Итоги 2016 года: процессоры для ПК

Уже который раз подряд итоговую статью про десктопные процессоры приходится начинать со слов о том, что прошедший год был очень скучным и никаких сенсаций нам не подарил. Всё это в равной степени можно сказать и про 2016 год, причём на этот раз ситуация дополнительно усугубилась тем, что доля компании AMD сжалась до катастрофических показателей (по разным оценкам, от 12 до 17 процентов). В этом нет ничего удивительного: AMD действительно не проявляла в прошедшем году практически никакой активности, отдавая все силы подготовке перспективной микроархитектуры Zen. Intel же в отсутствие конкуренции давно не совершает никаких резких движений, предпочитая плыть по пути прогресса плавно и расслабленно. Однако два повода для обсуждения микропроцессорный гигант всё же преподнёс. С одной стороны, он официально объявил о замедлении развития своих CPU, а с другой – сделал (возможно, невольно) пару реверансов в сторону истосковавшихся по былому драйву энтузиастов.

⇡#Классический разгон снова в моде

Компания Intel вместе со своими партнёрами приложила немало усилий к тому, чтобы использовать такое явление, как оверклокинг, для своей пользы. Изначально разгон представлял собой отличный способ экономии, так как позволял выжимать флагманскую производительность из процессоров средней или даже нижней ценовой категории. Но постепенно ситуация поменялась: разгон недорогих процессоров был закрыт, а доступ к изменению частоты остался лишь в специальных версиях CPU, которые продаются дороже своих собратьев. Тем не менее в 2016 году неожиданно оказалось, что ограничения, выстроенные Intel, на самом деле не столь нерушимы и старый добрый разгон, каким его помнят старожилы, снова актуален.

В платформе LGA1151 нашлось сразу несколько вариантов для значительного наращивания быстродействия недорогих процессоров Skylake, и все они связаны с одним и тем же изменением в схемотехнике: производители материнских плат получили возможность использовать независимые тактовые генераторы для формирования частоты процессора и всех остальных частот в системе. Именно такой шаг компании Intel и открыл ящик Пандоры, а дальше понеслось…

Схема формирования частот в платформе LGA1151: PCIe и DMI выведены в отдельный домен

Изначально планировалось, что разгон через увеличение частоты BCLK будет доступен лишь для дорогих оверклокерских процессоров. Однако никаких аппаратных ограничений для увеличения частоты у процессоров с заблокированным множителем, как оказалось, нет, и вся интеловская защита носит лишь программный характер. Неудивительно, что уже в конце 2015 года производители материнских плат научились её обходить, и это спровоцировало массовое появление версий BIOS, дающих доступ к увеличению рабочих частот для абсолютно любых LGA1151-процессоров. Впоследствии Intel попыталась было остановить начавшуюся вакханалию, но, как поётся в известной песне, фарш невозможно провернуть назад. Организационными мерами Intel добилась лишь того, что часть производителей перестала развивать линейки прошивок, допускающих разгон не-K-процессоров, но удалить из Интернета уже вышедшие версии BIOS ей, естественно, не удалось. К тому же некоторые, например, ASRock и вовсе отказались идти на поводу у микропроцессорного гиганта и до сих пор продолжают делать для отдельных своих плат версии BIOS с полностью разрешённым разгоном заблокированных процессоров.

Разгон LGA1151-процессоров с заблокированным множителем приобрёл особенную популярность в трёх случаях. Во-первых, хорошим выбором для «нелегального» наращивания производительности оказался процессор Core i5-6400. При цене на 25 процентов ниже, чем у настоящего оверклокерского Core i5-6600K, эта модель может быть разогнана как минимум не хуже. Для тех, кому лишённый поддержки технологии Hyper-Threading процессор Core i5 кажется слишком слабым даже в разгоне, есть другой интересный вариант – Xeon E3-1230 v5. Этот чип с точки зрения базовых характеристик является аналогом Core i7 поколения Skylake, но стоит примерно на четверть дешевле, чем настоящий Core i7-6700K. Правда, для разгона Xeon E3 v5 требуется специальная материнская плата на чипсете Intel C232, но покупка такой платы проблемой не является. Третий же, самый интересный вариант, открылся лишь в середине прошедшего года. Это – разгон инженерных образцов Skylake первых степпингов, которые в массовых масштабах сливаются через китайские онлайн-площадки. И пусть этот вариант немного сложнее первых двух в реализации, зато именно он предлагает максимальную отдачу на каждый вложенный рубль.

Легендарный инженерный Skylake aka Core i7-6400T

Такое богатство путей для разгона недорогих процессоров стало отличной новостью для многих энтузиастов. Платформа LGA1151 впервые за долгое время получила полное право стать настоящим оверклокерским решением, и это во многом подстегнуло её популярность. Но к сожалению, сказать наверняка, войдут ли подобные подарки в традицию, мы пока не имеем никакой возможности.

