Процессоры Intel Core i5 для LGA1156


Наш предыдущий материал был посвящен процессорам семейства Core i7-800 для платформы LGA1156. В конечном итоге мы пришли к выводу, что эта линейка (наряду с 900-й для LGA1366) во всех своих проявлениях может предложить покупателям достаточное количество вычислительных ресурсов для решения практически всех встающих перед индивидуальным пользователем задач. Да иначе и быть не может: не менее четырех вычислительных ядер, каждое из которых способно выполнять по два потока команд, часто́ты выше 3 ГГц (в большинстве случаев), восемь или более мегабайт кэш-памяти третьего уровня — в общем, все, что может предложить индустрия в современных процессорах массового назначения. Но, мягко говоря, не дешево — от 300 долларов в розницу. Что делать в тех случаях, когда таких денег нет или их жалко тратить? Например, бюджет составляет порядка 150-250 долларов и не больше. Очевидно, придется себя как-то ограничивать в желаниях, приводя их в соответствие с возможностями. Т. е. как минимум выбирать не Core i7, а Core i5 (если продолжать ориентироваться на продукцию Intel). А вот этих процессоров уже достаточно много, причем разных. Как это сказывается на производительности? Давайте займемся изучением данного вопроса.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор Core i5-650/655K Core i5-660/661 Core i5-670 Core i5-680 Core i5-750 Core i5-760
Название ядра Clarkdale Clarkdale Clarkdale Clarkdale Lynnfield Lynnfield
Технология пр-ва 32/45 нм 32/45 нм 32/45 нм 32/45 нм 45 нм 45 нм
Частота ядра (std/max), ГГц 3,2/3,47 3,33/3,6 3,47/3,7 3,6/3,87 2,66/3,2 2,8/3,33
Стартовый коэффициент умножения 24 25 26 27 20 21
Схема работы Turbo Boost 2-1 2-1 2-1 2-1 4-4-1-1 4-4-1-1
Кол-во ядер/потоков вычисления 2/4 2/4 2/4 2/4 4/4 4/4
Кэш L1, I/D, КБ 32/32 32/32 32/32 32/32 32/32 32/32
Кэш L2, КБ 2×256 2×256 2×256 2×256 4×256 4×256
Кэш L3, КБ 4096 4096 4096 4096 8192 8192
Частота UnCore, ГГц 2,4 2,4 2,4 2,4 2,13 2,13
Оперативная память 2×DDR3-1333
Частота графического ядра, МГц 733 733/900 733 733
Сокет LGA1156
TDP 73 Вт 73/87 Вт 73 Вт 73 Вт 95 Вт 95 Вт
Цена $245(10)/
Н/Д(1)
Н/Д(3)/
Н/Д(1)
Н/Д(3) Н/Д(2) Н/Д(2) Н/Д(4)

Изучение таблицы с испытуемыми мы начнем с правой ее части, поскольку даже беглого взгляда достаточно, чтобы понять, что все большое семейство делится на два существенно отличающихся друг от друга. Согласно номеру, старшими являются Core i5-700, которых на данный момент ровно две модели (и еще одна низкопотребляющая, но это отдельный разговор, который мы пока отложим до будущих времен). Обе базируются на том же кристалле Lynnfield, что и Core i7-800, а принципиальным отличием семейств 700 и 800 является отсутствие поддержки первыми Hyper-Threading. Есть и менее принципиальные — в частности, частота UnCore снижена до 2,13 ГГц (впрочем, такая же и у неэкстремальных моделей Core i7-900), ниже тактовые частоты и менее агрессивен буст-режим. Словом, это другие процессоры. Но очень похожие на уже изученные :)

А в левой части таблицы расположились шесть представителей семейства Core i5-600, совсем не похожие на 700-е и 800-е семейство. Во-первых, все они имеют лишь по два вычислительных ядра, а с четырьмя потоками вычислений справляются благодаря Hyper-Threading. Во-вторых, емкость кэш-памяти третьего уровня составляет всего 4 МБ, пусть и на той же частоте, что у Core i7-800. Но в плане производительности системы памяти они отстают от всех, поскольку контроллер памяти в этих моделях другой — на самом деле он внешний, хоть и помещен под единой крышкой теплорассеивателя, и более медленный. Зато кроме контроллера памяти в том же 45-нанометровом кристалле помещается и графическое ядро GMA HD, вполне способное удовлетворить всех, кроме геймеров. А сами вычислительные ядра и кэш-память помещены в кристалл, производимый по нормам 32 нм, что позволяет уменьшить энергопотребление, несмотря на достаточно высокие тактовые частоты.

