Тестирование процессоров Intel Core i5-12600K и i9-12900K под управлением Windows 10 и Windows 11

Мы уже протестировали два процессора линейки Intel Alder Lake — топовый Core i9-12900K и младший из старших Core i5-12600K. Для первого знакомства с новым семейством использовалась «стандартная» методика тестирования: все программы работали под управлением Windows 10, которая полностью поддерживается новыми процессорами — но есть нюансы. Как мы уже писали, Intel, конечно, проводила практически все внутренние тесты именно под управлением данной операционной системы (а других в процессе разработки Alder Lake и не было), так что, по возможности, учитывала все особенности ее работы. Но некоторые особенности изменить без участия Microsoft невозможно.

Гибридная архитектура для мира х86 — дело новое. Так что нет ничего удивительного в том, что большинство программных продуктов под нее до последнего времени никак не затачивалось. И речь идет как о прикладном, так и о системном программном обеспечении. В частности, планировщик задач подавляющего большинства настольных операционных систем ни сном ни духом не ведает, что в процессоре могут быть ядра «разного качества». Аналогично, в свое время такой банальной вещи, как корректная поддержка SMT (в процессорах Intel реализована посредством технологии Hyper-Threading, первые версии которой появились еще 20 лет назад), софт тоже пришлось обучать специально. А еще раньше были проблемы с многопроцессорными конфигурациями. Ну, как проблемы — просто всякие Windows 9x, устанавливаясь на компьютеры с парой процессоров, «видели» только первый. Далее поддержка многопроцессорности постоянно улучшалась, но не сама собой, а в результате работы программистов в тесной кооперации с производителями процессоров.

Гибридность — всего лишь новый этап многопроцессорности. И этап, по-видимому, необходимый, поскольку «набить» в процессор много больших ядер непросто и недешево, ради этого все равно приходится идти на массу неприятных компромиссов, а любой (пусть даже большой) массив малых ядер не способен обеспечить высокую «однопоточную» производительность — которая являлась, является, да и будет являться главной в интерактивных программах (для персонального компьютера на практике это, в общем-то, намного важнее пиковой производительности в многопоточном ПО, поскольку непосредственно определяет комфорт работы, а не какие-то количественные мелочи). И единственный способ решить эту проблему — использовать разные ядра. Производительные будут «пережевывать» тяжелые потоки кода и/или обеспечивать быструю реакцию на действия пользователя, а эффективные — «разгребать» фоновые нагрузки и временами помогать производительным, дополнительно обслуживая тяжелые потоки (с меньшей скоростью, но это все равно лучше, чем ничего).

Однако для полноценной реализации этой концепции требуется как раз правильное распределение нагрузки по потокам. Которых, как мы уже писали, даже не два, а три типа — никуда не делась и поддержка Hyper-Threading производительными ядрами, но такие вычислительные потоки не являются независимыми в полной мере. Основная же проблема Windows 10 и более ранних версий Windows заключается в том, что распределение потоков выполняется статически, в то время как характер нагрузки может меняться динамически. Смертельных проблем это не порождает, как мы уже убедились, но иногда производительность оказывается более низкой, чем могла бы, поскольку потоки кода, попавшие на Е-ядра, там и остаются. В итоге в некоторых приложениях мы наблюдали полную загрузку этих кластеров при простаивающих Р-ядрах, что экономит энергию, но бьет по скорости. Отключаем Е-ядра (что мы тоже делали) — процессор становится простым и понятным для системы, так что скорость работы нередко вырастает радикально.

Можно сделать вывод, что для появляющихся сейчас в продаже «бюджетных» (в кавычках — поскольку сюда попадает и большинство моделей Core i5) настольных процессоров нового поколения использование Windows 10 и вовсе ни к каким проблемам приводить не будет: в них Е-ядер нет вообще, а есть только радикально улучшившиеся (по сравнению с более ранними разработками) Р-ядра. Особенно это будет полезно покупателям Core i3 и Pentium: до сих пор есть масса сфер применения четырех- и даже двухъядерных процессоров, а вот сами эти процессоры практически не меняются с 2017 года (единственное реальное исключение — Ryzen 3 5300G, который так и остался исключительно в ОЕМ-сегменте). Новые модели с новой производительностью и функциональностью, да еще и недорого — хороший повод для апгрейда. Тем более, никаких программных «заморочек» в этом случае нет.