⇡#«Тик-так» наперекосяк

Ещё одна резонансная новость 2016 года – официальное признание Intel в том, что она вынуждена отказаться от двухгодичного циклического обновления микроархитектур и технологических процессов по эмпирическому правилу «тик-так». Новый принцип, которому теперь собирается следовать Intel, звучит как «процесс — архитектура — оптимизация», и это означает, что по одним и тем же производственным нормам компания планирует выпускать не по два, как раньше, а по три поколения процессоров. Таким образом, время жизни ближайших техпроцессов растянется как минимум на два с половиной или даже на три года. Закон Мура под угрозой?

Сроки жизни техпроцессов будут возрастать, но Intel обещает сохранять технологическое лидерство

То, что внедрение новых производственных норм даётся микропроцессорному гиганту с всё большим трудом, стало ясно ещё при появлении 14-нм технологии: выпуск чипов поколения Broadwell пришлось даже сдвигать на более поздний срок. Со следующим же техпроцессом Intel не ждёт ничего хорошего уже загодя — именно поэтому в планах компании и появился Kaby Lake, третье поколение процессоров, для производства которых используются 14-нм нормы. Они воплотили в себе новоявленную стадию «оптимизация», и, судя по тому, как она была осуществлена на практике, улучшения на этом такте цикла разработки касаются главным образом техпроцесса.

Очевидно, что подобным образом дело будет обстоять и со следующим техпроцессом с 10-нм нормами. Уже сейчас в его рамках Intel собирается выпустить как минимум три поколения чипов (Cannonlake, Icelake и Tigerlake), но как оно получится на самом деле – вообще предположить очень сложно. Согласно текущим планам, перехода к более тонким, 7-нм производственным нормам стоит ждать от Intel лишь в 2020-2021 годах, после того как 10-нм технология пробудет на вооружении три или даже четыре года.

Четыре процессора по 14-нм технологии и пять по 10-нм — так выглядит план Intel сегодня

Впрочем, оптимизма в Intel не теряют. Как говорит руководство компании, с вводом в строй 7-нм технологии будет предпринята попытка вернуться к выполнению закона Мура в его традиционной трактовке, то есть продолжительность цикла разработки попробуют снова сократить до двух лет. Помочь в этом должно запланированное внедрение в техпроцесс элементов литографии со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV), так что определённые шансы на успех у Intel, похоже, имеются.

⇡#Запасной вариант: Kaby Lake

В связи с тем, что из-за предполагаемых трудностей с освоением 10-нм технологии анонс Cannonlake отодвинулся на 2017 год, компании Intel пришлось срочно готовить ещё один «промежуточный» процессор, который мог бы быть выпущен в 2016-м. Именно таким «запасным вариантом» стал Kaby Lake. Впервые о нём мы услышали в середине 2015-го, а уже через год первые представители этого семейства стали поставляться производителям мобильных устройств из числа ближайших партнёров Intel. По этой причине ждать от Kaby Lake каких-то заметных улучшений по сравнению с Skylake не приходится. Эти процессоры воплощают в себе лишь поверхностную оптимизацию, выполненную на скорую руку.

Ядро Kaby Lake: очень похоже на Skylake

Тем не менее определённый шаг вперёд Intel сделать всё-таки удалось. Компания усовершенствовала свой 14-нм технологический процесс, причём речь идёт не только о том, что он достиг зрелости и стал выдавать хороший уровень выхода годных кристаллов. Такие формальные результаты, естественно, тоже имеются, но к ним добавлены важные изменения на микроуровне. Intel скорректировала профиль своих 3D tri-gate-транзисторов, и благодаря этому 14-нм полупроводниковые кристаллы смогли получить лучший частотный потенциал. Именно так и получился Kaby Lake, который в свете сказанного вполне справедливо было бы назвать Skylake Refresh, ведь тогда было бы совершенно ясно, что никаких усовершенствований на уровне микроархитектуры ожидать не следует.

Улучшение производительности на 12 % – результат роста частоты на 12 %

А это именно так. В Kaby Lake по сравнению со Skylake нет даже привычных трёх-пяти процентов прибавки в быстродействии. На равных со Skylake тактовых частотах новые процессоры выдают совершенно идентичную производительность, и всё их преимущество объясняется лишь увеличившимися на 200-300 МГц рабочими частотами.

Впрочем, руки интеловских инженеров всё-таки смогли дотянуться до встроенного в процессор графического ядра, а точнее его медиадвижка, который отвечает за аппаратное кодирование и декодирование видеоконтента. В нём была добавлена отсутствовавшая ранее полная поддержка форматов HEVC и VP9 как с 8-, так и с 10-битной цветностью, что должно положительно сказаться на автономности мобильных устройств при воспроизведении видео.

Все улучшения архитектуры Kaby Lake на одной картинке

Однако было бы несправедливым сказать, что не представляют никакого интереса и десктопные Kaby Lake. Энтузиасты, скорее всего, тоже останутся довольны новыми интеловскими предложениями. Дело в том, что улучшения в техпроцессе позволили не только поднять тактовые частоты, но и увеличили разгонный потенциал. В результате оверклокерские процессоры Core i7-7700K и Core i7-7600K, а также примкнувший к ним недорогой разблокированный двухъядерник Core i7-7350K способны брать 5-гигагерцевую высоту с обычным воздушным охлаждением. Чем они в первую очередь и привлекают.