На деле же и семейство Core i5-600 совсем не однородно. Особняком стои́т модель 650 — это самый дешевый процессор в линейке, поэтому его можно считать устройством универсального назначения: смысл в покупке может быть независимо от того, собираемся мы использовать встроенное графическое ядро или нет. А вот 660 с ценой, как у 750, и, в особенности, 670 и 680, которые сто́ят на уровне Core i7, уже сложно считать универсальными. Априори, по техническим характеристикам (да и по результатам прошлых тестирований), они выглядят куда менее привлекательно, нежели их непосредственные конкуренты. Таким образом, могут быть интересны в первую очередь при использовании интегрированной графики, которой модели более высоких семейств просто лишены.

Но графика может быть разной по скорости, поэтому в Intel выделили еще одну изолированную модель с индексом 661. Она сто́ит как 660, но отличается повышенными частотами графического ядра (следовательно и более высокой производительностью последнего), а в качестве компенсации от этого процессора «откусили» поддержку VT-d и ТХТ, заодно увеличив TDP. В результате получился этакий процессор для домашнего медиацентра в формате Mini-ITX, в то время как «базовая» модель более интересна в корпоративной сети. Но при использовании дискретной видеокарты производительность у этих процессоров, естественно, одинаковая, чем мы и воспользовались.

И еще одно изолированное семейство из одной модели — Core i5-655K. В штатном режиме это все тот же младшенький 650, а его цена, превышающая 200 долларов, обусловлена разблокированными множителями. Кстати, в этот раз компания Intel пошла даже дальше, чем в Core i7-875K, добавив также и множители для памяти 12, 14 и 16, что дает нам итоговую частоту аж DDR3-2133 в «почти штатном режиме» (это, кстати, даже больше, чем DDR3-2000 у Core i7-980X без разгона UnCore). Все это делает Core i5-655K интересным объектом исследований для энтузиастов. Однако поскольку мы в основных статьях используем исключительно штатный режим работы процессоров (лишь изредка отходя от этого правила тогда, когда хочется экспериментально проверить какую-нибудь гипотезу), для нас 650 и 655К — это одно и тоже. Как, впрочем, и для большинства пользователей.

Процессор Core i7-860 Phenom II X4 970 Phenom II X6 1055T
Название ядра Lynnfield Deneb Thuban
Технология пр-ва 45 нм 45 нм 45 нм
Частота ядра (std/max), ГГц 2,8/3,46 3,5 2,8/3,3
Стартовый коэффициент умножения 21 17,5 14
Схема работы Turbo Boost 5-4-1-1
Кол-во ядер/потоков вычисления 4/8 4/4 6/6
Кэш L1, I/D, КБ 32/32 64/64 64/64
Кэш L2, КБ 4×256 4×512 6×512
Кэш L3, КБ 8192 6144 6144
Частота UnCore, ГГц 2,4 2,0 2,0
Оперативная память 2×DDR3-1333 2×DDR3-1333 2×DDR3-1333
QPI/HT 4,8 Гт./с 2000 МГц 2000 МГц
Сокет LGA1156 AM3 AM3
TDP 95 Вт 125 Вт 95/125 Вт
Цена Н/Д(3) Н/Д(0) Н/Д(0)

Для сравнения с испытуемыми на этот раз мы выбрали уже целых три процессора. Первым из них является Core i7-860, имеющий ту же стартовую частоту и те же четыре ядра, что и Core i5-760. Но при этом, как уже было сказано выше, более высокую частоту UnCore, более агрессивный буст-режим и, главное, поддержку Hyper-Threading. Его оптовая цена, кстати, идентична Core i5-670, что является дополнительным аргументом для включения этого процессора в число референсных. Ну а две другие точки отсчета — процессоры AMD. Собственно, как и следовало ожидать, чем ниже мы спускаемся в табели о рангах процессоров Intel, тем более заметной становится конкуренция между двумя компаниями. Вот и сейчас в аналогичной ценовой группе AMD способна предложить пользователю целых два устройства — Phenom II X4 970 (да и прочие представители этой линейки, кстати, по ценам и производительности вполне способны поконкурировать с Core i5) и младший шестиядерный Phenom II X6 1055T.

