Обзор процессора Intel Pentium Gold G5500: гиперпень 2.0

Вряд ли кто-то захочет спорить с тем, что выход процессоров поколения Coffee Lake – это маленькая революция в сфере персональных компьютеров. Несмотря на то, что Intel не стала менять микроархитектуру и не смогла осуществить переход на более «тонкий» технологический процесс, она решилась на другой беспрецедентный шаг – на увеличение количества вычислительных ядер. И теперь, спустя десять лет доминирования в десктопном сегменте исключительно четырёхъядерных и двухъядерных процессоров, представители серий Core i7 и Core i5 стали шестиядерниками, а более доступные Core i3 получили по четыре полноценных вычислительных ядра. На этом фоне логично было бы ожидать, что внедрение дизайна Coffee Lake каким-то подобным образом повлияет и на бюджетные чипы, которые микропроцессорный гигант продаёт под торговыми марками Pentium и Celeron. Однако этого не случилось, и они так и остались двухъядерными.

Но сокрушаться по этому поводу вряд ли уместно. Дело в том, что существенные улучшения характеристик у носителей марки Pentium произошли в прошлом поколении – при переходе на дизайн Kaby Lake. Тогда эти недорогие процессоры получили поддержку технологии Hyper-Threading и способность выполнять четыре вычислительных потока на двух ядрах. Это тут же сделало их фаворитами бюджетных сборок. Ведь при цене порядка $60-80 они оказались способны предложить вполне достаточный для большинства задач домашних пользователей (а это в первую очередь 3D-игры) уровень производительности, который к тому же оказался близок к показателям заметно более дорогих Core i3 того времени.

В процессорах поколения Coffee Lake разрыв между производительностью Pentium и Core i3 вновь вернулся на своё место. Несмотря на то, что современные представители и того и другого семейства могут исполнять по четыре вычислительных потока, делают они это разными средствами: Pentium полагается на технологию Hyper-Threading, а Core i3 предлагает четыре полноценных ядра на аппаратном уровне. Получается, что, в то время как все Core сделали шаг вперёд, Pentium, образно говоря, остались на своём старом месте.

Делает ли это новых представителей семейства Pentium, предназначенных для использования в составе платформы LGA1151 v2, совершенно неинтересными? Отнюдь нет! Во-первых, кое-что в лучшую сторону всё-таки поменялось. Например, у Pentium поколения Coffee Lake увеличились тактовые частоты и вырос объём L3-кеша. А во-вторых, Pentium кардинально сменили имидж: теперь это не какие-то там затрапезные бюджетные процессоры, а благородные и даже практически драгоценные Pentium Gold!

Впрочем, по этому поводу не стоит питать особых иллюзий. Появившееся на торговой марке Pentium золото – совершенно сусальное, и слово Gold не отражает никаких технологических прорывов. Оно появилось стараниями бывшего главного маркетолога Стива Фанда (Steve Fund), который перешёл в Intel после многолетней работы на Procter&Gamble и PepsiCo и сразу же с энтузиазмом стал применять свой опыт в реализации потребительских товаров к IT-продуктам. Сейчас Стив главой интеловского маркетинга уже не числится, но его наследие, очевидно, ещё долго будет мозолить нам глаза, ведь «металлические» приставки прилипли не только к Pentium, но и к семейству Xeon.

Впрочем, говоря по правде, определённый смысл в переименовании десктопных Pentium с дизайном Coffee Lake всё-таки был. Дело в том, что параллельно с Pentium Gold теперь в природе существуют ещё и Pentium Silver – процессоры с индексами J и N в модельном номере, то есть такие, которые основываются на микроархитектуре Gemini Lake и являются дальнейшим развитием Atom. Правда, встретиться лицом к лицу Pentium Gold и Pentium Silver, очевидно, никогда не смогут. Если первые — это классические Coffee Lake в LGA1151 v2-исполнении, то вторые предназначаются для мобильных и встраиваемых систем, выпускаются в BGA-упаковке и напаиваются на материнскую плату. Тем не менее раньше и те и другие чипы продавались под одной и той же торговой маркой, что теоретически могло породить определённую путаницу. Теперь же эти разнородные предложения формально разнесены по разным семействам.

Естественно, в этом материале мы поговорим исключительно о новых Pentium Gold. Наша главная задача – проверить, остаются ли богато декорированные «гиперпни» поколения Coffee Lake столь же интересным вариантом для дешёвых конфигураций, сколь были их «неблагородные» предшественники с дизайном Kaby Lake.

⇡#Pentium Gold в подробностях

После того как Intel завершила второй этап формирования модельного ряда процессоров для своей актуальной платформы LGA1151 v2, номенклатура доступных разновидностей Coffee Lake приобрела следующий вид:

После модернизации носителей марки Core процессоры Pentium Gold смотрятся среди собратьев не слишком впечатляюще: два ядра, пусть и с поддержкой Hyper-Threading, сегодня уже представляются, мягко говоря, компромиссным вариантом. Тем не менее не стоит забывать, что ещё какой-нибудь год назад Intel предлагала двухъядерные процессоры и в семействе Core i3, и тогда это не вызывало никаких серьёзных вопросов от пользователей. Безусловно, ситуация с поддержкой многопоточных вычислений непрерывно улучшается, но темпы, которыми устаревают процессоры с небольшим числом ядер, не стоит переоценивать. Иными словами, два ядра и четыре потока, которые предлагают сегодняшние Pentium Gold, вполне могут быть разумным вариантом для конфигураций начального уровня.

