Что должен был дать год 2011 платформенному рынку? Крупных событий планировалось ровно три: LGA1155 у Intel в начале года, новая архитектура AMD Bulldozer в его середине и еще одна новая платформа Intel, а именно LGA2011, ближе к концу. Первое произошло строго по графику — четырехъядерные процессоры для LGA1155 появились в январе, а весна и лето добавили к списку еще и двухъядерные модели, что позволило этой платформе быстро занять доминирующее положение на рынке, тем более что ее характеристики этому весьма способствовали. Bulldozer переехал с лета на осень, попутно породил новую платформу (изначально были надежды на полную совместимость AM3+ и AM3, но пришлось довольствоваться лишь частичной — в одном направлении), но в конце концов приехал. Многих разочаровал, поскольку обещана была настоящая революция, но ее не случилось. Многим, наоборот, понравился — заделом на будущее и исправлением некоторых проблем старушки Stars. Но, в общем, дело уже прошлое.
Кроме того AMD сумела порадовать (действительно порадовать, и всех, а не только поклонников) практической реализацией давно озвученной стратегии Fusion — «гибридными» APU, включающими в себя и неплохую процессорную часть, и отличную (для интегрированной) графику. Впрочем, это направление тоже оказалось нишевым, а не универсальным — кому-то маловато процессорной составляющей, но много графики, кому-то наоборот, кому-то и того, и другого не хватает :) Хотя рынок для таких систем, безусловно, есть, причем огромный. А варианты APU с очень низким энергопотреблением (для нетбуков или планшетов) были представлены даже ранее мейнстрима и быстро сумели потеснить в своих нишах Atom. Последний тоже был немного доработан, наконец-то перейдя на нормы изготовления 32 нм и освоив декодирование видео высокой четкости. В общем, год оказался весьма насыщен событиями, ну а теперь настало время познакомиться и с последним его «подарком» — платформой Intel LGA2011.
В отличие от LGA1155 или Bulldozer с ней изначально было все ясно — никаких умопомрачительных свершений не планировалось. В начале года компания Intel специально несколько ограничила выходящую LGA1155 ценовым сегментом до 350 долларов (а число ядер — четырьмя), оставляя выше старушку LGA1366 (которой, кстати, уже почти три года исполнилось). Вот раньше все было проще: LGA775 перекрывала весь рынок процессоров — от 40 до 1000 долларов. Да и LGA1156 пробовала немного потеснить LGA1366 в верхнем сегменте. А LGA1155 этого делать даже и не пыталась. Но замена решений для LGA1366 напрашивалась после первых же тестов процессоров новой архитектуры Sandy Bridge, и вот мы ее и получили в лице LGA2011.
На самом деле, не только ее — фактически, новая платформа вообще имеет мало общего с LGA1366. Она куда ближе даже к LGA1156/1155 — та же двухчиповая (в настольном сегменте) компоновка, где процессор полностью объединен с бывшим «северным мостом». Однако «привит» этот побег к серверной LGA1567, от которой унаследована и поддержка многопроцессорных (а не только одно-двухпроцессорных) конфигураций, и четырехканальный контроллер памяти. Впрочем, пока эти две платформы поживут вместе — LGA1567 появилась только в прошлом году, и дебютировала с 45-нанометровыми (хотя для прочих сегментов рынка Intel уже вовсю начинала отгружать 32-нанометровые процессоры) шести- и восьмиядерными Nehalem-EX. А 32-нанометровые Westmere-EX с числом ядер до 10 появились и вовсе меньше года назад. Для серверного рынка это вообще не срок — там слишком резких перемен не любят. Именно поэтому Sandy Bridge-EX (он же Xeon E5 4xxx) появится только в следующем году, да еще и для предупреждения внутрифирменной конкуренции первое время будет иметь не более восьми ядер. А вот Sandy Bridge-E (Core i7-3000) и Sandy Bridge-EP (Xeon E5 2000) будут выпущены уже в этом году — LGA1366 на рынке несколько зажилась. Тем более, ее трехканальный контроллер памяти выглядит явным анахронизмом на всех сегментах рынка, а трехчиповая компоновка — еще более явным на десктопе.
