От Sandy Bridge до Coffee Lake: сравниваем семь поколений Intel Core i7

⇡#Дополнение: производительность на одинаковой тактовой частоте

Сравнительное тестирование массовых процессоров Core i7 разных поколений может быть интересно и в том случае, если все участники приведены к единой тактовой частоте. Нередко производительность более новых представителей оказывается выше за счёт того, что Intel увеличивает в них тактовые частоты. Тесты же на одинаковой частоте позволяют вычленить из общего результата экстенсивную частотную составляющую, зависящую от микроархитектуры лишь косвенно, и сосредоточиться на вопросах «интенсификации».

Производительность, измеренная безотносительно к тактовым частотам, может интересовать и энтузиастов, которые эксплуатируют CPU за пределами номинальных режимов, на частотах, сильно отличающихся от штатных значений. Руководствуясь этими соображениями, мы решили добавить в практическое сравнение дополнительную дисциплину – тесты всех процессоров на одинаковой частоте 4,5 ГГц. Данное значение частоты была выбрано исходя из того, что разогнать до неё нетрудно почти любой из интеловских процессоров последних лет выпуска. Исключить из такого сравнения пришлось лишь представителя поколения Broadwell, поскольку оверклокерский потенциал Core i7-5775C крайне ограничен и о взятии им частоты 4,5 ГГц можно и не мечтать. Остальные шесть процессоров прошли ещё один цикл тестирования.

Результаты, полученные в комплексных тестах:

Результаты тестов в ресурсоёмких приложениях:

Даже если не принимать в рассмотрение тактовую частоту как фактор, за счёт которого интеловские процессоры прибавляют в скорости, улучшение производительности более новых чипов всё равно отлично прослеживается. Усреднённое преимущество Coffee Lake перед Sandy Bridge составляет 88 процентов, а превосходство четырёхъядерных Skylake и Kaby Lake над четырёхъядерным же Sandy Bridge достигает 38 процентов. В целом весь прогресс усреднённого быстродействия в ресурсоёмких приложениях за последние семь лет у процессоров Core i7 (работающих на одинаковой тактовой частоте) представлен на графике.

Даже если отмести тот факт, что частоты интеловских процессоров хоть медленно, но всё же растут, Core i7 с каждым новым поколением становятся лучше только за счёт структурных изменений и оптимизаций в микроархитектуре. Если судить по быстродействию в приложениях для создания и обработки цифрового контента, то можно заключить, что средний прирост удельной производительности на каждом этапе составляет порядка 15 процентов.

Впрочем, в играх, в которых оптимизация программного кода под современные микроархитектуры происходит с большим отставанием, ситуация с ростом быстродействия несколько иная:

По играм отлично видно, как развитие интеловских микроархитектур остановилось на поколении Skylake, и даже увеличение числа вычислительных ядер в Coffee Lake мало помогает в наращивании игровой производительности.

Конечно, отсутствие роста удельной игровой производительности ещё не означает, что более новые Core i7 неинтересны для геймеров. В конце концов, не стоит забывать, что приведённые выше результаты касаются частоты кадров для CPU, работающих на одинаковой тактовой частоте, а более новые процессоры не только имеют более высокие номинальные частоты, но и разгоняются куда лучше старых. А это значит, что игроки из числа оверклокеров могут быть заинтересованы в переходе на Coffee Lake не из-за его микроархитектуры, которая осталась неизменной со времён Skylake, и не из-за шести ядер, дающих минимальный прирост скорости в играх, а по другой причине – благодаря оверклокерским возможностям. В частности, взятие 5-гигагерцевого рубежа для Coffee Lake – вполне посильная задача, чего про его предшественников не скажешь.

⇡#Заключение

Так сложилось, что компанию Intel принято ругать за выбранную в последние годы стратегию размеренного и неторопливого внедрения улучшений базовой архитектуры Core, которая даёт не слишком заметный прирост быстродействия при переходе на каждое следующее поколение CPU. Однако подробное тестирование показывает, что в целом реальная производительность прирастает не такими уж и вялыми темпами. Просто нужно учитывать два момента. Во-первых, многие усовершенствования, добавляемые в новые процессоры, раскрывают себя далеко не сразу, а лишь спустя некоторое время, когда программное обеспечение обретает соответствующие оптимизации. Во-вторых, пусть и небольшое, но планомерное улучшение производительности, происходящее каждый год, в сумме даёт весьма значительный эффект, если рассматривать ситуацию в контексте более продолжительных временных промежутков.

В подтверждение достаточно привести один весьма показательный факт: новейший Core i7-8700K превосходит по быстродействию своего предшественника родом из 2011 года более чем вдвое. И даже если сопоставлять новинку с процессором Core i7-4790K, который вышел в 2014 году, то окажется, что за четыре года производительность успела вырасти как минимум в полтора раза.

Впрочем, нужно понимать, что указанные выше показатели прироста касаются ресурсоёмких приложений для создания и обработки цифрового контента. И именно здесь проходит водораздел: профессиональные пользователи, которые используют свои системы для работы, получают от совершенствования процессоров куда большие дивиденды, чем те, у кого компьютер служит чисто для развлечений. И в то время как для создателей контента частая модернизация платформ и процессоров – более чем осмысленный шаг, позволяющий поднять продуктивность, про геймеров разговор получается совершенно иным.

Игровые приложения — очень консервативная отрасль, которая реагирует на какие-либо изменения в архитектуре процессоров крайне медленно. Кроме того, игровая производительность в большей мере зависит от производительности графических карт, а не процессоров. Поэтому получается так, что пользователи игровых систем развитие интеловских CPU, произошедшее за последние годы, видят совсем по-другому. Там, где «профессионалы» констатируют двукратный рост производительности, игроки получают в лучшем случае лишь 35-процентное увеличение числа fps. И это значит, что в погоне за новыми поколениями интеловских CPU для них практически нет никакого смысла. Даже старшие процессоры серий Sandy Bridge и Ivy Bridge имеют достаточную мощность для того, чтобы раскрыть потенциал графической карты уровня GeForce GTX 1080 Ti.

Таким образом, пока игроков в новых процессорах может привлечь не столько рост производительности, сколько новые возможности. Ими могут быть какие-то дополнительные функции, появляющиеся в свежих платформах, например поддержка скоростных накопителей. Или же лучший оверклокерский потенциал, пределы которого, несмотря на проблемы Intel с освоением новых технологических процессов, всё-таки постепенно отодвигаются к более отдалённым рубежам. Однако для того, чтобы игроки получили чёткий и понятный сигнал к модернизации, в первую очередь должен произойти заметный рост быстродействия игровых GPU. А до тех пор даже владельцы интеловских CPU семилетней давности будут продолжать ощущать себя совершенно не обделёнными процессорной производительностью.

Тем не менее эту ситуацию вполне способны изменить процессоры поколения Coffee Lake. Произошедшее в них увеличение числа вычислительных ядер (до шести, а в перспективе и до восьми штук) несёт в себе мощный эмоциональный заряд. За счёт этого Core i7-8700K кажется очень удачным апгрейдом практически любому пользователю ПК, ведь многие думают, что шестиядерники за счёт заложенного в них потенциала смогут оставаться актуальным вариантом в течение более продолжительного срока. Так ли это в действительности, сейчас сказать тяжело. Но, подытоживая всё сказанное выше, мы можем подтвердить, что модернизация системы с переходом на Coffee Lake в любом случае имеет куда больше смысла, чем варианты апгрейда, которые микропроцессорный гигант предлагал до сих пор.