Но что делать покупателям старших моделей процессоров, где приходится доплачивать как раз за Е-ядра? И ладно еще настольники — но в мобильных процессорах баланс вообще смещен в сторону последних. Можно, конечно, их отключить — и свести задачу к уже решенной. Но это не наш метод. Хотелось бы, чтобы все ресурсы действительно работали. Причем так, как надо.

«Как надо» обещают в Windows 11. Что, естественно, особого энтузиазма у широких масс трудящихся не вызывает: как уже было сказано, единственный способ заставить означенные массы полюбить какую-то версию Windows — это выпустить следующую. Вот и в этот раз ситуация повторилась: почти все (за исключением наиболее стойких поклонников древних артефактов, типа Windows 7) как-то сразу забыли о претензиях к Windows 10 и переключились на поиск недостатков в Windows 11. И ладно бы только искали — так ведь находят же. И не только лишь мнимые недостатки, но и вполне реальные. Часть из них, возможно, будет исправлена со временем, а какие-то так и останутся неустранимыми особенностями, к которым нужно привыкнуть — но ни ждать, ни привыкать трудящиеся не настроены: им нужно всё и сразу. С другой стороны, понятно, что все эти вопросы выбора системы на деле затрагивают лишь весьма узкую (хоть и шумную) прослойку — большинство же спокойно приобретает готовые компьютеры и использует их под управлением той ОС, которая будет установлена производителем. А «будет» там в ближайшее время, как правило, исключительно Windows 11. Причем не только у новейших систем с Alder Lake, но и в компьютерах с Core одиннадцатого поколения, и в использующих процессоры AMD.

Задачи и методика тестирования

Что это меняет? Мы решили просто взять — да и посмотреть. Почему не сразу? Сразу не было уверенности в том, что используемые нами программы корректно отреагируют на смену операционной системы, а полное обновление тестовой методики — дело небыстрое. Попутно нашлось время опробовать «старую» в модифицированном виде — просто взяв и обновив ОС (о том, что настройки по умолчанию при обновлении и при чистой установке немного различаются мы знаем — но в данном случае оно точно не мешает; скорее наоборот). Оказалось, что ничего страшного не происходит: почти все программы восприняли Windows 11 просто как очередную сборку Windows 10 — чем она по большому счету и является. Исключением стал только пакет SolidWorks, у которого наглухо слетает активация (причем не спасает не только «родной», но даже и пиратский активатор) — это известная проблема большинства версий программы. Официально Dassault Systemes для SolidWorks 2021 и ниже Windows 11 не поддерживает — и не собирается: с новой ОС работать будет новая версия 2022, которой и самой пока официально нет. Соответственно, если эта программа является основным рабочим инструментом, на этом выбор версии Windows заканчивается. Однако тесты провести в триальном режиме можно — чем мы и воспользовались.

Методика тестирования подробно описана в отдельной статье, а результаты всех тестов доступны в отдельной таблице в формате Microsoft Excel, поскольку тестирование сегодня специальное. Непосредственно в статьях же мы используем обработанные результаты: нормированные относительно референсной системы (Intel Core i5-9600K с 16 ГБ памяти, видеокартой AMD Radeon Vega 56 и SATA SSD) и сгруппированные по сферам применения компьютера. Соответственно, на всех диаграммах, относящихся к приложениям, безразмерные баллы, так что здесь везде «больше — лучше». А игровые тесты с этого года мы окончательно переводим в опциональный статус (причины чего разобраны подробно в описании тестовой методики), так что по ним будут только специализированные материалы.

