05.09.2015

Процессор пятого поколения Intel Broadwell сразу после своего дебюта в январе завоевал прочные позиции в сегменте ноутбуков, однако понять, насколько он лучше чипа предыдущего поколения Haswell, не так просто.

The truth about Intel"s Broadwell vs. Haswell CPU. PCWorld , июль 2015.

Дело в том, что, в отличие от настольных машин, где относительно легко сформировать общую рабочую среду, портативные компьютеры поставляются в виде уже готовых комплектов. Яблоко нужно сравнивать с яблоком, а не апельсином, но в случае с обновленным ThinkPad X1 Carbon с процессором Broadwell и ThinkPad Carbon X1 с Haswell не все так однозначно. Я сразу заметил, что ноутбук с процессором Broadwell работает значительно быстрее, чем тот, что построен на базе Haswell. Но, в конце концов, пришел к выводу, что причина во многом заключается в изменении конструкции компьютера и делать какие-то выводы в отношении процессоров явно преждевременно.

Второй шанс у меня появился тогда, когда мне удалось найти два совершенно идентичных портативных компьютера. Коммерческая модель Dell Latitude E5250 поставлялась и с процессором Haswell, и с Broadwell.

Модель ноутбука Dell Latitude E5250 можно было выбрать в версии с процессором как Haswell, так и Broadwell, что делало ее идеальным вариантом для тестирования.

Наши участники

Чипы оказались очень похожи. В модель E5250 с архитектурой Haswell был установлен двухъядерный процессор Intel Core i5-4310U с поддержкой технологии Hyper-Threading и с тактовой частотой, которая варьировалась от 2 до 3 ГГц. Ноутбук с архитектурой Broadwell был оснащен двухъядерным Core i5-5200U с поддержкой Hyper-Threading и частотой от 2,2 до 2,7 ГГц. Базовая тактовая частота у чипа Broadwell была чуть выше, а максимальная - чуть ниже. При этом оба процессора предлагали по одной цене.

Процессор Broadwell был оснащен графическим ядром Intel HD 5500, а Haswell - Intel HD 4400. Желающим получить более подробную информацию об участниках нашего конкурса я рекомендую зайти на сайт Intel ARK.

Все остальное у компьютеров было одинаковым: дисплеи с сенсорным экраном и разрешением 1920×1080 точек, твердотельные накопители Samsung mSATA PM851 емкостью 256 Гбайт, 8 Гбайт оперативной памяти DDR3L, работавшей в одноканальном режиме, батареи емкостью 51 Вт. ч и операционная система Windows 8.1. Даже системная плата оказалась одна и та же, в чем я смог убедиться визуально, открыв корпуса обоих ноутбуков. Единственное различие заключалось в том, что у одного компьютера в системную плату был установлен процессор Haswell, а у другого - Broadwell. И в этом нет ничего удивительного: компания Intel проектировала Broadwell таким образом, чтобы поддерживалась совместимость с оборудованием предыдущего поколения.

Тесты

В ходе испытаний я отдавал предпочтение тестам, которые максимально изолировали процессор от других компонентов. Первым был выполнен процессорный тест Cinebench R15, измеряющий производительность чипа при выполнении операций трехмерного рендеринга. В большинстве ситуаций производительность оказалась очень близка, но, как ни удивительно, общую победу здесь одержал Haswell. Я подозреваю, что в однопоточном режиме Haswell имел некоторое преимущество благодаря более высокой тактовой частоте Turbo Boost. У Broadwell она составляла 2,7 ГГц, а у Haswell - 3 ГГц. Таким образом, у Haswell тактовая частота была примерно на 10% выше.

Хорошая новость для Broadwell заключалась в том, что разница в производительности оказалась меньше разницы в тактовой частоте. Если тактовая частота у двух чипов различалась примерно на 10%, то производительность при выполнении теста Cinebench R15 - всего на 5%.

