Процессор Intel Core i7-4770K

Встречаем новую микроархитектуру Haswell и новую платформу


С момента анонса микроархитектуры Ivy Bridge прошло чуть более года, и вот ей настала пора отправляться в «запасники истории» вместе с платформой LGA1155 (которая дебютировала на рынке почти два с половиной года назад — вместе с Sandy Bridge). Из этого, разумеется, не следует списание всех «бриджей» в утиль — на деле поставки таких процессоров будут продолжаться, тем более что некоторые модели Ivy Bridge являются относительно новыми. Особенно это касается бюджетного сегмента, для представителей которого в ближайшее время замены вообще не планируется. А вот в более высоких ценовых категориях начинается поэтапный переход на новую микроархитектуру — Haswell.

Внимание определенной части пользователей оная привлекла к себе задолго до выхода, что немудрено, если вспомнить взятую на вооружение Intel стратегию «тик-так». Так вот, прошлогоднее обновление было именно «тиком», т. е. переводом уже привычных процессоров на новые нормы производства. Разумеется, с определенными внутренними улучшениями, но не более того: обошлось без коренной переделки как минимум процессорных ядер. Внешние интерфейсы остались теми же, как и конструктивное исполнение, т. е. Ivy Bridge просто начали потихоньку заменять Sandy Bridge в рамках все той же платформы LGA1155 (если говорить про настольные модели). Соответственно, особому ажиотажу взяться было неоткуда: появились новые платы (благодаря модернизации линейки чипсетов), но не слишком отличающиеся от старых; прорывов в производительности не наблюдалось; некоторые характеристики процессоров даже ухудшились — так, из-за уменьшения площади кристалла возникли проблемы с теплоотводом в нештатных режимах эксплуатации. В общем, однозначное преимущество наблюдалось лишь в плане графической составляющей, но она более интересна покупателям недорогих систем, а они выходили на рынок медленно и плавно в рабочем порядке. Менять же один топовый «бридж» на другой стимулов у пользователей не было никаких. Вот Sandy Bridge был именно шагом в архитектурном смысле (т. е. «та́ком»), еще и усугубленным тем, что с точки зрения покупателей массовых четырехъядерных процессоров этот шаг касался одновременно и технологии производства — процессоры означенного типа для LGA1156 на 32 нм не мигрировали. Но было это уже давно по компьютерным меркам :)

И вот теперь — новый большой шаг. Причем «подогретый» заявлениями компании, что он является самым существенным обновлением архитектуры со времен появления первого поколения Core. Вполне логично: первое поколение «отрывалось» от Core 2 и предшественников благодаря новым технологическим концепциям, во втором процессоры были доработаны путем устранения узких мест (в частности, асинхронной работы кэш-памяти третьего уровня, но не только), а вот в третьем мест для модернизации почти не осталось, что и привело к сильному сходству двух последних поколений с потребительской точки зрения. А для того, чтобы двигаться дальше, нужны уже не мелкие усовершенствования, а серьезная переработка функциональных блоков. Причем внутренняя, а не внешняя — в плане организации четвертое поколение Core сходно с предыдущими тремя. Принципиально новых технологий не появилось — все те же Turbo Boost и Hyper-Threading, дебютировавшие в конце 2008 года (пусть и усовершенствованные). Все те же два или четыре ядра в массовом сегменте, та же организация кэш-памяти, двухканальный контроллер памяти оперативной — словом, дизайн процессоров для LGA1150 аналогичен «собратьям» под LGA1155 или даже LGA1156. В очередной раз расширен набор команд, что должно сказаться на новых приложениях, но со временем. А вот производительность в уже имеющемся ПО, разумеется, может быть увеличена лишь при помощи внутренних оптимизаций. А может быть и не увеличена, хотя компания уже успела приучить нас к тому, что ее новые процессоры везде как минимум не хуже предшественников. Повторится ли ситуация в этот раз? Проверим при помощи тестов. Тем более что наша тестовая методика последний раз существенно обновлялась целых два года назад, так что входящие в ее состав программы, естественно, не имеют оптимизаций не только под Haswell, но и под Ivy Bridge. В глобальном смысле это уже не совсем правильно, так что в ближайшее время мы обновим методику, однако на данный момент относительно старые (впрочем, широко используемые и поныне) программы подойдут нам как нельзя лучше.

