreme Edition (Haswell-E, 8 ядер + HT, 3,0-3,5 ГГц, 20 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
• Материнские платы:
  • ASUS X99-Deluxe (LGA2011-v3, Intel X99);
  • ASUS Maximus VIII Ranger (LGA1151, Intel Z170).
• Память: 4 × 8 Гбайт DDR4-3000 SDRAM, 16-16-16-36 (2 x Patriot Viper 4 PV416G300C6K).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-бит GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
• Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
• Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

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

• Intel Chipset Driver 10.1.2.19;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1172;
• Intel Turbo Boost Max Driver Beta Version 1.0.0.1025;
• NVIDIA GeForce 364.72 Driver.

Основные герои этого тестирования испытывались дважды – не только при работе в номинальном режиме, но и при их стабильном и подходящем для долговременного использования разгоне, который достижим с применяемым нами охлаждением:

• Core i7-6900K на частоте 4,0-4,1 ГГц с напряжением 1,2 В;
• Core i7-5960X на частоте 4,2 ГГц с напряжением 1,2 В.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Бенчмарки:

• BAPCo SYSmark 2014 ver 1.5 – тестирование в сценариях Office Productivity (офисная работа: подготовка текстов, обработка электронных таблиц, работа с электронной почтой и посещение интернет-сайтов), Media Creation (работа над мультимедийным контентом — создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео) и Data/Financial Analysis (статистический анализ и прогнозирование инвестиций на основе некой финансовой модели).
• Futuremark 3DMark Professional Edition 2.0.2067 — тестирование в сценах Sky Diver 1.0, Cloud Gate 1.1 и Fire Strike 1.1.

Приложения:

• Adobe After Effects CC 2015 — тестирование скорости рендеринга методом трассировки лучей. Измеряется время, затрачиваемое системой на обсчёт в разрешении 1920 × 1080@30fps заранее подготовленного видеоролика.
• Adobe Photoshop CC 2015 — 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 Photoshop Lightroom 6.4 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.
• 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 2016 — тестирование скорости финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920 × 1080 с применением рендерера mental ray стандартной сцены Hummer.
• Blender 2.77a – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
• Microsoft Edge 20.10240.16384.0 – тестирование производительности при работе интернет-приложений, построенных с использованием современных технологий. Применяется специализированный тест WebXPRT 2015, реализующий на HTML5 и JavaScript реально использующиеся в интернет-приложениях алгоритмы.
• WinRAR 5.31 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
• x264 r2692 — 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 1.9+140 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется тот же видеофайл, что и в тесте скорости транскодирования кодером x264.

Игры:

• Ashes of Singularity. Настройки для разрешения 1280 × 800: DirectX 11, Quality Profile = High, MSAA=Off. Настройки для разрешения 1920 × 1080: DirectX 11, Quality Profile = High, MSAA=2x.
• Company of Heroes 2. Настройки для разрешения 1280 × 800: Maximum Image Quality, Anti-Aliasing = Off, Higher Texture Detail, High Snow Detail, Physics = Off. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Maximum Image Quality, High Anti-Aliasing, Higher Texture Detail, High Snow Detail, Physics = High.
• Grand Theft Auto V. Настройки для разрешения 1280 × 800: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = Off, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = Off, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum. Настройки для разрешения 1920 × 1080: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = x4, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum.
• F1 2015. Настройки для разрешения 1280 × 800: Ultra High Quality, 0xAA, 16xAF. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Ultra High Quality, SMAA + TAA, 16xAF. В тестировании используется трасса Melbourne.
• Hitman™. Настройки для разрешения 1280 × 800: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Anti-Aliasing = Off, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High. Настройки для разрешения 1920 × 1080: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Anti-Aliasing = FXAA, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High.
• Rise of the Tomb Raider. Настройки для разрешения 1280 × 800: DirectX 11, Anti-aliasing = Off, Preset = Very High. Настройки для разрешения 1920 × 1080: DirectX 11, Anti-aliasing = SSAA 4x, Preset = Very High.
• Thief. Настройки для разрешения 1280 × 800: 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 1920 × 1080: 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.
• Total War: Attila. Настройки для разрешения 1280 × 800: Anti-Aliasing = Off, Texture Resolution = Ultra; Texture Filtering = Anisotropic 4x, Shadows = Max. Quality, Water = Max. Quality, Sky = Max. Quality, Depth of Field = Off, Particle Effects = Max. Quality, Screen space reflections = Max. Quality, Grass = Max. Quality, Trees = Max. Quality, Terrain = Max. Quality, Unit Details = Max. Quality, Building Details = Max. Quality, Unit Size = Ultra, Porthole Quality = 3D, Unlimited video memory = Off, V-Sync = Off, SSAO = On, Distortion Effects = On, Vignette = Off, Proximity fading = On, Blood = On. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Maximum Quality.