Кстати, несмотря на относительную «дешевизну» изучаемых сегодня процессоров, среди них нашлось аж три рекордсмена:

  1. AMD Phenom II X6 1055T — самый доступный шестиядерник в мире, имеющий цену в районе 200 долларов США.
  2. AMD Phenom II X4 970 — самый высокочастотный четырехъядерный настольный процессор: 3,5 ГГц при загрузке всех ядер (бо́льшую частоту имеет только Xeon X5677 и только в буст-режиме).
  3. Intel Core i5-680 — просто самый высокочастотный х86-процессор: стартовая частота составляет 3,6 ГГц, а в буст-режиме при загрузке всего одного ядра он «разгоняется» до 3,86 ГГц, что даже больше, чем у старшего серийного Pentium 4 при несравнимо большей эффективности второго поколения Core (и, кстати, лишь 133 МГц отделяет 680 от магической вершины 4 ГГц, штурм которой до сих пор был безуспешен).

Как эти рекорды проявляются на практике, посмотреть любопытно и поучительно.

  Системная плата Оперативная память
LGA1156 Gigabyte P55A-UD6 (P55) Kingston KVR1333D3N9K3/6G (2×1333; 9-9-9-24)
AM3 Gigabyte 890FXA-UD7 (AMD 890FX) Corsair CM3X2G1600C9DHX (2×1333; 7-7-7-20-1T, Unganged Mode)

Тестирование

Методика тестирования производительности (список используемого ПО и условия тестирования) подробно описана в отдельной статье. Для удобства восприятия, результаты на диаграммах представлены в процентах (за 100% принят результат AMD Athlon II X4 620 в каждом из тестов). Подробные результаты в абсолютных величинах доступны в виде таблицы в формате Microsoft Excel.

3D-визуализация

Ранее в этой группе тестов Core i5-750 обгонял Core i5-66x, теперь же к финишу они пришли одновременно. Внимательное изучение подробных результатов показывает, что в большинстве приложений расстановка сил осталась той же за одним исключением. После смены Windows Vista на Windows 7 и видеокарты на базе GTX 275 на более новый Radeon HD 5870 результаты SPECapc for UGS NX 4 в паре с UGS NX 6 x64 (т. е. все та же связка, что и в предыдущей версии методики) резко снизились для Core i5-750 и выше, но выросли у Core i5-600. Такой вот результат — короля нередко играет свита, причем полностью. Нам-то проще — мы процессоры сравниваем в одинаковых условиях. А вот подбор конкретной конфигурации для работы такие особенности заметно усложняют. Впрочем, разве кто-то сомневался, что в задачах визуализации видеокарта имеет значение? Что называется, получите и распишитесь.

Что же касается самих процессоров, то в очередной раз подтверждается гипотеза, что для интерактивной работы слишком уж мощный процессор не нужен. В общем-то, для этой задачи и нового Celeron вполне хватит, не говоря уже о Pentium. Словом, вопреки «страшному» названию этой группы и профессиональному статусу входящих в нее приложений, больше 100 долларов за процессор конкретно для нее тратить вовсе не обязательно, но можно: некоторые преференции вполне достижимы.

3D-рендеринг

Совсем иной расклад при финальном просчете сцен. Очевидно, что когда речь заходит об интенсивных вычислениях, два ядра с Hyper-Threading совсем не конкуренты четырем ядрам без поддержки данной технологии. Особенно печальны показатели старших моделей: с учетом цены, Core i5-680 будут сравнивать с Core i7, где и НТ есть, и ядер тоже вдвое больше. Да и Core i5-700, по-хорошему, нормально выглядят лишь на фоне семейств, расположенных ниже в табели о рангах. Т. е. тут уже рекомендация может быть совсем другой: в компьютер, предназначенный для рендеринга, полезно устанавливать процессор ценой долларов эдак 300 или больше. Ну а если доступных средств в полтора раза меньше, неплохим выбором будет продукция AMD. Да, разумеется, низкая частота делает победу Phenom II X6 1055T (Core i7 по вполне понятным причинам здесь вне конкуренции) не слишком убедительной, однако… частоту можно увеличить немного и разгоном. Или просто купить 1075Т, который все еще куда дешевле Core i7, но убедительно быстрее всех Core i5.

