CULV-процессоры семейства Intel Ivy Bridge

От Celeron до Core i7 с промежуточными остановками


Выход в свет статьи, посвященной эволюции Celeron, в числе прочих породил и вполне справедливое замечание — без сравнения с более быстрыми процессорами Intel того же класса результаты не слишком показательны. К сожалению, связано это с вполне объективными причинами — мы не тестировали ультрамобильные «полновенсные» Core семейств Arrandale и Sandy Bridge по полной версии тестовой методики. В основном потому, что ареал их распространения был относительно небольшим, да и в наши руки подобные продукты практически не попадали. Положение дел изменилось после выхода Ivy Bridge — когда в Intel активно занялись продвижением ультрабуков и мини-ПК. Соответственно, ранее нами уже были протестированы две модели  Celeron и три «взрослых» Core, причем в несколько отличающихся друг от друга конфигурациях. А сегодня к списку добавился еще один Core i5, что и стало поводом для большого «внутривидового» сравнения. В первую очередь для того, чтобы дать более-менее точный ответ на вопрос — когда можно ограничиться Celeron, а в каких случаях лучше доплатить. И второй вопрос тоже немаловажен — драйверы видеоядра. Все-таки Core мы изучали достаточно давно, а, как показало последнее тестирование Celeron, в новых версиях программисты Intel проделали большую работу над ошибками (которая в целом не прекращалась более года, и вряд ли в ближайшее время процесс остановится), что привело к существенному изменению уровня производительности. Вот и попробуем его оценить.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор Celeron 1007U Celeron 1037U Intel Core i3-3217U Intel Core i5-3317U Intel Core i5-3427U Intel Core i7-3517U
Название ядра Ivy Bridge DC Ivy Bridge DC Ivy Bridge DC Ivy Bridge DC Ivy Bridge DC Ivy Bridge DC
Технология пр-ва 22 нм 22 нм 22 нм 22 нм 22 нм 22 нм
Частота ядра, ГГц 1,5 1,8 1,8 1,7/2,6 1,8/2,8 1,9/3,0
Кол-во ядер/потоков вычисления 2/2 2/2 2/4 2/4 2/4 2/4
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 64/64 64/64 64/64 64/64 64/64 64/64
Кэш L2, КБ 2×256 2×256 2×256 2×256 2×256 2×256
Кэш L3, МиБ 2 2 3 3 3 4
Графика HDG HDG HDG 4000 HDG 4000 HDG 4000 HDG 4000
Кол-во ГП 24 24 64 64 64 64
Частота std/max, МГц 350/1000 350/1000 350/1050 350/1050 350/1150 350/1150
Оперативная память 2×DDR3-1600 1×DDR3-1333 2×DDR3-1333 1×DDR3-1333 2×DDR3-1333 2×DDR3-1600
Платформа Gigabyte C1007UN-D Pegatron AMIS SAISHIAT2 Plus Intel NUC DC3217IY Giada i53-i5< Intel NUC DC53427HY Foxconn NanoPC AT-7700
Видеодрайвер 9.18.10.3257 9.18.10.3257 9.17.10.2932 9.17.10.2932 9.18.10.3257 9.17.10.2932

С Celeron 1007U и 1037U мы уже хорошо знакомы по предыдущей статье, поэтому остановимся на их отличиях от Core. Принципиальных не так много — отсутствие поддержки Hyper-Threading, более слабое видеоядро и меньший объем кэш-памяти. А Core i5 от Core i7 фактически отличает только последнее. Но, в отличие от процессоров младших семейств, i5 и i7  поддерживают и технологию Turbo Boost, что позволяет значительно увеличивать тактовую частоту при необходимости. В теории, по крайней мере — насколько это сильно скажется на практике, оценим сегодня. Кроме того, мы сможем в очередной раз сравнить одно- и двухканальный режимы работы памяти, благо ограничения части готовых систем привели к тому, что для разных процессоров пришлось использовать разные режимы (хотя и сами по себе все процессоры поддерживают двухканальную DDR3-1600, но и с частотами у нас по разным причинам сложилась разная ситуация). И еще один немаловажный и уже упомянутый выше вопрос — влияние видеодрайверов на производительность GPU. Так вышло, что нами были использованы две разные версии — посмотрим, как это скажется на практике.