Трехмерный рендеринг Cinebench

А что будет, если запустить тест CineBench R15 в многопоточном режиме, позволяющем оценить общую производительность всех процессорных ядер? На этот раз чип Broadwell отыграл отставание от Haswell. Произошло это потому, что процессор Broadwell, хотя и уступал Haswell по тактовой частоте, все же меньше грелся (благодаря 14-нм производственной технологии). Таким образом, Haswell вначале имел преимущество, но по мере нагревания снижал тактовую частоту, и в конце теста она превосходила Haswell лишь на 100 МГц. Для более эффективного Broadwell этого оказалось достаточно, и в многопоточном тесте он одержал победу.

Офисные задачи PCMark 8

Тест PCMark 8 Work, предназначенный для моделирования офисных задач общего назначения и видеоконференций, выполнялся при обычных настройках. Во время тестирования вся нагрузка распределялась между ядрами центрального процессора, не затрагивая графическое ядро.

При этом нагрузка здесь не так велика, как в CineBench, и чип Haswell нагревался незначительно. Более высокая частота давала Haswell некоторое преимущество, но в большинстве случаев получаемый выигрыш не заслуживал внимания. Тест четко отражает низкие требования к производительности, предъявляемые типичными офисными задачами: Ноутбук с двухъядерным процессором Haswell заработал здесь 2922 балла. А настольный компьютер с шестиядерным процессором Core i7-5820K получил 3321 балл. Это еще раз подтверждает, что PCMark 8 служит исключительно для моделирования офисной работы, а для решения офисных задач так много ядер просто не нужно.

Кодирование Handbrake

Оценивая перспективы увеличения нагрузки, я запустил стандартный тест кодирования, в котором видео MKV с разрешением 1080p объемом 30 Гбайт перекодируется с использованием планшетного профиля Android. На машине с двухъядерным процессором этот процесс занимает более 2 ч.

Выполненный тест позволил нам получить сразу два блока весьма полезных сведений. Первый из них характеризует поведение процессора при большой многопоточной нагрузке. Жаль, что у нашего чипа не было 18 ядер - он задействовал бы все.

Второй блок отражает последствия нагрева процессора для ноутбука определенной конструкции. Современные процессоры снижают производительность при сильном нагреве самого чипа или при нагреве всего ноутбука (если его производитель предусмотрел такую возможность). Обратите внимание на разницу между моделями Surface Pro 3 и Lenovo ThinkPad X1 Carbon, которые имеют один и тот же процессор. Одним и тем же процессором оснащены также компьютеры HP Spectre x360 и Dell XPS 13. Производительность снижается обратно пропорционально эффективности охлаждения (с учетом решения производителя ограничить нагрев ПК).

А теперь давайте посмотрим на результаты, продемонстрированные процессорами Broadwell и Haswell. Заглянув внутрь корпуса, я увидел, что оба они используют одинаковую систему охлаждения. По итогам выполнения теста Handbrake, устройство Broadwell опережает соперника менее чем на 1%. Но если вспомнить, что тактовая частота у Haswell выше, выигрыш Broadwell представляется более существенным.

Хотя в Intel и утверждают, что разница в производительности между Haswell и Broadwell составляет около 5%, при решении графических задач этот разрыв более ощутим. При выполнении теста 3DMark Cloudgate чип Broadwell опередил Haswell примерно на 10%. А в тесте 3DMark Ice Storm Extreme разница в производительности достигла уже 15%. Впрочем, не стоит себя обманывать - сыграть в Batman: Arkham Knight при разрешении 4K (равно как и в любую другую игру, требующую интенсивной графической обработки) ни на одном из этих процессоров вам не удастся. Зато от Minecraft, Counter Strike и Portal 2 при минимальных настройках впечатления останутся вполне приемлемые.

Наконец, последний тест для сверхпортативных ноутбуков кажется мне самым важным. Давайте будем реалистами: на портативных компьютерах люди не занимаются кодированием видео 4K и не играют в Battlefield 4. Они запускают браузеры, офисные приложения, возможно, Photoshop и пишут программный код. Для решения этих задач производительности двухъядерного процессора вполне достаточно. Гораздо больше пользователей волнует продолжительность работы компьютера от батареи.

В тесте MobileMark 2014 Office Productivity моделируется расход энергии батареи при запуске обычных приложений: Word, Acrobat или Chrome. Тест даже позволяет компьютеру перейти на несколько минут в спящий режим (в этот момент типичный офисный работник проверяет свой телефон или болтает с соседом в самолете).