Но если SB-EP будут иметь до восьми ядер, то настольно-экстремальный SB-E по-прежнему останется шестиядерным. Точнее даже, таких моделей — две из трех. Младшая, а именно Core i7-3820, вообще четырехъядерная, и по основным техническим характеристикам, кроме емкости кэш-памяти третьего уровня и корпусировки, похожа на Core i7-2700K. Вот только в отличие от последнего имеет лишь «частично разблокированные» множители (как у всех «обычных» Core i5/i7 — можно повысить их лишь до уровня MaxTurbo), так что единственной отдушиной для любителей разгона будет увеличение тактовой частоты — в отличие от LGA1155, LGA2011 такое с легкостью позволяет. Кроме того, 3820 стоит даже дешевле, нежели 2600К/2700К — на уровне обычного 2600. Словом, получился такой вот SB-E «для бедных», позволяющий, тем не менее, использовать все преимущества платформы.
А их есть и без разгона по шине — например, 40 линий PCIe, что позволяет использовать Triple SLI или Quad CrossFire. Если же ограничиться двумя видеокартами, то каждой будет выдано полных 16 линий, что в рамках LGA1155 без дополнительных костылей немыслимо, да и на LGA1366 имело некоторые ограничения. И возможный объем памяти увеличился: четырехканальный контроллер дает возможность практически без потери стабильности на полной тактовой частоте использовать восемь слотов памяти, что прямо сейчас позволяет установить в компьютер аж 64 ГБ, а 32 ГБ обойдутся дешевле, чем на LGA1155, поскольку их можно набрать совершенно обычными модулями по 4 ГБ вместо поисков дорогостоящих 8-гигабайтных. Кроме того, в отличие от LGA1366 (но подобно LGA1155), у LGA2011 имеется и полноценная поддержка пары портов SATA600. Причем силами чипсета, а не бесполезными дискретными контроллерами, которые и с нормальным SATA300-то не всегда могли справиться.
 |
| На фотографии прекрасно видны два заблокированных, но физически существующих ядра, чего Intel не скрывает :) |
Ну и, естественно, при использовании двух старших моделей процессоров эти плюсы никуда не денутся, зато к ним добавятся еще и свободные множители, и большее количество ядер. Подробно о характеристиках Core i7-3900 мы поговорим чуть позже, пока же заметим, что оба шестиядерные. Точно так же, как Core i7-900 на Gulftown, т. е. увеличения количества ядер в настольных процессорах Intel не произошло. Просто 10 месяцев этого года компания предлагала либо новую архитектуру, но в количестве четырех ядер — либо шесть ядер, но старых. Что сильно затрудняло выбор, поскольку в малопоточных приложениях (которых среди настольного софта подавляющее большинство) побеждала архитектура Sandy Bridge, но вот в некоторых задачах при помощи грубой силы «старички» выходили вперед. Теперь же разрываться между умными и красивыми не приходится — новые Core i7-3900 одновременно и Sandy Bridge, и шестиядерные. Но не более того — просто нормальное эволюционное усовершенствование.
