Процессоры Intel Core i3-5010U, i5-5250U, i5-5300U, i7-5500U и i7-5557U

Пять характерных представителей ультрамобильной линейки Broadwell


За последние несколько месяцев мы протестировали четыре модели третьего поколения Intel NUC, основанные на разных процессорах семейства Broadwell. Кроме того, чуть ранее нами был изучен мини-ПК Gigabyte Brix s, также использующий процессор Broadwell. В общем, таким образом у нас накопились результаты пяти процессоров семейства: один Core i3 и по паре i5 и i7, причем разных линеек. Как производительность Broadwell соотносится с CULV Core предыдущих поколений, мы уже изучали, но тогда у нас были «на руках» результаты лишь двух моделей процессоров, причем похожих друг на друга, несмотря на то, что формально они относились к разным подсемействам. Ну а сегодня настало время более подробно разобраться с самим семейством, благо разнообразие протестированных процессоров по техническим характеристикам в принципе делает пять имеющихся результатов достаточным для исчерпывающего ответа на вопрос, чего вообще можно ждать от двухъядерных «ноутбучных» Broadwell.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор Intel Core i3-5010U Intel Core i5-5250U Intel Core i5-5300U Intel Core i7-5500U Intel Core i7-5557U
Название ядра Broadwell
Технология пр-ва 14 нм
Частота ядра std/max, ГГц 2,1 1,6/2,7 2,3/2,9 2,4/3,0 3,1/3,4
Кол-во ядер/потоков вычисления 2/4
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 64/64
Кэш L2, КБ 2×256
Кэш L3, МиБ 3 4
Оперативная память 2×DDR3L-1600 2×DDR3L-1866
TDP, Вт 15 28
Графика HDG 5500 HDG 6000 HDG 5500 HDG 5500 IG 6100
Кол-во EU 24 48 24 24 48
Частота std/max, МГц 300/900 300/950 300/950 300/950 300/1100

Почему мы так считаем? Это легко понять по испытуемым. В частности, Core i3-5010U — фактически самая младшая модель U-семейства (ниже только 5005U, но там все отличие заключается в тактовой частоте на 100 МГц ниже, т. е. порядка 5%), а Core i7-5557U — фактически топовый двухъядерник: с максимальной тактовой частотой, видеоядром GT3 и TDP 28 Вт. Core i5-5250U покажет нам, к чему может привести попытка вместить GT3 в теплопакет 15 Вт. А сравнение 5010U, 5300U и 5500U продемонстрирует масштабируемость по тактовой частоте и зависимость производительности от емкости кэш-памяти в максимально близких условиях. Так что, в целом, внимательное изучение результатов и аккуратная их аппроксимация на другие модели не оставит в них «белых пятен». Правда, еще есть Broadwell-H, стоящие совсем особняком из-за использования кэш-памяти L4 и более широкого теплопакета, но чего ждать от таких моделей, в целом понятно и по процессору Xeon E3-1265L v4, несмотря на использование «десктопной» корпусировки более напоминающему по ТТХ топовые мобильные процессоры.

Процессор Intel Core i3-4170
Название ядра Haswell
Технология пр-ва 22 нм
Частота ядра std/max, ГГц 3,7
Кол-во ядер/потоков вычисления 2/4
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 64/64
Кэш L2, КБ 2×256
Кэш L3, МиБ 3
Оперативная память 2×DDR3-1600
TDP, Вт 54
Графика HDG 4400
Кол-во EU 20
Частота std/max, МГц 350/1150

С кем все это семейство сравнивать? Как нам кажется, наиболее правильным вариантом является «настольный» Core i3-4170, благо это такой «рабочий середнячок»: тоже двухъядерный и недорогой. Понятно, что недорогой он из-за крайне «либерального» теплопакета, благо в условиях «больших» настольных компьютеров с охлаждением проблем нет, но... Но до сих пор все же более частым на практике является вопрос «а хватит ли ноутбука или мини-ПК?» (даже когда денежные средства не жмут), нежели «какой из компьютеров упомянутого типа выбрать?». При этом как работают настольные Core i3, примерно представляют себе все, а как они соотносятся с представителями более и менее производительных классов — можно посмотреть и в наших статьях.

Что касается прочих условий тестирования, то они были равными, но не одинаковыми: частота работы оперативной памяти была максимальной поддерживаемой по спецификациям, а они немножко отличаются. А вот ее объем (8 ГБ) и системный накопитель (Toshiba THNSNH256GMCT емкостью 256 ГБ) были одинаковыми для всех испытуемых.