Мы видим, что переход на 14-нм производственный процесс позволит Broadwell получить существенные преимущества перед чипом Haswell, изготовленным по 22-нм технологии. Еще раз напомню, что оба ноутбука имеют батарею одной емкости и одинаковые твердотельные накопители, операционную систему и все остальное. Они различаются лишь модулями памяти и производителями батарей, но при этом устройства имеют идентичные спецификации.

А раз все одинаково, 10%-е увеличение продолжительности работы от батареи можно считать хорошим результатом, особенно если учесть, что Haswell продемонстрировал просто выдающиеся достижения в этой области. По эффективности энергопотребления чипы Haswell значительно опережают процессоры Intel Ivy Bridge третьего поколения. Мой коллега Мэтт Смит подверг аналогичному тесту ноутбук с процессором Ivy Bridge и компьютер с Haswell. Оба ноутбука были одинаковыми, но у Haswell изменились чипсет и напряжение питания, так что полностью изолировать процессоры в этом случае не удалось.

Между тем я уверен, что если бы у протестированных мною компьютеров на системных платах имелись процессорные разъемы, то после перестановки процессоров результаты оказались бы аналогичными.

Заключение

Процессор Broadwell опережает Haswell по производительности на 5–10%. При этом мы сравнивали одинаковые модели процессоров, относящиеся к разным поколениям. Продолжительность работы от батареи у ноутбуков с чипом Broadwell примерно на 10% дольше. Производительность графики также заметно выросла, но мы по-прежнему имеем дело с интегрированной графикой, которая подходит для решения офисных задач и непритязательных игр.

Если выбирать между одинаковыми компьютерами, которые предлагаются по одной цене, но при этом один из них построен на базе Broadwell, а другой - на базе Haswell, имеет смысл выбрать Broadwell.

Если же у вас уже есть ноутбук с чипом Haswell, проводить модернизацию до уровня Broadwell нет никакого резона. Не думаю, что многие из тех, кто приобрел в 2014 г. ноутбук с процессором Haswell, захотят спустя год перейти на Broadwell исключительно из-за процессора. Однако вполне возможно, их привлекут поддержка электронного пера, улучшенный экран, твердотельный накопитель большего объема или клавиатура.

Приведенная информация предназначена для владельцев ноутбуков с процессорами Sandy Bridge второго поколения или Ivy Bridge третьего поколения. Переход на более современную архитектуру Broadwell сулит им увеличение продолжительности работы от батареи, рост производительности при равной тактовой частоте, а также другие преимущества: более высокое качество экрана, поддержку сенсорных технологий и наличие твердотельного накопителя. Для тех же, кто намерен заменить свой старый ноутбук, компьютер с процессором Broadwell станет лучшим решением, и наши тесты еще раз это подтвердили.

Что вы будете делать с большим количеством ядер? Этот вопрос задал представитель Intel на одном из мероприятий, и, по правде говоря, это достаточно сложный вопрос. Геймеру не нужно больше 4 или 6, сейчас в игровой индустрии все зависит от графического ускорителя. Кем бы ни был пользователь, ему вряд ли понадобится более 6 ядер.

Как же насчет виртуальных машин, комплексного кодирования, нелинейного расчета математических функций? Сколько ядер уже слишком много? Intel недавно выпустил Broadwell-EP, сделанный на процессорах Xeon E5-2600v4, в котором может быть до 22 ядер, и менее навороченный кристалл, используемый для 10-ядерных систем, который сегодня находится в сегменте high-end desktop (HEDT) и называется 6800, 6950X, 6850K и 6900. Сегодня мы рассмотрим все 4 кристалла.

Broadwell-E: Информация

В 2015 мы говорили об успехе Broadwell и Skylake, вышедшх на десктопный и мобильный рынки. Сейчас, в 2016, обсуждения HEDT снова приводят нас к разговору о Broadwell в форме Broadwell-E. Такой неожиданный шаг был вынужденным по нескольким причинам, прежде всего потому что рынок HEDT - это часть серверного рынка, а не обособленная часть общего рынка. На общем рынке все по-другому – покупатели хотят получить стабильность и регулярное обновление через одинаковые промежутки времени.