Таким образом, у нас есть полные результаты пары Core двенадцатого поколения в одних и тех же программах, работающих под управлением Windows 10 и Windows 11. Сравнить их — уже полезно, а если не только их — еще полезнее. Действительно — а как меняется производительность «устаревших» компьютеров и меняется ли? Да и новинки в вакууме тоже не столь интересны, как при сравнении с предшественниками и основными конкурентами.

Участники тестирования

Главная четверка испытуемых выглядит так — благо новые модели Intel фактически заменяют старые, да и рекомендованные розничные цены в каждой паре близки настолько, насколько это возможно. О паритете реальных розничных цен, конечно, речь не идет — да и окружение (особенно память типа DDR5) стоит по-разному. Поэтому к ценам мы привязываться не будем — им свойственно меняться.

Соответственно, и в выборе процессоров AMD для сравнения мы тоже были вольны — но решили не вольничать. Взяли три модели — первые две схожи технически с Core i5 и i9 одиннадцатого поколения, а третья — уже идеологический аналог Core i9. Фактически самый быстрый «настольный» процессор AMD — против самого быстрого настольного же процессора Intel. Можно было бы и расширить список испытуемых — но дополнительной полезной информации это не даст, а вот дополнительное время займет: под Windows 11 нам пришлось тестировать вообще всех. В отличие от большинства материалов из основной линейки — где повозиться приходится лишь с одним-двумя главными героями, а результаты остальных уже получены ранее. К счастью, все модели у нас сегодня «быстрые» — но все равно в сутки ни одна не укладывается.

Для сокращения объемов работы мы не стали ничего менять и в аппаратной конфигурации. Соответственно, у LGA1700 есть некоторая фора в объеме оперативной памяти — ее тут 32 ГБ, а не 16 ГБ как у прочих. Впрочем, как уже было сказано, мы оптимизировали тесты именно под второе значение (на самом деле, результаты лишь незначительно меняются даже при переходе к 8 ГБ памяти), но новая сборка версия ОС может и внести свои коррективы. Но нам сегодня как раз такие особенности интересны не меньше, чем само по себе сравнение разных процессоров друг с другом.

iXBT Application Benchmark 2020

Как мы помним, две программы из трех работали «неправильно», да и к производительности третьей вопросы возникали. Переход на Windows 11 все проблемы исправил — и даже сравнительно с отключением Е-ядер производительности добавил обоим процессорам. В итоге банально и сравнивать нечего — в нормальном режиме работы Core i5-12600K с легкостью обгоняет «устаревшие» восьмиядерные процессоры (к таковым явно относятся не только предыдущие разработки Intel, но и все процессоры AMD — тоже), а Core i9-12900K попросту равен топовому Ryzen 9. Казалось бы, его успех меньше, но... У 12600K какую-никакую фору в количестве ядер найти можно — все-таки у него их 10. А во втором случае ядер вроде бы поровну — но в Ryzen они все производительные, а в Core половина всего лишь эффективные. Однако все как в анекдоте про похороны преферансиста — и двух хватило.

Понятно, что весь этот эффект -- более правильное планирование ресурсов, поскольку производительность остальных процессоров просто не изменилась. Точнее, Ryzen начали работать немного быстрее, а вот Core — немного медленнее. Но и то, и другое где-то на грани погрешности измерения — так что можно не обращать внимания. В отличие от Alder Lake — где освоение новой версии Windows не что-то опциональное, а, пожалуй что, все-таки обязательное.

Что ж — все тенденции остались на месте. Производительность Ryzen от перехода на Windows 11 немного увеличивается, старых Core — снижается, новых Core — нечего даже сравнивать. Отключение Е-ядер — все-таки лишь временный метод решения проблем. Да и не эффективный — при наличии таковых обязаны использоваться. Польза от чего есть и немалая — но при «правильном» использовании. Увы, но Windows 10 в данном случае противопоказана. А с Windows 11 может быть и так, как с SolidWorks: немого кино уже нет, а звукового — еще нет.