И еще одно замечание: по традиции, в первом материале мы обходимся не только без теоретической части (ее время придет позднее), но и без тестирования интегрированного графического ядра — этой теме также будет посвящен отдельный материал. Однако один момент, косвенно относящийся к производительности, мы все же считаем нужным упомянуть: в Intel в очередной раз решили изменить подход к разгону, сделав его очень простым и логичным. В результате, как это часто бывает, есть две новости — хорошая и плохая. Начнем с плохой: теперь разгонять множителем можно только процессоры К-серии, т. е. подход «Limited Unlocked Core», дебютировавший в рамках LGA1155, вместе с той платформой и канул в лету. Зато хороших новостей фактически даже две: во-первых, множитель у К-серии можно «крутить» вверх на плате с любым чипсетом, а во-вторых, возвращается разгон по шине в исполнении, аналогичном LGA2011. Но последнее, естественно, предусмотрено только для плат на топовом Z87, так что понятие «оверклокерского чипсета» никуда не делось — размежевание лишь стало более простым и логичным, как уже было написано выше. Кстати, такой подход, вообще говоря, должен позволить в будущем разгонять и двухъядерные процессоры (что ныне практически невозможно), т. е. понятие «разгон» может приобрести часть того смысла, который в него вкладывался лет 10-15 назад. Но это все вопрос, конечно же, отдельный и лежащий несколько в стороне от основных интересов нашего сайта, так что пора бы вернуться к ним.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор Core i7-870 Core i7-2700K Core i7-3770K Core i7-4770K
Название ядра Lynnfield Sandy Bridge QC Ivy Bridge QC Haswell QC
Технология пр-ва 45 нм 32 нм 22 нм 22 нм
Частота ядра std/max, ГГц 2,93/3,6 3,5/3,9 3,5/3,9 3,5/3,9
Кол-во ядер(модулей)/потоков вычисления 4/8 4/8 4/8 4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 128/128 128/128 128/128 128/128
Кэш L2, КБ 4×256 4×256 4×256 4×256
Кэш L3, МиБ 8 8 8 8
Частота UnCore, ГГц 2,4 3,5 3,5 3,5
Оперативная память 2×DDR3-1333 2×DDR3-1333 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600
Видеоядро HDG 3000 HDG 4000 HDG 4600
Сокет LGA1156 LGA1155 LGA1155 LGA1150
TDP 95 Вт 95 Вт 77 Вт 84 Вт
Цена Н/Д(2) $316(7) $431(7) $412(82)

В своих презентациях компания Intel любит сравнивать четвертое поколение Core с первым, а то и вовсе с Core 2 пятилетней давности. Это не так уж и нелогично — любители перманентного апгрейда составляют настолько ничтожную долю пользователей, что их можно и вовсе не учитывать, а большинство покупает компьютер один раз в несколько лет. Если как разумный срок взять три года, то попадем мы как раз во времена торжества первого поколения. И это еще в лучшем случае, потому что, во-первых, и три года не для всех срок, а во-вторых, по весне 2010 года спросом пользовались и более старые, нежели LGA1156, платформы. Но, как уже было написано выше, Core i7 всех четырех поколений очень похожи друг на друга по организации, так что мы решили привести все результаты, благо они у нас есть. Кстати, несложно заметить, что и по тактовым частотам выделяется (в худшую сторону) исключительно Core i7-870: у 2700К, 3770K и нового 4770К они одинаковые. Во всяком случае, это верно для штатной и максимальной частоты вычислительных ядер, а также UnCore — реальные могут отличаться благодаря различиям в реализации Turbo Boost. Но обусловленные Turbo Boost различия начались не сегодня, так что это не новость. Еще, конечно же, отличается видеоядро, которого в четырехъядерных процессорах первого поколения не было вовсе, и уровень TDP. Впрочем, TDP разнится несильно: для первого и второго поколений цифры одинаковые, несмотря на более тонкий техпроцесс Sandy Bridge (во многом — как раз из-за добавления видеочасти), в третьем его удалось заметно снизить, а четвертое по этому параметру попадает примерно в середину диапазона между вторым и третьим. Формально можно посетовать на +7 Вт у Haswell в сравнении с Ivy Bridge, фактически же для настольных моделей это не слишком важно. Тем более что TDP указан с учетом видео, ставшего более мощным и сложным, так что на деле новые процессоры экономичнее. Кулеры, во всяком случае, можно не менять — вот уже третий сокет подряд схема их крепления остается одинаковой. И, надо заметить, весьма удачной в сравнении с, например, «настольными» LGA1366 или LGA775, пусть и более простой и дешевой (что неудивительно) на фоне LGA2011.