На рынке используется имя Broadwell-EP и эта технология идет в 3 разных сегмента, в зависимости от количества ядер в конечном продукте. Intel берет самый маленький 10 core дизайн и делит его на 4 SKU, чтобы затем использовать на потребительском рынке вместе с материнскими платами X99. Большинство производителей материнских плат выпустят свои платы на чипсете X99 специально под эти процессоры, и некоторые уже это сделали.

Четыре новых процессора: the 10-core i7-6950X, the 8-core i7-6900K, the 6-core i7-6850K и the 6-core i7-6800K:

Тут очень много информации, которую хочется изучить, поэтому давайте начнем с того, что привлекает больше всего внимания – с цены.

(1) Цена

Для того, чтобы отделить high-end настольные платформы от других направлений рынка, Intel объявил цены на Broadwell-E, сопоставимые с предыдущими поколениями этой продуктовой линейки.

Топовый, 10-ядерный i7-6950X продается за $1723, при потребительских ожиданиях в диапазоне от $1749-$1799. Это заметное подорожание по сравнению с предыдущей топовой моделью процессора Extreme Edition, который Intel продавал за $1049. Не ясны причины такого разброса цен: кто-то может сказать, что это большее по площади ядро и его дороже изготовить, но это первая партия 14 нм HEDT и эти процессоры должны быть меньше предыдущих. Поэтому единственная мысль, которая приходит на ум – это обычный маркетинг и сегментирование рынков. Intel будет держать энтузиастов в своем маленьком high-end закутке, где даст им возможность разгонять процессоры.

Десятиъядерный процессор стоит на $634 больше, чем восьмиъядерный i7 6900K, более 58% роста цены при 25% приросте производительности.

В сравнении с другими процессорами, к i7-6950X идет более дорогая упаковка, черная с золотым тиснением. Данная комбинация цветов аппелирует к тем, кто любит золото, иными словами Intel ищет новый вид премиумных покупателей.

Возвращаясь к восьмиъядерному i7-6900K, его цена $1089 - сравнимая с $999. На первый взгляд кажется, что для любого владельца 5960X это отличный апгрейд, да и ядер там меньше. Хотя у 5960X меньше ядер, чем у i7-6950X, он все еще поддерживает разгон, для тех, кто использует его в штатном режиме. Процессор разлочен, но есть несколько уточнений для владельцев системы Haswell-E, сделанной на 5960X: трата $1000 не дает вам никаких дополнительных ядер и даже чипсет остается старый.

Некоторые полагают, что при продаже Broadwell-E, Intel больше ориентируется на владельцев Nehalem/Westmere и Sandy Bridge-E. Каждая презентация Intel говорит о том, что систему нужно обновлять раз в течение 3-5 лет.

I7-6850K и i7-6800K стоят $617 и $434 соответственно. Это шестиъядерные процессоры, как и i7-5930K и i7-5820K предыдущего поколения с теми же самыми ограничениями. Ситуация, в которую здесь попадает Intel в том, что i7-5820K все время работал на грани его возможностей, делают его искомым для любого пользователя, желающего приобрести HEDT систему. Делая i7-6800K частью системы за $434, пользователь платит около $600 (материнская плата + процессор), вместо ожидаемых $400, это делает такой набор намного менее привлекательным для верхнего диапазона рынка.

(1b) Цены на Xeon

Глядя на ценовую политику Intel можно с легкостью сказать, что компания выбрала неправильную ценовую политику с ценой на i7 6950X. Недавно вышедший процессор Xeon Broadwell-EP состоит из 10 ядер 2.4 Ггц/3.4 Ггц потребляет 90 Вт, и стоит $939, что более, чем сравнимо с i7-6950X и его 10 ядрами по 3 Ггц/3.5 Ггц. А поскольку это Xeon E5 – при правильном выборе конфигураций пользователь может поставить два таких процессора в одну материнскую плату и получит 20 ядер/40 потоков всего лишь за $1878 или на $150 больше, чем стоит i7-6950X.

Единственным серьезным минусом может быть только то, что Xeon продается как OEM с лимитированной гарантией. Intel продают их через посредников, поэтому едва ли они попадут на ритейлерский рынок.