Тестирование

Традиционно, мы разбиваем все тесты на некоторое количество групп, и приводим на диаграммах средний результат по группе тестов/приложений (детально с полной методикой тестирования вы можете ознакомиться в отдельной статье). Результаты на диаграммах приведены в баллах, за 100 баллов принята производительность тестовой системы на базе Celeron 1007U — самого медленного процессора в данном тестировании. Объем памяти для всех систем — 4 ГБ. 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

Хорошо заметен проигрыш одноканального режима памяти — как Celeron 1037U, так и Core i5-3317U фактически не сумели обогнать процессоры с меньшей частотой, но двухканальной памятью. А i5-3427U продемонстрировал, что «подвиг» прошлой зимы (когда резко увеличилась производительность в 3D-приложениях профессионального назначения) был далеко не последним — и после него остался еще немалый резерв для оптимизаций, что позволило повысить производительность еще на 10%. Можно, конечно, побрюзжать на тему того, что «нормальные» драйверы следует писать сразу, а не полтора года их допиливать, однако о(б)суждение этой проблемы уже набило оскомину. Причем применительно не только к Intel, но и к AMD или NVIDIA. Факт остается фактом — производительность (а часто и функциональность) GPU зависит не только от аппаратных характеристик последнего, но и от программной составляющей. Которая становится с каждым годом все более и более сложной. И реализация всего потенциала «железа» тоже. Доработку драйверов для IGP Sandy Bridge в Intel прекратили только весной этого года — спустя почти два с половиной года после выхода самих процессоров. Стало быть, и из Ivy Bridge наверняка что-то можно будет «наковырять».

Финальный рендеринг трехмерных сцен

Первая принципиальная граница — наличие/отсутствие поддержки Hyper-Threading, которая способна при прочих равных обеспечить в этих задачах процентов 20 производительности. Вторая — Turbo Boost: запас по тактовой частоте для Ivy Bridge (даже ультрамобильных моделей) достаточно велик для того, чтобы четко разделить Core i3 и Core i5. А вот младшие Core i7 работают на уровне старших Core i5, что тоже логично — все радикальные «улучшайзеры» задействованы уже в последних. Т.е. мы потихоньку (и не в первый раз) приходим к выводу, что в сегменте мобильных процессоров двухъядерные Core i7 в общем-то... Тоже не нужны. Четыре ядра MQ/HQ да — качественно иной уровень. А вот при наличии двух — хватит и Core i5. Начиная с него и ниже позиционирование процессоров Intel становится простым и логичным. За исключением, разве что, Pentium — внятной ниши для них уже не видно. Впрочем, в последнее время они и аппаратно не слишком отличаются (или вообще не отличаются) от Celeron, да и стоят зачастую столько же, так что это просто красивый шильдик для нелюбителей Celeron. В мобильном, напомним, сегменте — среди настольных процессоров все немножко по-другому.

Упаковка и распаковка

Вот здесь уже полезность НТ уменьшается (неудивительно — задействует ее лишь один подтест из четырех), а эффект от «лишнего» мегабайта L3, напротив, появляется. Но в общем и целом это приводит лишь к тому, что разница между семействами становится более четкой. Не меняя общий вывод: если важна производительность — Core i5, если нужно максимально дешево — и с Celeron немного потеряете, Core i3 — разумный компромисс, а прочие семейства просто не нужны :)

Кодирование аудио

Определяющими являются опять НТ и тактовая частота (соответственно, Turbo Boost, поскольку стартовые частоты пяти процессоров из шести находятся на одном уровне), а выводы — сохраняются: оптимальными по скорости являются i5 (где есть и НТ, и ТВ), а по цене — Celeron (просто потому, что изначально самые дешевые).

Компиляция

На данном графике хорошо заметно, что в ряде программ двухканальный режим памяти уже желателен и для Celeron, однако по большому счету не необходим и для Core i5. Отрадный факт для покупателей мини-ПК и некоторых моделей планшетов и ультрабуков, где «двухканалку» не удается использовать из-за технических ограничений. Но, все же, при прочих равных два канала лучше одного. В остальном — уже привычные зависимости. В т.ч. и от емкости кэш-памяти, которая опять немного «помогает» Core i7 в подтверждении своего статуса.

Математические и инженерные расчеты

Процессорный балл тестов SPEC для 3D-пакетов практически невосприимчив к графике, да и к поддержке НТ (поскольку нагрузка фактически однопоточная). Но Core i5 и выше берут свое благодаря Turbo Boost, а вот Core i3 уже слишком слабо отличаются от Celeron. Хотя в целом уже привычная и почти ровная лесенка. Не было бы ТВ — была бы совсем ровной и с укороченными ступеньками.