Конфигурация тестовых стендов
| Процессор | Core i7-2600 | Core i7-990X | Core i7-3930K | Core i7-3960X |
| Название ядра | Sandy Bridge QC | Gulftown | Sandy Bridge-E | Sandy Bridge-E |
| Технология пр-ва | 32 нм | 32 нм | 32 нм | 32 нм |
| Частота ядра (std/max), ГГц | 3,4/3,8 | 3,47/3,73 | 3,2/3,8 | 3,3/3,9 |
| Стартовый коэффициент умножения | 34 | 26 | 32 | 33 |
| Схема работы Turbo Boost | 4-3-2-1 | 2-1-1-1-1-1 | 6-5-4-3-2-1(?) | 6-5-4-3-2-1(?) |
| Кол-во ядер/потоков вычисления | 4/8 | 6/12 | 6/12 | 6/12 |
| Кэш L1, I/D, КБ | 32/32 | 32/32 | 32/32 | 32/32 |
| Кэш L2, КБ | 4×256 | 6×256 | 6×256 | 6×256 |
| Кэш L3, МиБ | 8 | 12 | 12 | 15 |
| Частота UnCore, ГГц | 3,4 | 2,66 | 3,2 | 3,3 |
| Оперативная память | 2×DDR3-1333 | 3×DDR3-1066 | 4×DDR3-1333 | 4×DDR3-1333 |
| Видеоядро | GMA HD 2000 | — | — | — |
| Сокет | LGA1155 | LGA1366 | LGA2011 | LGA2011 |
| TDP | 95 Вт | 130 Вт | 130 Вт | 130 Вт |
| Цена | $340(32) | Н/Д(2) | $546(12) | Н/Д(2) |
В нашем сегодняшнем тестировании примут участие всего четыре процессора — два новых и два старых. Такой ограниченный набор вполне оправдан в обоих случаях. Core i7-3820 к нам в руки пока не попал, да и, как уже было сказано выше, ничего особо интересного от него ожидать не стоит. А вот Core i7-3930K и 3960X, напротив, очень любопытны. Причем оба: как видим, в Intel решили не ограничиваться только лишь разной тактовой частотой (она у обеих моделей вообще почти одинаковая — отличается всего на 100 МГц, т. е. лишь 3%), и разделили процессоры также по емкости кэша L3, так что младший в старший, несмотря на свободные множители, не превратишь.
Кстати, что касается частоты — заострим ваше внимание на том, что у нового экстремала частоты ниже, чем у старого. Стартовая отличается на 166 МГц, с рабочей же все еще более интересно. К сожалению, на данный момент нам неизвестна точная схема работы Turbo Boost, но наиболее похожей на правду версией является «6-5-4-3-2-1», т. е. один «бин» при полной загрузке, а дальше каждое ушедшее в «спячку» ядро добавляет еще по одному. Таким образом, при полной загрузке всех ядер максимальная тактовая частота 3960Х будет на 200 МГц ниже, чем у 990Х — 3,4 против 3,6. Запомним этот факт — где-то он может и сказаться. А вот при неполной загрузке ядер у 3900 все замечательно благодаря тому, что агрессивность Turbo Boost доведена чуть ли не до уровня Core i7 под LGA1156: одно ядро вообще способно «разогнаться» на 600 МГц, так что 3930К догоняет, а 3960Х — и вовсе обгоняет даже Core i7-2600, не говоря уже о 990Х.
В общем, сравнения в рамках этой четверки обещают быть очень интересными. А больше нам никаких процессоров для тестирования и не требуется. В самом деле — у Intel эта пара ранее была самой быстрой. Сейчас, конечно, появился 2700К, но к нам в руки он еще не попал, да и от 2600 в штатном режиме отличается лишь на 100 МГц. А топовые модели AMD в общем зачете все еще героически сражаются с Core i5 или старыми Core i7, так что добавлять их в статью, где самый медленный и дешевый процессор — это Core i7-2600, можно только в роли «мальчиков для битья» (которых извинить способна лишь цена). Мы этим заниматься не будем.