(2) PCIe lanes

Когда Intel представляли Haswell-E, они экспериментировали с новым способом разделения продукта: также они варьировали с количеством PCIe. Эта практика продолжилась в Broadwell-E, по точно такому же сценарию. Нижний CPU имеет 28 PCIe 3.0 дорожек(lanes), в то время, как другой процессор обладает 40 PCIe 3.0 дорожек.

На практике количество пользователей, пользующихся SLI или CrossFire очень мало, зато много разработчиков, которые не хотят оптимизировать игры под эти технологии.

Как было сказано ранее, меньшее количество PCIe lanes означает, что некоторые слоты будут работать в пол силы. Но вот что такое продуктовое сегментирование – если пользователю нужно больше PCIe lanes, то ему нужно отдать $175 за процессор следующего поколения.

Возвращаясь к обзору Haswell-E, мы провели тестирование и сравнили 28 PCIe lanes с 40 PCIe lanes на SLI и Crossfire графических картах (PCIe 3.0x16/x8 compared to PCIe 3.0x16/x16). Мы нашли разницу в 1% при игре на двух видеокартах. Мы не стали делать такой же тест на Broadwell-E, и преполагаем, что с DX12 разница будет заметней, но для этого нам нужно больше игр, сделанных под DX12 с поддержкой нескольких GPU.

(3) Official Memory Support Increased to DDR4-2400

Благодаря тому, что на рынке доминирует односокетовая версия PC, мы не можем отследить изменения в поддержке памяти многопроцессорных машин Intel. Официальная поддержка памяти процессором определяет базовую JEDEC частоту и является гарантированной частотой для процессора, который встречается с неким количеством ошибок. Реальность такова, что большинство процессоров будут поддерживать быстрейшую память, какую производители вроде Corsair, G.Skill, Kingston будут им предлагать, например DDR4-3000 наборы памяти для толстосумов. Причина, по которой производитель CPU не поддерживает память на такой скорости в нескольких факторах, но как мы уже отметили, увидеть различия на одном сокете очень сложно.

Сокет поддерживает процессоры Haswell-E и Broadwell-E. Официальная поддержка скорости памяти для Haswell – DDR4-2133 и в своих тестах мы использовали именно эту частоту. Для Broadwell-E планка поднимается до DDR4-2400 и опять мы использовали именно эту частоту в своих тестах. На самом деле для большинства задач ускорение памяти не играет большой разницы, кроме специфических задач (архивирование и пр.), где прирост производительности заметен.

Для кого же сделан Broadwell-E?

Даже глядя на спецификации, сейчас очень сложно оценить эффект от вложений в HEDT систему, сделанную на базе Broadwell-E. Заявления при запуске платформы и на протяжении ее существования были направлены на пользователей системы Nehalem/Werstmere (или Sandy Bridge-E/IvyBridge-E) тех, кто хочет перейти на 4/6 ядерные процессоры и начать пользоваться функциями платформы X99.

Очевидно, что стоимость десятиъядерной машины включая материнскую плату, оперативную память, память и графику ожидается в районе $2300 за систему с обычным CPU или около $3000 за high-end игровую платформу. Тем временем мы можем увидеть Haswell-E, продающимся на вторичном рынке за доступную цену и более привлекательную для потребителей.

Turbo Boost Max 3.0 (TBM3):

Когда Intel выпустил процессор Broadwell-EP Xeon, было добавлено несколько новых функций из предыдущего поколения Haswell-EP.

Для Broadwell-EP, одной из новинок была возможность настраивать частоту каждого ядра по отдельности, в зависимости от загруженности AVX. Раньше, как только AVX был обнаружен, все ядра снижали частоту, но благодаря BDW-EP сейчас они работают отдельно. Intel взяли эту возможность, немного «докрутили» и назвали «Turbo Boost Max 3.0».

Turbo Boost 2.0 это то, что Intel называет своей максимальной частотой. Итак, в случае с i7-6950X, базовая частота составляет 3.0 Ггц, а Turbo Boost 2.0 составляет 3.5 Ггц. CPU будет использовать эту частоту когда это потребуется, и также будет снижать ее, когда потребуется. Turbo Boost 2.0 разрекламирована на коробке из-под процессора, в то время, как никто не рекламирует TBM3.