Процессор FX-8350 Core i7-3930K
Название ядра Vishera Sandy Bridge-E
Технология пр-ва 32 нм 32 нм
Частота ядра std/max, ГГц 4,0/4,2 3,2/3,8
Кол-во ядер(модулей)/потоков вычисления 4/8 6/12
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 256/128 192/192
Кэш L2, КБ 4×2048 6×256
Кэш L3, МиБ 8 12
Частота UnCore, ГГц 2 3,2
Оперативная память 2×DDR3-1866 4×DDR3-1600
Видеоядро
Сокет AM3+ LGA2011
TDP 125 Вт 130 Вт
Цена $218(79) $546(12)

Чтобы сравнение стало более интересным, мы добавили результаты еще двух процессоров. FX-8350 является топовой моделью AMD, в пике способен выполнять те же восемь потоков вычисления, но сто́ит дешевле наших основных героев. Причина понятна: производительность его ниже, нежели у новых (и не самых новых тоже) Core i7, что особенно заметно в «неудобных» для процессора сценариях работы. Но без прямого сравнения двух флагманов настольного сегмента обойтись сложно, так что не будем пытаться это делать. Не забывая, разумеется, о разнице в цене, частично компенсируемой, впрочем, более низкими потребительскими характеристиками, в числе которых не только производительность процессорной части, но и полное отсутствие интегрированной графики (про чипсетную мы помним, но воспринимать ее всерьез в этом году уже не выходит). А вот второй «конкурент», напротив, живет в более высоком ценовом сегменте — это Core i7-3930K. В пассиве у него — «старая» уже архитектура Sandy Bridge, зато в активе — целых 12 потоков вычисления, благодаря наличию шести ядер, а не четырех. Такое сравнение тоже интересно: сохраняется ли смысл доплачивать за LGA2011, и если да, то когда? Тем более что других способов «хлебнуть» многоядерности на данный момент нет: в обозримом будущем ожидается лишь замена SB-E на IB-E, но прирост от таковой легко оценить по результатам четырехъядерных моделей двух поколений для LGA1155. А вот Haswell-E будет не так уж скоро. Нужно ли его ждать? Проверим.

  Системная плата Оперативная память
LGA1150 Gigabyte G1.Sniper 5 (Z87) Corsair Dominator Platinum CMD16GX3M4A2666C10 (2×1333; 9-9-9-24-2T, Unganged Mode)
LGA1155 Biostar TH67XE (H67) Corsair Dominator Platinum CMD16GX3M4A2666C10 (2×1333; 9-9-9-24-2T, Unganged Mode)
AM3+ ASUS Crosshair V Formula (990FX) Corsair Dominator Platinum CMD16GX3M4A2666C10 (2×1866; 9-10-9-28)
LGA1156 ASUS P7H55-M Pro (H55) Corsair Dominator Platinum CMD16GX3M4A2666C10 (2×1333; 9-9-9-24-2T, Unganged Mode)
LGA2011 ASUS P9X79 Pro (X79) Corsair Dominator Platinum CMD16GX3M4A2666C10 (4×1333; 9-9-9-24-2T, Unganged Mode)

Что касается частоты оперативной памяти, то, как уже было показано в предыдущей таблице, большинство современных платформ Intel официально поддерживает DDR3-1600. Однако поскольку и SB-E, и IB мы тестировали с DDR3-1333, такой подход в первом тестировании решено сохранить и с Haswell — для максимально корректного сравнения. Вот в тестах по новой версии методики мы его изменим.

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 трехмерных пакетах

Приложения этой группы довольствуются одним-двумя потоками вычисления, так что результаты «старичков» были бы предсказуемы, даже если б у нас их не было :) А вот 4770К уходит в отрыв, что приятно — стало быть, однопоточная производительность выросла. Пусть и не настолько заметно, как было при переходе от первого поколения Core ко второму, но там и частоты заметно различались, чего сейчас нет. А прирост производительности — есть, причем однопоточной, т. е. он будет наблюдаться при всех типах нагрузки. Но не станем забегать вперед.

Финальный рендеринг трехмерных сцен

Против лома в виде шести ядер в рендеринге приема пока не придумано. С другой стороны, и разрыв между 4770К и 3770К заметно увеличился, т. е. подросла не только производительность на поток, но и «многопоточная». В результате новый процессор обгоняет некоторые шестиядерные модели — пусть и старенькие Gulftown для LGA1366, да и то не все, однако ни один процессор для LGA1155 на такое способен не был. И это, заметим, в неоптимизированном ПО, причем такого класса, где новые команды вполне могут со временем пригодиться.