| Системная плата | Оперативная память | |
| LGA1155 | Biostar TH67XE (H67) | Corsair Vengeance CMZ8GX3M2A1600C9B (2×1333; 9-9-9-24) |
| LGA2011 | ASUS P9X79 Pro (X79) | 16 ГБ 4×1333; 9-9-9-24 |
| LGA1366 | Intel DX58SO2 (X58) | 12 ГБ 3×1333; 9-9-9-24 |
Что касается памяти, то про объем все было сказано выше — контроллер четырехканальный, так что нужно ставить четыре модуля. В итоге 16 ГБ — против 12 ГБ LGA1366 или 8 ГБ LGA1155 (при одинаковой емкости модулей по 4 ГБ — более крупные стоят слишком дорого, а более мелкие не настолько дешевле, чтобы ограничивать себя в емкости памяти). А частота всюду оказалась одинаковой. У LGA1366 официально должно быть 1066, однако на экстремальных процессорах автоматически выставляется 1333 (поскольку частота UnCore 2,66 ГГц), что мы уже давно решили не трогать. У LGA1155 DDR3-1333 и есть официальный режим, а вот для LGA2011 штатная частота памяти повышена до 1600 МГц, однако наша «солянка сборная» из двух двухканальных наборов по 8 ГБ по-умолчанию решила работать на 1333 МГц. Впрочем, вопрос штатных настроек по большей степени актуален для тестирования (и нам даже удобнее, что частота будет всюду одинаковой; поэтому в первой статье про LGA2011 мы и не стали ее повышать), а на практике при желании можно память и разогнать, благо при этом (в отличие от LGA1366) никакие блоки самого процессора не затрагиваются. На LGA1155 даже «обычные» процессоры с заблокированными множителями на платах, основанных на чипсетах P67 и Z68, позволяют «гонять» память вплоть до DDR3-2133, ну а LGA2011 еще более «приспособлена для разгона», так что при желании на многих платах можно выставить даже режим DDR3-2666 (если найдутся подходящие модули), не говоря уже о более медленных. Есть ли в этом смысла — тема отдельной статьи, которая, возможно, появится чуть позднее.
Тестирование
Традиционно, мы разбиваем все тесты на некоторое количество групп, и приводим на диаграммах средний результат по группе тестов/приложений (детально с методикой тестирования вы можете ознакомиться в отдельной статье). Результаты на диаграммах приведены в баллах, за 100 баллов принята производительность референсной тестовой системы iXBT.com образца 2011 года. Основывается она на процессоре AMD Athlon II X4 620, ну а объем памяти (8 ГБ) и видеокарта (NVIDIA GeForce GTX 570 1280 МБ в исполнении Palit) являются стандартными для всех тестирований «основной линейки» и могут меняться только в рамках специальных исследований. Тем, кто интересуется более подробной информацией, опять-таки традиционно предлагается скачать таблицу в формате Microsoft Excel, в которой все результаты приведены как в преобразованном в баллы, так и в «натуральном» виде.
Интерактивная работа в трёхмерных пакетах
Как и предполагалось, i7-990X оказался очевидным аутсайдером — шесть ядер здесь не требуется, а у процессоров архитектуры Sandy Bridge и производительность на мегагерц выше, и этих самых мегагерцев благодаря агрессивному Turbo Boost больше. Но вот все они тут примерно равны, что тоже не является неожиданностью — реально работает одинаковое количество ядер что там, что там. И частоты сравнимые.
Финальный рендеринг трёхмерных сцен
Мы предполагали, что отрыв SB-E от Gulftown будет несколько большим, однако не учли разницу в тактовых частотах. Однако даже «лишних» 300 МГц не позволили 990Х хотя бы сравняться с 3930К, ну а 3960Х еще быстрее. В общем, пусть небольшой, но шаг вперед. За меньшие деньги — все-таки непосредственным конкурентом 3930К по цене является 980, а не 990Х. А Core i7-2600 остался далеко позади — среди этой четверки он единственный четырехъядерный, что ранее не удавалось полностью скомпенсировать улучшенной архитектурой. Тем более, это не помогает конкуренции с теми же Sandy Bridge, но шестиядерными.
Упаковка и распаковка
Умение 7-Zip разделять работу хоть на 16 потоков и любовь тестов на распаковку к емкости кэш-памяти ранее позволяло 990Х в общем зачете обойти 2600, но теперь его время кончилось — 3930К такой же по количеству ядер и объему L3. А чуть меньшая тактовая частота на фоне улучшенной архитектуры теряется. 3960Х еще быстрее — у него есть «лишние» 100 МГц и 3 МиБ L3.
Кодирование аудио
В чистом виде тест на многопоточную нагрузку, не слишком высоко ценящий улучшения архитектуры Sandy Bridge. Но и того, что есть достаточно, чтобы обойти Gulftown, работающий на более высокой тактовой частоте.