Важно отметить, что тестирование процессоров Intel Core i7-6950X и Core i7-6900K выполнялось с активированной технологией Turbo Boost Max 3.0.

⇡#Производительность в комплексных тестах

Никаких неожиданностей тестирование в SYSmark 2014 не преподносит. Как и предполагалось, перевод восьмиядерного LGA2011-v3-процессора на микроархитектуру Broadwell с небольшим увеличением его тактовых частот привёл к некоторому увеличению производительности, и Core i7-6900K обгоняет Core i7-5960X примерно на 10 процентов. Однако самым быстрым десктопным процессором Intel, по данным SYSmark 2014, следует всё же считать десятиядерник Core i7-6950X. Хоть его частоты и ниже, чем у главного героя этой статьи, примерно на 200 МГц, дополнительная пара ядер и технология Turbo Boost Max 3.0 не дают ему уступить восьмиядерному последователю Core i7-5960X. Впрочем, не стоит забывать о том, что разница в цене Core i7-6900K и Core i7-6950X превышает 50% от стоимости первого, а разрыв между ними в производительности лишь немного превосходит 5-процентную величину. Иными словами, по первому впечатлению Core i7-6900K – это весьма выгодный многоядерный вариант в верхней ценовой категории.

В 3DMark ситуация в целом похожа. Core i7-6900K на несколько процентов медленнее, чем Core i7-6950X, но немного быстрее, чем Core i7-5960X поколения Haswell-E. Из этого можно сделать вывод, что произошедшее обновление платформы LGA2011-v3 – это неторопливая эволюция, и значительные дивиденды она может принести только отдельным пользователям, остро нуждающимся в дополнительных вычислительных ядрах. В типичных же для массовых систем ситуациях ни флагманский, ни следующий по старшинству Broadwell-E не проявляют никаких особых сильных качеств.

Впрочем, выводы делать пока рано. Давайте ознакомимся с производительностью Core i7-6900K в сложных ресурсоёмких приложениях для создания и обработки цифрового контента.

⇡#Производительность в приложениях

Революционного прорыва не наблюдается и в ресурсоёмких приложениях. Более новая микроархитектура Broadwell, немного более высокие тактовые частоты и внедрение технологии Turbo Boost Max 3.0 делает Core i7-6900K лишь на 8-10 процентов быстрее прошлого тысячедолларового флагмана. И даже в задачах финального рендеринга, где преимущество Broadwell-E максимально, Core i7-6900K может предложить лишь 11-процентное превосходство над Core i7-5960X. Если же сопоставить между собой результаты этих процессоров в разгоне, то и вовсе окажется, что новый восьмиядерник почти не лучше старого. Его оверклокерский потенциал оказался хуже, и в результате обладатели старшего Haswell-E при желании могут получить практически тот же уровень производительности, который выдаёт разогнанный Core i7-6900K.

Получается, что семейство Broadwell-E интересно лишь одним, самым старшим своим представителем. В хорошо распараллеливаемых ресурсоёмких задачах Core i7-6950X действительно может смотреться заметно лучше предшественников, и даже по сравнению с Core i7-6900K он может быть на 15-20 процентов быстрее. Но его преимущество определяется в первую очередь улучшениями, сделанными по экстенсивному направлению. Иными словами, на данном этапе два дополнительных ядра – куда более важный багаж, нежели 200-мегагерцевое увеличение частоты и внедрение микроархитектуры Broadwell.

И ещё одно интересное наблюдение. Система, построенная на базе процессора Core i7-6900K, в ряде случаев может предложить в полтора раза лучшую производительность по сравнению с наиболее мощной конфигурацией, построенной на платформе LGA1151. Однако такое соотношение в быстродействии прослеживается далеко не всегда – существуют даже примеры, где четырёхъядерный Core i7-6700K работает быстрее восьмиядерного Core i7-6900K. Это значит, что, делая ставку на процессоры класса Core i7-6900K, нужно очень хорошо представлять себе сферу их применения. Данное решение не является универсальным или исчерпывающим, оно полноценно раскрывается лишь в отдельных сценариях, и в первую очередь при финальном рендеринге или при перекодировании и редактировании видео.