Растровая графика

Что любопытно — и здесь она же, хотя часть подтестов уже может загрузить работой более двух потоков вычисления, в конечном итоге эффект оказывается смазанным из-за принципиально-однопоточного GIMP или двухпоточного PaintShop. В общем, приходим к выводу, что ключевой для ультрамобильных решений технологией является Turbo Boost — польза от него есть везде и видна невооруженным глазом. А вот все остальное — когда работает, а когда и никакого эффекта.

Векторная графика

Вырожденный случай, когда пользы от НТ, например, нет вообще, да и большинство других улучшений «взрослых» Core не оказывают никакого воздействия на производительность — в результате Core i3 оказывается полным аналогом Celeron с точностью до тактовой частоты. Core i5 и i7 тоже, но в их случае частота выше благодаря ТВ — с закономерным эффектом.

Кодирование видео

Но в многопоточных нагрузках (а видеокодирование при числе ядер до четырех оказывается очень восприимчивым к НТ) «точек перегиба» снова две: Core i3 уже заметно лучше Celeron, а Core i5 снова уходят в отрыв, благо у них есть и НТ, и ТВ. В общем, тут уж пренебрегать нельзя ничем.

Офисное ПО

Выбирая для «обычной офисной» работы между Celeron и Core i3, очевидно, стоит остановится именно на первом, ибо дешевле :) А можно и доплатить за Core i5 — будет дороже, но комфортнее. Конкуренция только внутривидовая — тот же i5-3317U в три раза быстрее Brazos, а превосходство над старыми Atom может достигать и четырех раз (сравнительно с нетбучными моделями первого поколения — и пяти-шести), т.е. это в принципе разные классы оборудования. Однако таковые они не только с точки зрения скорости, но и по цене конечных продуктов. В то же время, работать можно на всем — пусть и без удовольствия :) В общем, как это обычно и бывает в жизни, за что вы платите — то и получите.

Java

SPECjvm умеет задеействовать более четырех потоков вычисления, так что картина более гладкая, чем, например, в предыдущем случае — Core i3 уже посередке между Celeron и Core i5, а не ближе к первым. Такое мы видим уже не в первый раз — просто очередное подтверждение выдвинутых выше предположений.

Игры

Одноканальный режим памяти, что естественно, сильно ограничивает производительность графического ядра. Но по-разному — если для HDG Celeron речь идет о буквально 10% (которые можно списать и на разницу в тактовой частоте памяти, а не канальность), то для старшего в Ivy Bridge HDG 4000 наблюдаем весомые 20% (причем тут уже в равных условиях, т.е. это именно проигрыш из-за одного канала вместо двух). А характеристики процессорной части в таком режиме не важны: у GPU i5-3427U и i7-3517U максимальная тактовая частота одинаковая — и результаты одинаковые, а в i3-3217U она ниже — и результаты ниже ровно на столько же. Однако в целом все они имеют лишь теоретическое значение, поскольку (как мы уже знаем) HDG 4000 в любом окружении (не говоря уже о младших версиях IGP Intel) недостаточно для того, чтобы играть в эти игры в таком разрешении.

Игры: низкое качество

Главное, что мы собирались проверить — с чем связано то, что Celeron 1007U вышел на уровень Core i3-3217U в таком режиме: только лишь с обновлением драйверов или с аппаратными особенностями? Проверили и убедились, что все дело в драйвере. Что ж — хоть так, хоть эдак, а есть повод для радости: пусть и не сразу, но программистам Intel удалось несколько «развязать» работу CPU и GPU так, чтобы в «легких» режимах они перестали «тормозить» друг друга. Жаль только, что произошло это уже позже выхода в свет нового поколения интегрированной графики, однако и на нем должно сказаться — как мы видели, еще летом производительность Core i7-4500U с такой нагрузкой не слишком отличалась от весенних результатов i7-3517U, так что вряд ли она осталась на том же уровне сейчас. Что, впрочем, мы в ближайшее время постараемся проверить, ну а пока просто констатируем факт, что, начиная с версии 9.18.10.3257 (или около того) были исправлены многие ошибки, так что теперь соотношение производительности решений разного уровня с «легкими» настройками похоже на таковое в «тяжелом» режиме: HDG 4000 примерно в полтора раза быстрее 2500 или «безлитерного».

OpenCL

Как уже было сказано, этот тест мы начали использовать совсем недавно, причем в качестве эксперимента, так что «под рукой» имеются результаты лишь небольшого количества процессоров. Но сегодня нам удалось измерить и производительность ультрамобильного процессора с HDG 4000 (чего ранее так и не хватало), так что на диаграмме будут почти все — включая старшие настольные модели AMD и Intel, но без Celeron 847, который исполнял OCL-код только на процессорных ядрах со всеми вытекающими.

