Процессоры Intel Core i7-4790K, 4820K, 4960X, 5820K и 5960X

Много ядер за пределами четырех: плюсы и минусы


Компанию Intel последние лет пять-семь принято ругать за то, что, дескать, оставшись на рынке практически без конкурентов, она занялась торможением прогресса — народ, мол, жаждет дешевых многоядерных процессоров, а их нет. Зато «никому не нужное» графическое ядро постоянно улучшают и в размерах увеличивают, так что оно уже больше половины процессора занимает — вот вместо этого бы ядер как раз. Понятно, что такой подход сильно упрощен и скособочен в сторону примитивного мирка т. н. «компьютерных энтузиастов» (благо другие пользователи особо своих мнений и не высказывают, воспринимая компьютер как совершенно обычный бытовой прибор), где дискретные видеокарты бороздят Большой театр, а производительность является самостоятельным фетишем, за который есть готовность платить вполне конкретные деньги.

Массовый же рынок давно живет по совершенно иным законам, главные из которых — цена, простота и компактность (благо портативные компьютеры давно уже перестали быть игрушками, а в нишевый товар превратились традиционные модульные десктопы). Поэтому, очевидно, интегрированное видео лучше дискретного во всех случаях, когда оно справляется со своими обязанностями, а если при этом за $100 долларов можно купить процессор с видео, то это намного лучше, чем платить $75 за процессор и столько же за видеокарту. При этом немаловажно и то, что большинство продаваемых в составе готовых устройств процессоров являются двухъядерными — не считают нужным покупатели доплачивать даже за четыре ядра, поскольку не так уж велика от них польза в массовом ПО — а тогда зачем им шесть или восемь?

Впрочем, нельзя сказать, что Intel совсем не учитывает нужды особо требовательных пользователей. Тем более, что это ей особо ничего не стоит — на серверном рынке наращивание количества ядер является вполне оправданным, так что дошли уже и до 18. Правда, по ценам, которые вряд ли понравятся частному лицу :) Но и последним есть что предложить. В конце концов, еще шесть лет назад вопрос выбора количества ядер вообще особо не стоял: первые двухъядерные процессоры появились в середине 2005 года, а четырехъядерные — в конце 2006-го, и на этом прогресс остановился на три года. Первый же шестиядерный процессор был представлен в начале 2010 года, а в середине 2011-го появились первые шестиядерные модели с неэкстремальной ценой. Такое положение дел стабилизировалось... на те же три года, что характерно: в конце прошлого процессор «за штукубаксов» обзавелся восемью ядрами, а шесть — в очередной раз подешевели в очередные полтора раза. Откуда претензии? Просто когда-то четырехъядерные модели дешевели чуть быстрее :) Неэкстремальный Core 2 Quad вышел через квартал после экстремального — а шестиядерным моделям Core i7 на это потребовалось два квартала. Еще через несколько месяцев самый дешевый Core 2 Quad начал продаваться дешевле 300 долларов — а у шестиядерных Core i7 до сих пор это еще впереди, поскольку они пока «просели» лишь до $400. Так что вот тут — точно замедление. Но, повторимся, большинство покупателей до сих пор не видит смысла даже в четырех ядрах, да и вообще: если под «много» понимать хотя бы «два», то история многоядерности по длительности — это менее трети всей истории х86 :)

В общем, такое вот шаткое равновесие. Тем не менее, процессоры выпускаются, и их цены снижаются. Соответственно, есть смысл оценить, насколько могут быть оправданы затраты на приобретение «High End Desktop Processors» (так официально именуется группа устройств под обе версии LGA2011) по сравнению с покупкой топового решения для массовой платформы. Чем мы сегодня и займемся.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор Intel Core i7-4790K Intel Core i7-4820K Intel Core i7-4960X Intel Core i7-5820K Intel Core i7-5960X
Название ядра Haswell Ivy Bridge-E Ivy Bridge-E Haswell-E Haswell-E
Технология пр-ва 22 нм 22 нм 22 нм 22 нм 22 нм
Частота ядра, ГГц 4,0/4,4 3,7/3,9 3,6/4,0 3,3/3,6 3,0/3,5
Кол-во ядер/потоков 4/8 4/8 6/12 6/12 8/16
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 128/128 128/128 192/192 192/192 256/256
Кэш L2, КБ 4×256 4×256 6×256 6×256 8×256
Кэш L3, МиБ 8 10 15 15 20
Оперативная память 2×DDR3-1600 4×DDR3-1866 4×DDR3-1866 4×DDR4-2133 4×DDR4-2133
TDP, Вт 88 130 130 140 140
Цена T-10820114 T-10531106 T-10531094 T-11008379 T-11008382

Процессоров сегодня будет пять: старшая модель для LGA1150 и по паре старший/младший для LGA2011 и LGA2011-3. Если подойти к вопросу по-другому, то четырехъядерных процессоров два, шестиядерных — тоже два, и еще один восьмиядерный. «Бюджетное» решение для LGA2011 в лице 4820К, кстати, формально даже дешевле, чем 4790К, но на практике может обойтись и дороже — видеокарту для него придется покупать обязательно. Однако если ее покупка все равно планируется, то у этого решения есть не только минусы (ниже частоты, более старая архитектура), но и плюсы (больше линий PCIe, возможность использовать без проблем большее количество памяти), почему мы и решили добавить его к сравнению.