Методика тестирования

Для оценки производительности мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарков iXBT Application Benchmark 2015 и iXBT Game Benchmark 2015. Все результаты тестирования в первом бенчмарке мы нормировали относительно результатов референсной системы, которая в этом году будет одинаковой и для ноутбуков, и для всех остальных компьютеров, что призвано облегчить читателям нелегкий труд сравнения и выбора:

Процессор Intel Core i5-3317U
Чипсет Intel HM77 Express
Память 4 ГБ DDR3-1600 (двухканальный режим)
Графическая подсистема Intel HD Graphics 4000
Накопитель SSD 128 ГБ Crucial M4-CT128M4SSD1
Операционная система Windows 8 (64-битная)
Версия видеодрайвера графического ядра Intel 9.18.10.3186

iXBT Application Benchmark 2015

Чудес на свете не бывает, так что никакие улучшения нового семейства процессоров (в первую очередь — по видеочасти) не позволяют ему угнаться за настольным Core i3, благо у последнего тактовая частота максимальная. Впрочем, i7-5557U подобрался к нему максимально близко, чего не скажешь о 5500U, заметно отставшем — частоты еще ниже, видео слабое. А превосходство в GPU в этой группе, как видим, может и небольшую разницу в тактовой частоте процессорных ядер скомпенсировать, но только лишь небольшую — 5250U сумел обогнать 5300U. Еще хорошо заметна близкая к идеальной масштабируемость по тактовой частоте. Не по «паспортной» разумеется, а в режиме работы Turbo Boost: за время существования эту технологию уже отладили настолько, что осталось мало причин, способных ей помешать :)

В целом картина повторяется, но тут уже «приварок» от графического процессора невелик — все решают процессорные ядра. Точнее, их частота. И то, насколько ее удастся поднять: хорошо заметно, что для Core i5 и i7 ограничение теплопакета всего 15 Вт уже весьма серьезно.

Оптимизация по крайней мере части фильтров Adobe Photoshop под OpenCL достигла уже такого уровня, который сложно игнорировать, что делает весьма важной мощность видеочасти при прочих равных: Core i5-5250U сумел обогнать не только i5-5300U, но и i7-5500U, а Core i7-5557U способен обойти даже настольный Core i3-4170. C учетом того, что GPU в кристаллах современных процессоров занимает уже больше половины площади, такой эффект можно только приветствовать. Правда вот некоторые производители обещали нам подобные «сияющие высоты» еще лет так пять назад, но... не будем о грустном, раз уж прогнозы начинают хоть в какой-то степени сбываться.

А вот пример программы, которой до сих пор не нужно никаких новомодных технологий — ей бы одно-два ядра максимальной тактовой частоты. Со всеми вытекающими из этого последствиями, неприятными в первую очередь как раз для низкопотребляющих мобильных процессоров, где с тактовыми частотами дела обстоят как и ранее не блестяще.

Audition тоже «любит» тактовые частоты, но в некоторой степени благосклонен уже и к GPGPU. Но не настолько, чтобы это стало определяющим.

В равной степени последнее относится и к распознаванию текстов. Для которого, впрочем, наилучшим выбором вообще являются многоядерные процессоры, но вот «вместить» последние в 30 Вт пока все равно никак не получается. В 35 Вт можно, причем лучшие из таких моделей уже и «регулярные» настольные Core i3 обгоняют легко и существенно, но нашим сегодняшним героям от этого, понятно, не легче.

Как и в случае архиваторов, где у Broadwell-U с GT3 нашелся повышающий производительность «побочный эффект» в виде поддержки памяти с более высокой частотой, чем свойственно процессорам с GT2 и/или настольным моделям. Но эффект его невелик, так что отмеченные выше закономерности сохраняются.

Скорость инсталляции/деинсталляции приложений в этом сегменте сильно зависит от производительности процессоров, однако связано это в первую очередь с тем, что она у всех невысокая, а «работы» надо выполнять много. В итоге и такие вот «бытовые» задачи своей неторопливостью могут обескуражить пользователя. Для чего, впрочем, последний должен в первую очередь позаботиться о быстром системном накопителе — на каком-нибудь винчестере все будет происходить медленно и печально вообще независимо от платформы.

Файловые же операции вовсе продолжают зависеть от накопителя практически целиком и полностью, так что тут работой над другими компонентами компьютера никакого зримого эффекта не получить.

Что имеем в итоге? Производительность младших и старших моделей семейства различается примерно в полтора раза — не так уж и мало. Впрочем, даже старшие выходят лишь на уровень настольных Core i3, а младшие можно напрямую сравнивать лишь с Celeron: такой вот сдвиг по «табели о рангах» примерно на два семейства. Платить же приходится без учета данного сдвига, хотя в данном случае, разумеется, многое будет зависеть от ценовой политики производителя конечного изделия — рекомендованные «розничные» цены продуктов, в розницу не продающихся, обычно отношения к реальности не имеют: например, RCP Core i3-5010U выше, чем у всего NUC 5i3RYH, в который он установлен :)

Игровые приложения

По понятным причинам, для компьютерных систем такого уровня мы ограничиваемся режимом минимального качества, причем не только в «полном» разрешении, но и с его уменьшением до 1366×768 (Core i7-5500U в таком режиме не тестировался, но мы можем обойтись и без его результатов). Причина этого проста — несмотря на прогресс в области интегрированной графики, обойтись без дискретной видеокарты в игровом компьютере все еще невозможно, так что не стоит и пытаться. Но если игры являются не целью, а просто дополнительной нагрузкой, в некоторые можно поиграть и даже на таких системах. Хоть как-то. В какие и как можно, а в какие не стоит — сейчас и проверим.