В этой группе отключение Е-ядер и ранее лишь снижало производительность — из чего можно было сделать вывод, что нагрузка распределяется «правильно». Однако оказалось, что даже в этом случае было что улучшить. Причем это в немалой степени относится и к Ryzen 9 — который прибавил сопоставимо с Core i5-12600K. Вот «предыдущие» Core, напротив, в очередной раз немного замедлились. Но, повторимся, колебания в пределах 5% лучше всерьез не рассматривать никогда. И, если так поступить, проще считать для этих программ обе версии Windows эквивалентными. В том числе, и для старших моделей Alder Lake. Тоже хорошая новость — если так подумать.

Равно как и то, что программы работы с изображениями ведут себя аналогично. В общем, для креативного дизайнера системы эквивалентны. В первом приближении, разумеется — разнообразных программ много, так что список «плохих» обнаруженными нами не заканчивается. И здесь таким оказался Photoshop, напомним — разница в результатах выполнения теста лишь порядка 10%, но она есть.

Один из двух случаев, когда даже «исправление» работы планировщика не позволяет Core i9-12900K угнаться за Ryzen 9 5950X. Но ничего удивительного — оба процессора 16-ядерные, однако один одновременно выполняет 24 потока кода, а другой — 32. Код же сам по себе тут простой, целочисленный преимущественно и отлично распараллеливающийся, так что и это имеет значение. С другой стороны, мы бы не удивились, повторяйся такое чаще — все-таки в Ryzen все ядра «производительные». Но оказалось, что это уже не совсем так ;)

И вот второй — где те же самые причины сработали. Возможно, что и не только они — еще кэш-памяти в Ryzen 9 реально много, а это «любит» что FineReader, что архиваторы. В общем-то общего между этими двумя сценариями столько, что их пора бы объединить в один.

Еще один случай, когда и так все казалось правильным — однако нашлось, чему улучшиться. Прирост небольшой — но остальные под Windows 11 даже замедлились.

Ранее Core i9-12900K в общем зачете немного отставал от Ryzen 9 5950X, теперь же выходит вперед — но следует понимать, что и то, и другое, лишь статистический результат. Встречаются сценарии, в которых топ AMD по-прежнему впереди — по объективным причинам. Кроме того, он более дуракоустойчив — старшим моделям Alder Lake требуется правильное окружение при всех их достоинствах. Которых, как видим, немало. И производительность к ним относится.

Энергопотребление и энергоэффективность

А вот энергопотребление к сильным сторонам новой платформы Intel не относится. И то, что новая версия Windows «научилась» лучше нагружать процессоры Alder Lake работой (точнее, планировщик перестал «ошибаться» с ядрами) его только лишь увеличивается. Что интересно, у прочих испытуемых — как раз снижение. Особенно заметное на АМ4 — практически поголовно 15—20 Вт в среднем, а это не так уж и мало. Причем не в ущерб производительности. Для Core одиннадцатого поколения не все так красиво, однако «горячий норов» i9-11900K тоже удалось несколько обуздать. Т. е. нельзя сказать, что изменения полезны только для новейших платформ — на деле Windows 10 и Windows 11 вообще ведут себя несколько по-разному. И, если производительность процессоров (за исключением гетерогенных) оказывается сопоставимой, какие-то резервы экономии энергии новому планировщику задач задействовать удалось. Возможно, и не только ему.

Однако несложно заметить, что для Core i5-12600K увеличение (среднего) энергопотребления оказалось скомпенсировано изменением (средней) скорости работы. Для Core i9-12900K же такого соответствия нет. С другой стороны, сравнительно с Rocket Lake новые процессоры и намного быстрее, и заметно эффективнее. Конкуренция же с Ryzen… неоднозначная. «Вытянуть» Core i9 на уровень Ryzen 9 по производительности компании удалось — но по энергоэффективности проигрыш. Младшие модели находятся в лучшем положении, так что их не приходится так жестко бустить — с закономерным итогом. Но, опять же, Ryzen расходуют электроэнергию более эффективно. Особенно это заметно под управлением Windows 11 — которая, по-видимому, и для последних процессоров AMD под АМ4 является предпочтительной (несмотря на страшилки первых месяцев после ее появления). Так что Intel еще есть над чем поработать — но и AMD сидеть сложа руки тоже не собирается. К чему это в итоге приведет — покажет время. Пока же можно утверждать одно: застой у Intel кончился, новые архитектуры и техпроцессы намного лучше старых, однако вернуть безоговорочное лидерство (так, как это получилось во времена Core 2 Duo) на данный момент не вышло. По-прежнему придется выбирать между продуктами двух компаний — сильные и слабые стороны у них разные.