Хотя наиболее интересной парой у нас сегодня будут 5820К и 4960Х: оба шестиядерные, но первый современнее и намного дешевле. Правда, тактовые частоты низкие, однако платформа позволяет с легкостью «исправить» эту несправедливость :) А 5960Х нам нужен как для сравнения с предшественником на троне, так и сам по себе: все-таки это формально самое мощное решение в ассортименте Intel.

Что касается прочих условий тестирования, то они были равными, но не одинаковыми: частота работы оперативной памяти была максимальной поддерживаемой по спецификациям, а ее емкость в 4 ГБ на канал, естественно, ставит 4790К в изначально менее удобные условия, поскольку в итоге ему досталось суммарно всего 8 ГБ, а не 16, как остальным испытуемым. Однако мы сочли это более правильным, чем пытаться уравнять объемы — в конце концов, многие приобретают решения на базе LGA2011 именно для установки большего количества памяти. А вот системный накопитель (Toshiba THNSNH256GMCT емкостью 256 ГБ) и видеокарта (на базе Radeon R7 260X) 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-бит)
Версия видеодрайвера графического ядра Intel 9.18.10.3186

iXBT Application Benchmark 2015

Пожалуй, самая лучшая для демонстрации преимуществ многопоточности диаграмма, поскольку эти приложения используют столько ядер процессора, сколько найдут. В итоге убедительная победа 5960Х — 4790К он обогнал в полтора раза. Стоит, правда, раза в три больше, но это дело обычное: зависимость цены и производительности далеко не линейная. Оба шестиядерника между ними, причем примерно равны — с учетом разных цен это весьма немаловажно. 4820К же явный аутсайдер — у него все параметры хуже, чем у 4790К :)

Что называется — приехали. Как такое может быть? Вспоминаем про особенности многопоточного теста в Adobe After Effects CC 2014.1.1: для его нормальной работы рекомендуется иметь как минимум 2 ГБ на каждый поток вычисления — в противном случае тест может «выпасть» в однопоточный режим и начать работать еще медленнее, чем без задействования технологии Multiprocessing (как ее называет Adobe). Иногда, как мы уже выяснили, хватает и 1 ГБ на поток (т. е. 8 ГБ для Core i7), но не при использовании дискретной видеокарты. А вот 16 ГБ вполне хватает для 4820К (восемь потоков), но маловато для шестиядерных процессоров... и смерти подобно для восьмиядерного Core i7-5960X. Как это выглядит на практике — посмотрим подробно в таблице:

Intel Core i7-4790K Intel Core i7-4820K Intel Core i7-4960X Intel Core i7-5820K Intel Core i7-5960X
Test #1, секунды 633 767 581 612 536
Test #2, секунды 627 337 827 950 1162

Итак, без использования Multiprocessing все логично и предсказуемо: дополнительные ядра дают прирост производительности, но небольшой, поскольку в этом режиме данного приложения низковата степень их утилизации. Включение Multiprocessing более чем вдвое подстегивает 4820К, которому памяти хватает, но катастрофически сказывается в остальных случаях. У 4790К производительность просто оказывается такой же, как без этой технологии, шестиядерники замедляются в полтора раза, а восьмиядерный 5960Х — вообще в два. Относительно «обычного» режима — как мы уже знаем при установке 32 ГБ памяти процессор справляется с этим заданием за 268 секунд (и то — если взглянуть на производительность 4820К, можно прийти к выводу, что 5960Х 32 ГБ еще недостаточно для полноценного использования упомянутой технологии). А при наличии всего 16 — работает в четыре раза медленнее. Что примечательно, первый тест в Adobe After Effects CC 2014.1.1 при меньшем объеме памяти выполняется напротив на 10 секунд быстрее. Вывод? Ступая на зыбкую почву рабочих станций и прочих узкоспециализированных конфигураций следует помнить, что не все там так уж просто. Одними ядрами сыт не будешь — и окружение необходимо использовать соответствующее. И режимы работы используемого ПО (когда есть выбор) — согласованные с окружением. Иначе вместо ускорения работы вдвое можно получить и ее замедление. А изучая и сравнивая результаты тестирований на разных сайтах следует начинать с изучения тестовой методики (те ресурсы, где она расписана недостаточно детально, лучше вообще не рассматривать по понятным причинам :)) — иначе есть риск сравнить теплое с мягким.