FHD «не тянет» никто, поиграть в HD-разрешении можно на всех, хотя частота кадров на процессорах с GT2 и TDP 15 Вт лишь немногим выше «порога играбельности». С GT3 все немного лучше — вплоть до превосходства старших процессоров над настольными моделями.

В «Танках» требования к производительности графики достаточно невелики, чтобы им уже могли удовлетворять и младшие интегрированные GPU. Но ограниченно — развернуться в полную силу тут могут только модели с TDP 28 Вт, которые (в очередной раз) обходят двухъядерные настольные Haswell.

В эту игру худо-бедно можно играть и на суррогатных платформах, типа AMD Kabini или Intel Bay Trail. Ничего удивительного, что CULV Core для этого тоже подходят, причем можно уже и разрешение не снижать. Слишком «мощная» (с поправкой на принципиальную немощность) видеочасть, как видим, при ограниченном теплопакете может даже помешать. Но в общем и целом, повторимся, тут и младших Core i3 хватает. Не потому, что они такие уж быстрые, а просто потому, что разработчики игр интересы владельцев оных хорошо учитывают :)

Но если для разработчиков на первом месте графика, то тут даже в низком разрешении и при минимальных настройках «ловить» пользователям интегрированных GPU от Intel нечего. Подсластить пилюлю владельцам низкопотребляющих платформ может разве что то, что у пользователей настольных компьютеров те же проблемы (И от мысли, что Иванову тоже плохо, Сидорову вдруг стало хорошо (с)). Впрочем, последние их решить могут, в отличие от.

Возвращаемся к случаю, когда баланс сдвинут в пользу максимального охвата игровых платформ. Впрочем, максимальные настройки в Tomb Raider и не всякая дискретная видеокарта при этом тянет, но гибкость игры такова, что на минимальных на некоторых системах можно уже и на FHD-разрешение замахиваться. А с 1366х768 проблем и вовсе ни у кого из испытуемых не возникает.

В первой игре всех «еще мало», во второй — кое-как можно «натянуть» режим низкого разрешения, но в общем и целом картина была ясна еще ранее. Графическая часть в Broadwell стала на 20% мощнее, чем в Haswell при сравнении GT2 с GT2, а BW-GT3 против HW-GT2 в теории может обеспечить еще большую разницу. Но лишь в теории, поскольку двухъядерные Broadwell в вариантах с TDP выше 30 Вт не существуют (за исключением такой специфической модели, как i5-5350H, но там вообще GT3e со всеми вытекающими), что не позволяет им работать на высоких частотах. «Одноклассников» они при этом опережают, разумеется, но вот с «настольными» Haswell бывает всякое. Впрочем, TDP 28 Вт (а такой бывает только при наличии GPU GT3), как видим, нередко позволяет добиться как минимум паритета с не самыми медленными Core i3 настольного семейства. Но это максимум, на который можно рассчитывать.

Итого

Как уже было сказано, в целом производительность CULV и «обычных» Core соотносится со сдвигом примерно на два класса, т. е. Core i7-U примерно соответствует настольным Core i3, а вот Core i3-U — разве что Celeron. В то же время с играми положение дел ближе к паритетному, однако лишь в том смысле, что и настольным моделям, в общем-то, похвастаться на этой стезе нечем. Особняком стоят процессоры с GT3e, способные демонстрировать неплохие результаты и в игровых приложениях, но с ними пока парадоксальная ситуация: минимальный теплопакет имеет как раз не мобильный, а настольный (по типу сокета) процессор, да еще и Xeon. Однако тут надо вспомнить инициативу Intel по стандартизации форм-фактора 5×5 для системных плат с сокетными процессорами, что дает «путевку в жизнь» «нукообразным» решениям и с LGA115x. Пусть даже они будут несколько более крупными, нежели прародитель, но для системы охлаждения это только плюс. При этом и процессор можно будет подбирать по вкусу — вплоть до четырехъядерных, причем для этого производителям не придется сразу выпускать десяток моделей баребонов: гибкость конфигурирования уже будет сравнима с настольными ПК. Но это, конечно, совсем другая история.

Компактные же (без оговорок) решения могут извлечь некоторую пользу из выхода на рынок Skylake, хотя мы бы на это не слишком рассчитывали: графическая часть может стать существенно более мощной при появлении процессоров с GT3e и TDP 28 Вт (почему, кстати, возможно, подобные Broadwell и «притормозили»), но существенного прироста частот при использовании того же техпроцесса уже не будет. Таким образом, актуальность текущие решения сохранят надолго — главное выбрать «правильное»: как видим, производительность и функциональность процессоров различается в немалой степени (в корпоративном окружении, например, скромный Core i5-5300U может дать фору топовому i7-5557U, поскольку первый поддерживает vPro, а второй нет), равно как и требования к системе охлаждения, и цена готовых решений на их основе.




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.