Научно-инженерные вычисления

В этот раз опять отличился UGS NX. Аналогичным первой группе образом: для Core i5-700 — падение, для Core i5-600 — рост, причем примерно в аналогичной пропорции. В общем, в этом приложении оба результата существенно зависят от установленной видеокарты, что делает его неплохим тестом системы и не очень хорошим — процессоров. Хотя, с другой стороны, разное поведение на разных ядрах — это и с процессорной точки зрения не такой уж плохой результат. Но об этой особенности следует помнить всегда. Мы о ней помним со времен практического исследования в рамках выбора видеокарты для обновленной версии методики, однако в свете последних фактов, пожалуй, следует считать его глубину недостаточной — надо было, все-таки, еще пару процессоров взять для уточнения базиса.

Однако положение 700-й серии сильно улучшило то, что у бенчмарка ММА для пакета Mathematica с новой версии (на которую мы и перешли в новой методике) появилась поддержка многопоточности, так что тут уже как раз 750 и 760 существенно вырвались вперед. Причина объяснена выше (да и ранее не раз) — настоящие дополнительные ядра все же лучше «виртуальных» при прочих равных. Впрочем, в конечном итоге наращивание частоты позволяет Core i5-600 демонстрировать очень даже конкурентоспособные результаты (поскольку сама группа тестов слишком уж «малопоточная» во многих своих частях — что, в частности, делает аутсайдером Phenom II X6 1055T), но дается это им достаточно высокой ценой.

Графические редакторы

Из четырех программ относительно неплохую многопоточную оптимизацию имеет только Adobe Photoshop, хотя и в нем Hyper-Threading не сильно уступает «честным» ядрам. А три остальные программы «бытового» назначения вообще готовы довольствоваться двухъядерными высокочастотными процессорами. Ничего удивительного, что в конечном итоге это звездный час Core i5-600.

Архиваторы

7-Zip умеет использовать столько ядер, сколько найдет (в разумных пределах), а к подсистеме памяти чувствительны обе программы, так что триумф в предыдущей группе превратился в настоящий разгром — худшим из «настоящих» многоядерных процессоров является Phenom II X6 1055T, но обогнать его удалось лишь дорогущему Core i5-680. А вот 700-я серия вполне на своем месте.

Компиляция

Избиение младенцев продолжается :) Тут уже и Phenom II X6 1055T с легкостью расправился с Core i5-700, и Phenom II X4 970 от этого семейства не отстает. Core i7-860, разумеется, по-прежнему лидер, но в этом сомнений и не было. Хуже то, что даже старшие представители 600-го семейства при сравнимой цене не способны продемонстрировать сравнимую хотя бы с двухсотдолларовыми процессорами производительность, да и младшие «отрабатывают» в лучшем случае долларов эдак на 120, а не на 150-200.

Java

И еще более показательный случай — как видим, всего два ядра (пусть и «с допингом») позволяют Core i5-600 лишь кое-как конкурировать с семейством AMD Athlon II X4. Скорее даже, лишь с младшим его представителем, выбранным нами на роль эталона. Результаты всех остальных процессоров в недосягаемости, причем особенно сильны в этом тесте как раз процессоры AMD. Впрочем, Core i7-860 все-таки сумел отстоять свое первое место, но не забываем, что он намного дороже что 970-го, что 1055Т.

Интернет-браузеры

Пока тестирование при помощи этих двух приложений продолжает оставаться для нас само по себе объектом исследований. Судя по результатам, очень похоже на использование нескольких (возможно, что и четырех) вычислительных потоков, из которых, впрочем, основным является лишь один. Первое не позволяет многоядерным процессорам Intel активно использовать Turbo Boost, а второе не оставляет шансов низкочастотным процессорам независимо от их производителя. Во всяком случае, победителем в первый раз оказался Phenom II X4 970 — напомним: самый высокочастотный при загрузке четырех ядер. А второе и третье место с большим отрывом заняли Core i5-680 и 670, тоже способные похвастаться мягко говоря не самой низкой частотой.

Кодирование аудио

Чем больше потоков, тем лучше. Чем быстрее каждый поток, тем… тоже лучше. Но шесть медленных все-таки лучше четырех быстрых, не говоря уже о четырех медленных (когда половина из них «виртуальные»).