А вот это очень интересно! Понятно, что ULV-процессор все равно неспособен догнать настольную модель с тем же видеоядром. Понятно, и она по нынешним временам не является каким-то примером суперпроизводительности — новые настольные Core i7 на Haswell или APU линейки А10 (тоже настольные) быстрее. Однако... Однако Core i5-3427U от лидеров отстал примерно в полтора раза, а от некогда топового среди решений Intel i7-3770K вообще буквально на 20%. Celeron, заметим, от него отстает в 2,5 раза — примерно пропорционально разнице в количестве графических процессоров, т.е. эти результаты можно распространить и на другие низкопотребляющие модели с HDG 4000. А это означает, что конкурировать с ними в рамках данного сегмента, пожалуй, смогут только такие редкие «зверюшки», как A10-5745M (да и тот со своим TDP 25 Вт только на сам процессор попадает в несколько иной класс). В общем, пожалуй, зря AMD так сильно привлекала внимание к гетерогенным вычислениям — в Intel сумели отставание в этом вопросе ликвидировать, фактически, до массового начала использования таковых авторами программного обеспечения. А как будет выглядеть это противостояние в реальных приложениях (а не в синтетических бенчмарках, способных иметь свою специфику) — постараемся оценить в ближайшее время.

Итого

Что ж — несмотря на своего рода эпопею с драйверами, на конечном результате она сказалась не слишком сильно: большинство тестов от видеочасти не зависит, так что работают, как работали. В целом же распределение низкопотребляющих процессоров Intel по разным семействам подтверждено практическими измерениями. С учетом вышесказанного — во-первых, нет определенной ниши для Pentium, а во-вторых, несколько надуманным выглядит существование Core i7. Но и то, и другое имеет простые и логичные объяснения: нынешние ультрамобильные Pentium отличаются от Celeron только тактовой частотой (а то и вовсе не отличаются — единственная модель данного сегмента, а именно Pentium 2117U в точности идентична Celeron 1037U; только появилась на пару кварталов раньше), а Core i7 и Core i5 различает лишь емкость кэш-памяти третьего уровня и, опять же, частоты. Но незначительно. В то время как в более низких сегментах различия кардинальные — обе ключевые технологии Core (Hyper-Threading и Turbo Boost) поддерживает только Core i5. Спускаемся чуть ниже (на уровень Core i3) — лишаемся Turbo Boost. Еще ниже — остаемся и без Hyper-Threading, и довольствуемся упрощенным GPU.

Все это делает выбор достаточно простым. На практике — еще более простым, чем в теории: ведь процессоры этого класса по-отдельности не продаются. Что же касается готовых устройств, то производители последних редко допускают «перекошенные» конфигурации (несмотря на то, что иногда в них есть смысл). Соответственно, Core i5 используется обычно в достаточно дорогих системах с соответствующей обвязкой, Core i3 — в середнячках, а Celeron — удел бюджетной продукции. Найти же что-нибудь на ультрамобильном Core i7... На самом деле, не просто. И большинство подобных систем само по себе стоит дорого, так что установка производителем именно i7 понятна — как-то неудобно уже покупателю предлагать i5 :) Во всяком случае, когда речь идет о ноутбуках — мини-ПК демократичнее, но именно i7 в них почти не встречается. За исключением как раз побывавшего у нас на тестировании Foxconn NanoPC AT-7700, мы затрудняемся назвать хоть одну массовую модель. В отличие от Celeron, Core i3 или Core i5 — использующие процессоры первой линейки мини-ПК так и вовсе давно уже продаются на каждом углу. И вполне пригодны для решения повседневных задач массового пользователя — их производительность уже практически равна компьютерам на «взрослых» процессорах не такого уж и давнего прошлого, причем до сих пор используемым. Доплатив сотню долларов производительность можно поднять и раза в полтора, а за двести — в два, но в этом сегменте 100 и 200 долларов уже являются существенными суммами, так что предварительно стоит взвесить все «за» и «против». Главным является то, что недорогие, компактные и не такие уж и медленные компьютеры и ноутбуки начального уровня стали доступными широким массам трудящихся. Которым уже не нужно идти на неприятные компромиссы, ограничиваясь Atom или Brazos — фактически за те же деньги производители уже готовы предложить и кое-что получше.



Благодарим компанию Corsair
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.