Компиляция
Как мы уже не раз отмечали, компиляторы в принципе удовлетворены и старыми микроархитектурами, так что здесь прирост от новой еще меньше. Но он тоже есть, так что наши новички в очередной раз занимают первое и второе места соответственно :)
Математические и инженерные расчёты
Много потоков здесь не нужно, но, как выяснилось, SPEC’овский тест Maya в своей процессорной части очень хорошо относится к большому объему кэш-памяти. Поэтому здесь новичкам удалось даже заметно обойти 2600, а о превосходстве над 990Х особо и говорить не стоит — он и раньше здесь не блистал.
Растровая графика
В части тестов есть многопоточная оптимизация (разной степени успешности), но ранее это не позволяло шести старым ядрам победить четыре новых по суммарному баллу. А вот шесть новых, естественно, опять побеждают всех.
Векторная графика
Каких-то заметных приростов сравнительно с i7-2600 нет — 3930К оказался даже более медленным, а 3960Х всего лишь сравнялся с уже не старшим процессором для LGA1155. С другой стороны, мы на них и не рассчитывали — приложения однопоточные, высокая емкость кэш-памяти не нужна, требования к ОЗУ тоже невелики. Так что главным вопросом был: «Насколько новые процессоры быстрее Core i7-990X?» Видим, что примерно на столько же, насколько его быстрее i7-2600, на чем и успокаиваемся.
Кодирование видео
А вот в этой группе шесть ядер были быстрее четырех. Впрочем, архитектурными усовершенствованиями тоже пренебрегать не стоило — благодаря им 2600 не так уж и сильно отставал от 990Х, а разница с 970 вообще была чисто символической. Но у SB-E есть и шесть ядер, и новая архитектура — с очевидным итоговым результатом. Опять же — несмотря на более низкую тактовую частоту, о чем не стоит забывать.
Офисное ПО
Несколько потоков вычисления поддерживает только FineReader, но и его достаточно, чтобы при прочих равных многоядерные процессоры выигрывали. А вот при неравных — недостаточно :) Впрочем, как мы уже не раз говорили, при тестировании процессоров дороже полутора-двух сотен долларов эта диаграмма носит чисто иллюстративный характер — на деле достаточный (для невооруженного взгляда простого пользователя) уровень быстродействия демонстрируют и куда более простые и дешевые приборы. Так что просто констатируем очевидный факт, что у новых шестиядерников дела здесь обстоят не хуже, чем у новых четырехъядерников; и вообще — у новых процессоров все лучше, чем у старых, на чем и успокаиваемся.
Java
Java-машина, как мы уже прекрасно знаем, может утилизировать и более 12 потоков, причем «настоящие» ядра ей нравятся больше, чем Hyper-Threading. Поэтому ранее 990Х заметно опережал 2600 в этом тесте. Ну а теперь он столь же заметно отстает от 3930К и 3690Х, поскольку архитектурные улучшения, позволяющие повысить производительность каждого потока, не менее важны, чем количество потоков. Заметим, кстати, что это чуть ли не единственный случай практически линейного масштабирования по числу ядер — если б все приложения были такими, скептицизм Intel по поводу увеличения количества ядер в массовых процессорах можно было бы считать неоправданным. Однако, поскольку таких примеров очень мало, мы его вполне разделяем :)
Игры
Вот и как раз яркий контрпример — фактически все наши испытуемые являются слишком мощными для поставленной задачи, поэтому найти между ними разницу можно только при помощи микроскопа. Впрочем, одним из преимуществ LGA2011 перед LGA1155 является поддержка большого числа линий PCIe, что так и располагает к использованию multi-GPU, а в этом случае какие-никакие отличия можно будет уже и поискать. По крайней мере, есть основания предполагать подобное, если посмотреть на результаты опциональных тестов с низким качеством графики. Впрочем, и там речь идет лишь о примерно 10%, да и то — в основном за счет приложений, где производительности и без того «много»: типа Batman или старичка FarCry2. Таким образом, игровая сфера по-прежнему остается не лучшим полем для применения шестиядерных процессоров. И единственным положительным моментом является то, что теперь шестиядерные модели хотя бы не уступают в ней четырехъядерным.