Кодирование видео

Лучшая иллюстрация того факта, что само по себе число ядер не является волшебной палочкой, автоматически обеспечивающей лидерство — несмотря на то, что, как мы уже знаем, Phenom II X6 на этих приложениях может полноценно конкурировать с Core i7, младшей модели в линейке это помогает слабо. Слишком уж низкая частота и закономерный результат — «обычные» четырехъядерные процессоры что Intel, что AMD справляются с работой быстрее. Но именно четырехъядерные, а не просто четырехпоточные — тем в этой битве титанов ничего не светит. Кроме, разве что, конкуренции с Athlon II X4, да и то — не слишком удачной из-за разницы цен.

Игры

Медленно, но верно многопоточность начинает прокладывать себе путь и в этом классе программного обеспечения. Во всяком случае, так кажется, если посмотреть на сводную диаграмму. Но не стоит спешить открывать шампанское. Фактически Core i7-860 занял свое первое место лишь благодаря отрыву в Fritz Chess. Еще ему удалось обойти Core i5-760 в Far Cry 2 и Batman, но лишь на пару кадров. В остальных приложениях быстрее именно 760-й. Несмотря на более агрессивный буст-режим и большую частоту UnCore (что игры любят), издержки на Hyper-Treading никуда не делись, а пользы от этой технологии нет до сих пор, т. е. в основной массе ПО пользы от более чем четырех ядер/потоков вычисления как не было, так и не появилось. Но вот для двухъядерных процессоров эта технология весьма актуальна, что позволяет Core i5-600 демонстрировать неплохие результаты даже там, где нужно больше двух ядер. А иногда достаточно и двух  — лишь бы частота была повыше. В общем и целом, какая-никакая, но интрига при выборе «игрового» процессора начала появляться, однако на практике на нее можно и не обращать внимания. Просто раньше долгое время основной рекомендацией было приобретать высокочастотный двухъядерный процессор с большим объемом кэш-памяти (лучший из тех, на который хватит денег), а сейчас оптимальным становится уже четырехъядерный с теми же требованиями к частоте и кэшу. Но сильно переплачивать не сто́ит — лучше больше потратить на видеокарту, конечно. Причем даже если получается приобрести одну из старших моделей последних, все равно вовсе не обязательно тратить на процессор больше 200 долларов.

Итого

В принципе, итоговая расстановка процессоров по результатам тестирования с использованием нашей методики вполне коррелирует с их позиционированием с точки зрения Intel, так что можно утверждать, что номера моделей взяты вовсе не с потолка. Это хорошая новость, а вот вам и плохая — цены у процессоров семейства Core i5 вовсе не зависят монотонным образом от роста номера модели, в отличие от производительности. Ну да — у 600-го семейства есть преимущество в виде наличия интегрированной графики, что позволяет при желании снизить стоимость системы, однако очевидно, что при ее задействовании и производительность будет совсем иной. А главное — и экономия-то невелика: GMA HD медленнее, нежели любая дискретная видеокарта, включая и «переходники для монитора», типа Radeon HD 3450, ценой менее 30 долларов. То есть, называя вещи своими именами, лучше уж приобрести Core i5-760 и такую вот видеокарту (кстати — большинство из них низкопрофильные и снабжены пассивным охлаждением), нежели Core i5-680: первое будет и дешевле, и быстрее, и функциональнее. И даже при использовании Radeon HD 5450 (тоже, в основном, низкопрофильного и с пассивом) некоторое преимущество в цене все еще сохраняется у дискретного варианта, а разница в производительности будет еще большей. В общем, GMA HD является полезным лишь в тех случаях, когда дискретную видеокарту использовать вообще невозможно — а насколько это распространенная ситуация?

К тому же, не стоит забывать и о том, что и интегрированная графика AMD пока еще заметно превосходит соответствующее решение Intel, однако (и в этом ее большое преимущество) может использоваться совместно хоть с Phenom II X4, хоть даже с Phenom II X6. А эти процессоры, как мы уже убедились, вполне способны составить конкуренцию и 700-м Core i5, не говоря уже о 600-х. В общем, куда не кинь — всюду клин. Тем более, есть у этого семейства и серьезные конкуренты среди процессоров самой Intel: Core i3-500, укладывающиеся в ценовой диапазон 100-150 долларов, по техническим характеристикам почти идентичны Core i5-600. Безусловно, они должны быть несколько более медленными, но настолько ли, чтобы подобная экономия утратила смысл? Это мы и проверим в следующей статье цикла :)



Благодарим российское представительство компании Gigabyte,
а также компанию «Ф-Центр» за помощь в комплектации тестовых стендов.





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.