Итого

Большинство покупателей компьютеров операционную систему не выбирают — просто пользуются той, которая установлена. Но иногда выбор делать приходится, в том числе можно для каких-то целей обновить ОС на уже имеющемся ПК — благо переход на Windows 11 с Windows 10 бесплатный (обновляется точно так же, как 7 и 8.1 на 10 в свое время). Иногда же возникает обратная необходимость, если какое-то ПО или оборудование требует именно «старую» систему. Например, мы столкнулись с тем, что SolidWorks официально пока под Windows 11 не работает, хотя тесты провести все-таки можно. И вряд ли это единственная такая программа — особенно если говорить о приложениях профессионального назначения или разнообразном заказном софте в крупных компаниях. В принципе, Microsoft сделала максимум для того, чтобы новая версия Windows вела себя просто как новая сборка старой, но и в линейке Windows 10 с разными сборками бывало всякое. А еще ранее иногда приходилось «задерживаться» на определенном Service Pack — поскольку с более новыми что-то оказывалось несовместимо.

В общем, ситуации, когда приходится выбирать даже не семейство операционных систем, а конкретную версию Windows, встречались, встречаются и будут встречаться далее. Но и сам такой выбор обычно проблем не вызывает. Особенно если говорить о самосборных компьютерах домашнего назначения, где многие энтузиасты используют неподдерживаемые официально версии операционных систем (и не важно — для дела или забавы ради). Лишь бы нормально работало.

Но «нормально» для гибридных процессоров, как показали тесты, подходит только Windows 11. Подчеркнем, что это актуально именно для гибридных процессоров, а не для тех настольных моделей семейства Alder Lake, у которых есть только Р-ядра, и не для ожидаемых бюджетных ноутбучных процессоров только с Е-ядрами. Зато в скором времени гибридные модели наверняка появятся и в ассортименте AMD, и вряд ли они будут вести себя принципиально по-другому. Проблемы вызывают сами по себе «разные» ядра в одном устройстве. Да, многие приложения нормально работают на таких процессорах и под Windows 10. Не удивимся мы, и если какие-то шероховатости совместимости обнаружатся под управлением Windows 11. Однако в нашем наборе тестов все обнаруженные нами проблемы исчезли. Кроме того, при необходимости гибридный процессор можно превратить в обычный — хотя бы в качестве временного компромиссного решения.

Главный вывод простой: нельзя однозначно утверждать, что для новой платформы подходит исключительно Windows 11. Более того, для многих покупателей настольной платформы LGA1700 в этом плане вообще ничего не изменилось: вплоть до Core i5-12600 все процессоры «обычные», а гибридные модели начинаются только с Core i5-12600KF. Но для последних новая версия Windows является предпочтительной. Именно в ней всё работает так, как задумано Intel. В Windows 10 — когда как. В общем, это менее серьезная проблема, чем необходимость отказаться от Windows 9x после появления в х86-персоналках многопоточности (неважно, каким методом: SMP, SMT или CMP — даже Windows 98 полноценно задействовать ничего из перечисленного не могла). Скорее, это проблема уровня совместимости Windows 2000 и процессоров с Hyper-Threading — а проблем с этой совместимостью многие вовсе не заметили. Но все-таки учитывать эти особенности покупателям старших настольных или большинства ноутбучных процессоров семейства Alder Lake придется.