Тем более что Pentium Gold по сравнению со своими предшественниками, процессорами Pentium поколения Kaby Lake, получили дополнительные преимущества. Объём кеш-памяти третьего уровня увеличился с 3 до 4 Мбайт, вместе с этим выросла и её ассоциативность, а значит — и эффективность. Кроме того, тактовые частоты, на которых работают современные представители семейства Pentium Gold, получили 200-мегагерцевую прибавку и достигли отметки 3,9 ГГц. В результате сегодняшние старшие версии Pentium Gold имеют даже лучшие формальные характеристики, чем младшие процессоры Core i3 семитысячной серии. Например, если сравнить старший Pentium Gold G5600 с каким-нибудь Core i3-7100, то окажется, что «золотая» новинка бюджетной серии выигрывает в размере L3-кеша и не проигрывает по частоте.

Правда, Pentium Gold унаследовали от предшественников свой фирменный изъян – отсутствие поддержки AVX и AVX2-инструкций. Честно говоря, в ситуации, когда бюджетные процессоры уступают более дорогим собратьям в количестве вычислительных ядер, необходимости в такой дополнительной дифференциации нет. Но Intel решила продолжить блокировку 128- и 256-битных векторных инструкций и в Pentium Gold, что может серьёзно сказаться на их производительности во многих профессиональных задачах. Команды набора AVX поддерживаются большинством процессоров AMD и Intel начиная с 2011 года. Поэтому алгоритмов, способных получить прирост производительности от их использования, к нынешнему моменту набралось достаточное количество, и в первую очередь они используются в приложениях для обработки изображений и видео. Но с другой стороны, геймеры могут быть спокойны: в играх векторные инструкции наборов AVX и AVX2 практически не задействуются и сегодня.

Pentium Gold лишены совместимости не только с AVX, но и с технологией Intel Optane Memory. Процессоры недорогого семейства не позволят сформировать дисковую подсистему, усиленную быстрым кешем на базе памяти 3D XPoint. Однако использовать накопители серии Optane как индивидуальные дисковые тома Pentium Gold не запрещает.

Поскольку Pentium Gold относятся к поколению Coffee Lake, они совместимы исключительно с платами с процессорным разъёмом LGA1151 v2, основанными на наборах логики Z370, H370, B360 и H310. С учётом позиционирования этих процессоров, наиболее типичная среда их обитания будет ограничиваться недорогими платформами на чипсетах B360 или H310. И в этом случае необходимо иметь в виду заложенные в Pentium Gold дополнительные ограничения в режимах работы оперативной памяти: недорогие материнские платы на младших наборах логики не дадут использовать память на частотах выше DDR4-2400.

Pentium Gold, как и прочие представители семейства Coffee Lake, – процессоры с интегрированным графическим ядром. В данном случае Intel решила не жадничать и снабдила бюджетные модели полноценной (для настольных решений) графикой уровня GT2, используемой в том числе и в процессорах уровня Core i7 и i5. Это значит, что графическое ядро процессоров Pentium Gold относится к классу Intel HD Graphics 630, имеет 24 исполнительных устройства и поддерживает аппаратное кодирование и декодирование Full HD- и 4K-видео во всех популярных форматах.

На данный момент модельный ряд процессоров серии Pentium Gold включает в себя пять моделей, две из которых относятся к энергоэффективному классу с TDP 35 Вт. Если отбросить эти зажатые в том числе и по производительности варианты, останется три модели, которые могут представлять интерес в качестве базы для бюджетной сборки:

Для подробного знакомства мы выбрали среднюю модель, Pentium Gold G5500. Она немного дешевле двухъядерного флагмана и имеет на 100 МГц более низкую частоту, но при этом обладает всем арсеналом плюсов интеловских бюджетных процессоров: поддержкой Hyper-Threading, увеличенным до 4 Мбайт L3-кешем и встроенным графическим ядром уровня GT2.

Показания диагностической утилиты CPU-Z полностью подтверждают все характеристики Pentium Gold, о которых мы подробно говорили до этого. Дополнительного упоминания заслуживают лишь две детали.

Первая: процессорам Pentium Gold, и исследуемому G5500 в том числе, приписывается расчётное тепловыделение на уровне 54 Вт. В то же время для прошлых поколений процессоров Pentium и для двухъядерных Core i3 устанавливались более узкие рамки теплового пакета – 51 Вт.

И вторая: представители семейства Pentium Gold относятся к поколению Coffee Lake лишь формально. Идентификатор CPUID явно указывает на то, что в их основе лежит полупроводниковый кристалл степпинга B0, который в действительности соответствует поколению Kaby Lake и изготавливаются по технологии 14 нм+. Иными словами, Pentium Gold – чипы, которые являются производной от Core i3 поколения Kaby Lake: и те и другие процессоры базируются на одинаковом кремнии. И это логично, поскольку по более новому технологическому процессу 14 нм++ двухъядерные версии кристаллов Intel не производит. Впрочем, всё это вовсе не отменяет возможность того, что позднее в Pentium Gold придут и настоящие кристаллы Coffee Lake степпинга U0.