Упаковка и распаковка

В архиваторных тестах обнаружился минимальный прирост, сравнимый с погрешностью измерения. Хорошо, что хоть такой есть, но особо останавливаться на нем не стоит. В сущности, это показатель того, что с определенного момента существенно ускорить данный класс программ становится сложно. Так что победителем так и тянет объявить FX-8350, демонстрирующий очень неплохой для своей цены результат.

Кодирование аудио

Еще одна группа программ со старым кодом, где наиболее важны тактовая частота и количество исполняемых потоков вычисления. В общем, нет ничего удивительного в смешной разнице между 4770К и 3770К, да и в том, что FX-8350 обогнал уже целых два Core i7, совсем незначительно отстав от тройки лидеров.

Компиляция

Прирост производительности новинки — более 10%, что не позволяет бороться против «грубой силы» в лице 3930К, но дает возможность оторваться подальше от флагмана AMD, который процессорам под LGA1155 уже в буквальном смысле слова начал наступать на пятки.

Математические и инженерные расчеты

Почти 15% прироста относительно равночастотного Ivy Bridge делают Core i7-4770K однозначным лидером в этой группе тестов. Кому-то, впрочем, и такое увеличение производительности может показаться недостаточным, но что есть — то есть.

Растровая графика

Превосходство над конкурентами заметное, однако укладывающееся менее чем в 10%. Что тоже неплохо, поскольку и конкуренты-то серьезные — лишь несколько месяцев назад они были самыми быстрыми процессорами на рынке. Если же сравнивать с более старыми платформами Intel или процессорами AMD, то тут уже превосходство радикальное.

Векторная графика

В этом случае ситуация аналогичная: тоже менее 10% превосходства над предыдущим лидером, но уверенное первое место. А наполовину полон стакан или, напротив, наполовину пуст — вопрос, который можно решить лишь самостоятельно.

Кодирование видео

Считается, что такие задачи «тяготеют» к многоядерным решениям, однако делают они это по-разному, да и степень утилизации многопоточности чем дальше, тем меньше. Во всяком случае, используемая нами версия x264 (пожалуй, в наилучшей степени оптимизированное под мультипоточность приложение) имеет ярко выраженную «точку перегиба» в районе четырех ядер. В конечном итоге, впрочем, Core i7-3930K продолжает обгонять все четырехъядерные процессоры, однако состязание с 4770К дается ему уже нелегко.

Офисное ПО

Очевидно, что на компьютере с любым процессором из отобранной нами шестерки такие программы обязаны просто «летать», но делают они это немного по-разному. Особенно впечатляет 4770К, результат которого с практической точки зрения в этом случае не столь уж полезен, но с состязательной — крайне интересен. Тем более, что со временем появятся и младшие модели процессоров на данной архитектуре, вплоть до бюджетных низкочастотных ULV Celeron, а вот в их случае производительность даже в офисных программах лишней вряд ли бывает.

Java

10% превосходства над аналогичным Ivy Bridge получили, от преследователя с другого завода оторвались дальше, чем предшественники — чего еще надо? Чуда? Безусловно, никто бы от него не отказался. Но и расстраиваться по поводу отсутствия такового тоже не слишком оправдано — чудеса случаются редко.

Игры

А в играх их вообще, как нам кажется, давно никто не ждет, благо понимание того, что первична — видеокарта, дошло уже до всех :) Процессор же может оказаться важен лишь тогда, когда производительность видеочасти становится достаточна, да и в этом случае, как мы уже не раз убеждались, сколько-нибудь заметная разница может быть достигнута лишь в бюджетном сегменте. То есть двухъядерного Pentium — маловато (особенно в современных играх), двухъядерные, но четырехпоточные Core i3 или FX-4000 (ну или A10 для FM2) — это уже куда лучше, а выше Core i5 (или даже FX-6000) рваться большого смысла нет. Разве что лишние деньги останутся, или игровое применение компьютера — не единственное его потенциальное предназначение. Ибо если единственное, то все восьмипоточные модели — это уже запас на будущее. Формально Core i7-4770K и здесь оказался самым быстрым, фактически же это результат ради результата.