Многозадачное окружение
И вновь мы обращаемся к одному из «экспериментальных» тестов методики — интересно же :) Тем более что два представителя линейки SB-E различаются не только частотой (ей как раз слабо — всего на 100 МГц), но и емкостью кэш-памяти. Вот и посмотрим — сказывается ли это? Суть теста проста: пять бенчмарков запускаются практически одновременно (с паузой в 15 секунд), при этом всем задачам присваивается «фоновый» статус (ни одно окно не является активным). Результатом является среднее геометрическое времён выполнения всех тестов. Более подробную информацию можно получить из описания методики тестирования, ну а сейчас просто посмотрим на результаты.
Что любопытно, так это то, что увеличившаяся емкость кэш-памяти только мешает. И разница между новой и старыми архитектурами крайне невелика. Т.е. в многозадачном окружении до сих пор «грубая сила» является хорошим способом решения проблем. Естественно, в том случае, когда речь идет о конкуренции «в верхах»: как мы помним в бюджетном сегменте есть свои нюансы — там новые Pentium почти нагоняют старые Core i3, хотя у последних потоков вычисления больше. Но вот старые Core i7 уже без особого напряжения обходят новые Core i5. А еще немного выше в табели о рангах достаточно... просто иметь шесть ядер. Или больше. Но каких — уже не слишком важно.
Итого
Чем хороша эволюция, так это тем, что поводы для радости она дает всем :) Любители прогресса с чувством глубокого удовлетворения отметят тот факт, что новые топовые процессоры быстрее старых, причем как Core i7-2000, так и Core i7-900. Те, кто уже купил процессор одного из упомянутых семейств, напротив, будут счастливы по причине того, что превосходство новинок не такое уж и радикальное, т.е. сделанную покупку нельзя считать неоправданной. Человек, который разрывался между желанием купить Core i7-2600К или Core i7-980 теперь может с чистой совестью пойти в магазин и приобрести Core i7-3930K — выбор перестал быть неоднозначным. Да и тот, кто засматривался на 990Х, но мог себе позволить только 980, будет доволен появлением модели с производительностью как у первого процессора и ценой от второго. Настоящий энтузиаст, который всегда предпочитал экстремальные модели Intel, брезгуя более дешевыми, наверняка порадуется тому факту, что обновление на «высшей ступени» теперь даже более значимое, чем был переход от 975 к 980Х — второй первому иногда и проигрывал, а сейчас такого нет (ну а рокировки типа 965-975 или 980X-990X и упоминать не стоит). Даже поклонников AMD никто не обидел — они по-прежнему могут радоваться хотя бы тому, что любимая компания готова продавать им недорого шестиядерные и даже «восьмиядерные» процессоры, в то время, как многоядерники Intel так и не стали более доступными (пусть и стали более быстрыми). В конце-концов можно выпить шампанского хотя бы потому, что штатная система крепления кулера у LGA2011 человеческая — идиотизм пластиковых ножек LGA775 (позднее унаследованный и LGA1366, и LGA1156/1155) эту платформу не затронул. Словом, с какой стороны не посмотреть — все замечательно :)
Если без шуток, то перед нами действительно просто пример нормальной эволюции. «Двоевластие» в топовом настольном сегменте кончилось — LGA2011 объединяет в себе все преимущества и LGA1155 (новая архитектура, свободный множитель дешевле 1000 долларов), и LGA1366 (до шести ядер, разгон по шине, большое количество линий PCIe). Правда и некоторые недостатки текущих платформ от Intel (в частности, отсутствие встроенной поддержки USB 3.0 или SATA сразу «двух степеней свежести») тоже никуда не делись, но с ними-то все ясно — если сразу сделать все идеально, то нечего будет улучшать в следующем году. Это же верно и в отношении тактовых частот: очевидно, что в Intel могли бы с легкостью «накинуть» еще пару сотен мегагерц обеим моделям процессоров, однако это оставлено для будущих улучшений линейки. В целом же платформа получилась удачной. Пусть и только для тех, кому на самом деле нужны все ее преимущества и, главное, готовых выложить за один лишь процессор сумму, равную цене среднестатистического компьютера, но удачной. Хотя и не революционной, но, как мы уже писали, такая эволюция нам нравится даже больше :)