⇡#Игровая производительность

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

Тесты в Full HD-разрешении

Если говорить о производительности в FullHD-разрешении с высокими настройками качества изображения, то нужно признать, что Core i7-6900K может обеспечить немного лучшую частоту кадров по сравнению с прошлым восьмиядерным флагманом. Однако при этом нужно осознавать, что игры относятся к приложениям, которым столь мощные ресурсы, в общем-то, и не нужны. Приложения такого характера в подавляющем своём большинстве оптимизируются под четырёхъядерные CPU, поэтому, например, намного более дешёвый процессор Core i7-6700K выдаёт почти такую же частоту кадров. Мало отличается Core i7-6900K по игровой производительности и от своего десятиядерного собрата, Core i7-6950X. И даже более того, преимущество Core i7-6900K в частоте позволяет ему зачастую оказываться немного быстрее флагманского процессора семейства Broadwell-E.

Впрочем, нужно понимать, что все приведённые нами комментарии об игровой производительности старших процессоров Intel имеют лишь теоретическую ценность. На практике любой из участвующих в тесте CPU полностью раскроет потенциал сколь угодно мощной современной видеокарты. Иными словами, система, основанная на Core i7-6900X, в играх будет аналогична конфигурации как на базе Core i7-6700K, так и на базе Core i7-6950X. Поэтому наиболее рациональным вариантом для геймерской системы сегодня выступает Core i7-6700K, который значительно дешевле процессоров в LGA2011-v3-исполнении. Процессоры же класса Core i7-6900K – это немного иная весовая категория, которая должна быть интересна не столько геймерам, сколько пользователям, использующим компьютер для создания контента.

⇡#Тесты со сниженным разрешением

При тестировании процессоров в играх со сниженным разрешением всё сказанное нами выше становится только очевиднее. Core i7-6900K при игровой нагрузке работает быстрее, чем Core i7-5960X. Его преимущество составляет около 4 процентов. Более выгодно смотрится восьмиядерник поколения Broadwell-E и на фоне сегодняшнего флагмана Core i7-6950X. Однако в этом случае полной однозначности в результатах всё же нет, очевидно, что технология Turbo Boost Max 3.0 частично компенсирует разницу в тактовой частоте этих процессоров. Лидером же в игровых тестах выходит четырёхъядерный Core i7-6700K. Его превосходство над многоядерными монстрами доходит порой до 30 процентов, что отлично иллюстрирует отсутствие необходимости в большом количестве параллельных вычислительных ресурсов для современных игровых приложений.

⇡#Энергопотребление

Несмотря на то, что Broadwell-E стали выпускаться с разрешением узла 14 нм, никаких серьёзных изменений в энергопотреблении и тепловыделении Intel не обещала. Причина очевидна: весь открывшийся дополнительный потенциал ушёл на рост тактовых частот. И на примере Core i7-6900K это должно быть видно очень хорошо, ведь его частота по сравнению с 22-нм Core i7-5960X выросла на 200 МГц.

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

В состоянии простоя Core i7-6900K проявляет себя подобно другим LGA2011-v3-процессорам. Иными словами, эта платформа сложна и потому никакой экономичностью похвастать не может. В режиме бездействия ей требуется примерно вдвое больше электроэнергии, чем платформе LGA1151.

При практической многопоточной нагрузке Core i7-6900K потребляет чуть меньше, чем Core i7-5960X. Но гораздо привлекательнее выглядит потребление в разгоне. Увеличение частоты этого процессора не приводит к серьёзному росту энергетических аппетитов, как это происходит в случае с Core i7-5960X. Впрочем, и разгон восьмиядерного Broadwell-E оказывается несколько скромнее.

На следующей диаграмме приводится максимальное потребление при нагрузке, создаваемой 64-битной версией утилиты LinX 0.6.8 с поддержкой набора инструкций AVX2, которая базируется на пакете Linpack, отличающемся непомерными энергетическими аппетитами.