В рамках экстремальных платформ — красивая лесенка, которую сильно портит результат Core i7-4790K: более высокий, чем у всех. Но к этому мы были вполне готовы изначально — слишком много ядер тут не нужно, так что победит тот, у кого и архитектура лучшая, и тактовые частоты высокие.

Избиение младенцев-переростков :) По известной давно причине — по сути приложение со времен Core 2 Duo никто не переделывал, так что нужны всего два ядра, причем максимальной частоты.

Audition дополнительные потоки использовать пытается, но это может разве что компенсировать отставание по другим параметрам, но не более того.

Зато здесь именно увеличение количества ядер является определяющим фактором. И (что характерно) 5820К и 4960Х примерно равны — второй раз уже и снова в условиях, благоприятных для шестиядерных процессоров.

Дополнительные ядра неплохо трудятся при сжатии данных, но вот для распаковки нужно одно максимальной частоты — в итоге и получаем равенство топов для всех трех платформ и отставание от них младших моделей процессоров.

Как мы уже говорили, «в быту» такого типа хватит и одного быстрого ядра. У кого самое быстрое ядро — тот самый быстрый. У кого ядра медленнее — тот и медленнее. А сколько тех ядер — неважно.

SSD один и тот же, контроллеры платформ примерно равны — общее равенство с небольшим разбросом.

С учетом всего вышенаписанного, средняя температура по больнице казалось бы имеет еще меньше смысла, чем обычно, однако в целом хорошо показывается что в общем и целом сферическому пользователю в вакууме LGA2011 в обеих инкарнациях просто не нужна.

Игровые приложения

По понятным причинам, при использовании Radeon R7 260X мы ограничиваемся только режимом минимального качества (для максимальных настроек этой видеокарты самой по себе недостаточно), но в полном разрешении Full HD (с этим-то она, в отличие от многих интегрированных решений, отлично справляется). комментарий к диаграммам будет один на всех.

Единственный сильно выбивающийся из общего ряда результат — в Grid2. Как видим, движок игры не просто поддерживает многоядерные процессоры — он и до 16 потоков вычисления точно может с пользой утилизовать. Однако смысла в этом нет, поскольку разницы между 200 и 300 кадров в секунду на деле нет. Формально есть, а на практике — и первого значения слишком много. А чем ниже частота кадров (в первую очередь зависящая от возможностей видеокарты), тем меньше разница между процессорами даже там, где она пытается проявиться: в Hitman например много ядер на первый взгляд не повредит, а если приглядеться — лучше эти деньги на более мощную видеокарту потратить, что позволит играть не на минимальных настройках. В общем, геймеру точно стоит ограничиться LGA1150, причем даже не Core i7 :)

Итого

Во-первых, как уже было сказано выше, шесть-восемь ядер на десктопе по-прежнему не нужны массовому пользователю. Из этого не следует, что они не нужны никому, но плясать придется-таки от задач. И оценивать: окупится или нет? Причем снижение цен на процессоры, вообще говоря, ничего не изменит — система все равно будет дороже. Почему? Вспоминаем о необходимости видеокарты. Да, геймеры все равно используют дискретные GPU, но геймерам, строго говоря, Core i7 вообще не нужны. А если рассматривать профессиональное использование с соответствующей видеокартой профессиональной серии, то вопрос, 300 или 1000 долларов стоит процессор, может вообще перестать иметь значение — поскольку такая видеокарта способна потянуть на несколько тысяч. Опять же, в рамках LGA1150 есть и Xeon с графическими ядрами серии HDG P4600 и выше, способными конкурировать как раз с бюджетными профессиональными картами, а «бюджетность» в этом сегменте специфическая: в $50, короче, никак не уложиться :) Да и на прочем окружении экономить тоже не стоит: пример Adobe After Effects CC 2014.1.1, для адекватной работы всех функций которого систему с шести- или восьмиядерным процессором придется комплектовать 32 ГБ памяти, выше разобран подробно. Кстати с учетом этого фактора Core i7-5820K перестает выглядеть столь уж привлекательно: за 32 ГБ DDR4 сейчас придется отдать почти 600 долларов, а такой же объем DDR3 обойдется менее чем в 300, так что дешевле будет купить «устаревший» Core i7-4930K под «обычную» LGA2011 ;)

В общем, как и было сказано, дорогое это нынче удовольствие — системы на многоядерных процессорах, и останется оно дорогим даже при снижении цен на сами процессоры. Но это еще полбеды — хуже то, что для решения большинства стоящих перед массовым пользователем задач шесть-восемь ядер просто не нужны. Строго говоря, и четыре-то не всегда нужны, но там и цены на процессоры различаются слабее, а остальная «инфраструктура» и вовсе идентичная — в отличие от. Соответственно, четырехъядерные процессоры постепенно превращаются в массовый продукт по крайней мере в сегменте настольных компьютеров (на мобильном рынке пока большинство отгрузок приходится не на них), а вот дальше... Дальше еще есть объективные трудности, изучением которых мы, фактически, сегодня и занимались.




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.