Многозадачное окружение

Загрузить современный топовый процессор работой на 146% в наше время зачастую удается только так — запустив одновременно несколько ресурсоемких приложений. Очевидно, что при таком раскладе ни в коем случае нельзя пренебрегать «дополнительными» ядрами и прочими экстенсивными методами увеличения производительности, благо последние оказываются более эффективными, нежели интенсивные. Насколько это важно на практике — отдельный вопрос, однако диаграмма как нельзя лучше способна оправдать желание приобрести многоядерный процессор (и чем больше это «много&hellip» — тем лучше, как уже было сказано выше). А если количество ядер и потоков аналогично предшественникам (что выполняется в случае LGA1150), то ни на какие прорывы рассчитывать не приходится. Чуть побыстрее в очередной раз стало, да и все.

Итого

Итоговая диаграмма вызывала стойкий эффект дежавю. Поразмыслив, мы вспомнили причины его появления: нечто похожее наблюдалось и при старте LGA1155 — когда четырехъядерный Core i7-2600 почти догнал шестиядерный Core i7-980X. Обновление методики, впрочем, позволило Gulftown немного отыграться, но в общем и целом похоже: несмотря на наличие сценариев, в которых необходима многоядерность, массовая (относительно) модель нового поколения способна сравняться или почти сравняться с топовым процессором предыдущего. Фактически, ситуация повторяется: как платформа LGA1155 в свое время «загнала» экстремальную LGA1366 в нишевый сегмент, так и LGA1150 сейчас делает то же самое с LGA2011. Ситуация усугубляется тем, что в таком странном положении предыдущая экстремальная платформа прожила менее года, после чего ее заменила как раз LGA2011, архитектурно идентичная массовой платформе, а сейчас у топового варианта отставание не на один шаг с перспективой устранения перекоса, а на два. И без перспективы: как уже было сказано выше, нас ждет лишь обновление SB-E на IB-E, но не Haswell-E. И даже если в Intel решат добавить ядер настольным моделям под LGA2011, эта платформа все равно останется нишевым решением, на до сих пор широко распространенном малопоточном коде отставая от LGA1150.

Что же касается сравнения непосредственных «конкурентов», то тут пока вопрос более сложный и неоднозначный. Начнем с плюсов: что уже стало доброй традицией для Intel, новая платформа прямо на старте нигде не хуже предшественницы. Минус тоже очевиден: чуда не произошло, и не так уж принципиально она лучше. Превосходство над Core первого поколения, про которое любят упоминать в рекламе, внушительное, но несложно заметить, что бо́льшая его часть была достигнута уже на этапе внедрения второго поколения, т. е. платформы LGA1155. Core i7-2700K обгоняет i7-870 на 22%, а вот превосходство i7-4770K над тем же i7-2700К — уже всего 15%. Однако после 2700К вышел 3770K, преимущество новинки над которым — всего лишь порядка 8%, т. е. причин для перехода с LGA1155 на LGA1150 нет. Разве только в расчете на новое программное обеспечение, которое задействует возможности новых процессоров более полным образом (в том числе, и благодаря использованию новых команд), однако вряд ли темпы его экспансии на рынок будут слишком уж быстрыми. В то же время, нет и причины приобретать сейчас систему на базе процессора предыдущего поколения. За исключением, конечно, опасений повторения ситуации с чипсетами, но верится в это с большим трудом: наверняка в Intel, обжегшись два года назад на молоке, старательно дули на воду :)

Ну а для рынка главное в выходе новой платформы — сам факт ее выхода. Ведь перед обновлениями ассортимента производителей процессоров продажи компьютерной техники обычно падают: многие покупатели предпочитают сначала посмотреть, что там получится, а потом уже отправляться в магазины. Да и поставщики готовых компьютеров в этот период основную активность переносят на предварительные анонсы новых систем — нередко очень интересных, но вопрос покупки и в этом случае оттягивается до момента начала официальных продаж. И вот, наконец-то, этот момент настал, так что кто ждал — тот дождался. Далее неважно, что именно выберет человек. Это может быть LGA1150, благо производительность и функциональность такого решения лучше, чем у старых платформ. Но может быть и LGA1155 — проверенная временем и доступная в каждом магазине (новые решения придется подождать, да еще и пережить сезон «снятия сливок»), но не настолько уж уступающая новинке. Пусть даже АМ3+ — зато дешево :) Повторимся: это не так уж важно. А важно то, что ждать уже больше нечего — можно покупать. То есть статистика продаж классических компьютеров и ноутбуков, по поводу которой немалое количество аналитиков уже готово начинать лить слезы, во втором полугодии наверняка улучшится.



Благодарим компании Corsair и Palit
за помощь в комплектации тестовых стендов



Дополнительно

ВИКТОРИНА TT

Материнские платы какого форм-фактора можно устанавливать в корпус Thermaltake Versa C22 RGB Snow Edition?

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.