Примерно такая же картина, как с потреблением при финальном рендеринге, наблюдается и здесь. Core i7-6900K чуть экономичнее, чем Core i7-5960X. Но в разгоне разница между этими процессорами многократно увеличивается. И это косвенно указывает на причины невысокого разгона Broadwell-E. Посудите сами, перегрев Core i7-5960X наступает при его энергопотреблении свыше 400 Вт, в то время как у Core i7-6900K проблемы с высокой температурой начинаются уже при энергопотреблении порядка 300 Вт. Это значит, что у Broadwell-E тепло с полупроводникового кристалла снимается менее эффективно, чем у Haswell-E. И тут можно предположить три варианта. Либо Intel изменила свойства состава, которым припаяна теплораспределяющая крышка к процессорному кристаллу. Либо сама крышка одновременно с увеличением своей толщины стала менее теплопроводной. Либо 14-нм техпроцесс уменьшил размеры полупроводникового кристалла CPU настолько, что это осложнило его эффективное охлаждение.

⇡#Выводы

Нет нужды в очередной раз напоминать, что самые быстрые процессоры современности делает именно компания Intel. После того как AMD ушла из верхнего ценового сегмента (искренне надеемся, что временно), у Intel больше нет явных стимулов к внедрению каких-то коренных улучшений в собственных продуктах. Однако справедливости ради нужно признать, что микропроцессорный гигант всё же не забывает об энтузиастах, создавая для них какие-то новые любопытные предложения.

Таким любопытным процессором в очередном цикле обновления флагманской десктопной платформы стал старший Broadwell-E – Core i7-6950X Extreme Edition. И по результатам знакомства с ним у нас сформировалось в целом положительное мнение. Intel пошла по пути экстенсивного развития и впервые предложила десктопный процессор с десятью вычислительными ядрами, что позволило заметно поднять производительность в целом ряде ресурсоёмких и многопоточных задач. Обидно, конечно, что попутно сильно выросла и цена, но, поскольку Core i7-6950X уникален, с этим фактором можно как-то смириться. Тем более что данный чип никоим образом не претендует на массовость – его стоит использовать лишь в специализированных компьютерах, ориентированных на создание и обработку цифрового контента.

Но сегодня мы знакомились с другим представителем серии Broadwell-E, тысячедолларовым восьмиядерным Core i7-6900K. По базовым характеристикам и цене этот процессор можно считать идейным последователем прошлого флагмана, Core i7-5960X, но прямое сопоставление этих процессоров на пользу новинке не идёт. В активе у Core i7-6900K есть 14-нм техпроцесс, новая микроархитектура и технология Turbo Boost Max 3.0. В сумме всё это позволило немного нарастить рабочие частоты, улучшить контроллер памяти и отдельные аспекты производительности на низком уровне – этой цели должны служить оптимизации блока предсказания переходов и планировщика, а также изменения в механизме выполнения делений и AVX-умножений. Однако в конечном итоге Core i7-6900K оказался в лучшем случае на 10 процентовбыстрее, чем Core i7-5960X, и это – очень слабый прогресс для обновления платформы, происходящего раз в два года. Конечно, здесь можно сослаться на то, что и остальные процессоры Intel прибавляют в быстродействии примерно такими же темпами, однако не стоит забывать, что сегодня мы говорим об элитных решениях стоимостью по тысяче долларов, и очень хочется, чтобы здесь у Intel подход был всё-таки особый.

Core i7-6900K не слишком радует на фоне предшественника ещё и потому, что с переходом на дизайн Broadwell-E у LGA2011-v3-процессоров ухудшился разгон. И хотя производитель добавил в новинки дополнительную гибкость настроек множителей, частотный потенциал оказался несколько хуже, чем был у Haswell-E. В итоге обладатели старых LGA2011-v3-процессоров без особого труда могут получить тот же самый уровень производительности, что выдают обновлённые Broadwell-E с таким же числом вычислительных ядер.

Таким образом, мы приходим к закономерному выводу о том, что владельцам флагманских LGA2011-v3-систем прошлого поколения есть смысл обновляться только на процессор более высокого уровня – десятиядерник Core i7-6950X Extreme Edition. Менять же Core i7-5960X на Core i7-6900K совершенно нерационально, на деле это – решения одного класса. И более того, если вы хотите приобрести новую LGA2011-v3-систему сегодня, не стоит отметать варианты из семейства Haswell-E. Официально Intel не снижает цены на LGA2011-v3-процессоры прошлого поколения, однако на вторичном рынке такие CPU могут оказаться ощутимо дешевле.

Процессор Core i7-6900K предоставлен для тестирования компанией «Регард».