TBM3 будет увеличивать тактовую частоту одного ядра, когда этот процесс отдан какой-либо программе.

Такие возможности требуют особого драйвера, похожего на Skylake Speed Shift, который будет поставляться вместе с новыми материнскими платами на X99. У такой программы есть интерфейс и ей не сложно пользоваться:

С новым драйвером каждое ядро в процессоре может быть доступно из операционной системы, и каждое ядро будет работать на такой частоте, на которой от него требуется в данный момент. На картинке выше Core 9 оценен выше остальных, это значит, что для TBM3 драйвер будет использовать Core 9.

Будучи активированной, TBM3 работает в двух режимах: либо привязано к приложению, либо по приоритету. В первом режиме, когда драйвер находит однопоточную задачу, он попытается перекинуть ее на лучшее ядро, и затем увеличит частоту. В режиме приоритетов в случае появления программы с высоким приоритетом, она будет поставлена на лучшее ядро.

Главный вопрос: каков эффект от этого Boost’инга? И этот вопрос имеет ответ.

Intel отказывается признавать эффект TBM3, утверждая будто бы все ядра и так постоянно меняют свою частоту.

Turbo Boost 3.0 должен поддерживаться материнской платой через BIOS. Настройка TBM3 должна быть выставлена в BIOS, и это означает, что доступность этой функции зависит от производителя материнской платы, а не от Intel. Но они знают как делать это правильно.

Для большинства тестов мы использовали материнскую плату MSI, TBM3 был отключен в BIOS. Мы задали об этом вопрос и получили ответ, гласящий, что это решение кого-то из менеджмента. Это решение делает TBM3 бесполезным для любого, кто не в ладах с BIOS.

В BIOS так же выставляется частота, до которой может ускоряться процессор. Так что получается, что частота, с которой работает процессор, регулируется какой-то настройкой в BIOS’е. У платы MSI эта настройка стояла на Auto, что на практике означает нулевое ускорение. Был выставлен множитель 40x (4000Мгц) и все заработало.

Важно отметить, что у нас есть одна новая материнская плата ASUS для тестирования, однако у меня было мало времени перед поездкой на Computex. ASUS сообщили мне о том, что они планируют выпустить программу, которая активирует TBM3 и позволит контролировать все ядра сразу, в то время, как программа от Intel поддерживает только один поток (одну программу).

Проблемы тестирования при использовании Turbo Boost 3.0:

В настройках TBM3, две важных настройки о которых должен знать каждый. Первая – utilization threshold, которая выставляет пороговый процент загрузки, при котором программа будет переключена на отдельное ядро. По умолчанию стоит 90%.

Вторая опция вызывает множество вопросов. Это «количественный интервал», или период времени между проверками, который делается для того, чтобы ускорить программу. Стартует значение данной функции с 10 секунд. Это означает, что если ПО ускоряется на 1 секунду или на 10, то это отразиться на тестах. Решением в данном вопросе будет минимизировать интервал, но мы сможем выставить интервал только на 1 секунду. Итак, во время теста у нас либо не получится «поймать» ускорение, либо мы «поймаем» его всего лишь на несколько секунд.

Представим ситуацию, в которой тестирующий не знает включена ли TBM3. В этом случае результаты тестирования могут быть неверно интерпретированы.

Broadwell-E тоньше, чем Haswell-E

Когда вышла мейнстримовая платформа Skylake, упаковка процессора была тоньше, если сравнивать с предыдущим поколением процессоров. Похоже, что Intel не изменяет себе в случае с Broadwell-E.

Слева мы видим Haswell-E процессор Core i7-5960X, а справа процессор Broadwell-E Core i7-6950X. Обе платформы используют FIVR, Fully Integrated Voltage Regulator, которая оптимизирует и понижает энергопотребление процессоров. Обычно FIVR требует нескольких дополнительных слоев для управления мощностью, но судя по фотографии был оптимизирован и это блок. Да, теперь каждый слой тоньше, но похоже, что им удалось сократить количество слоев микросхемы.

Ответим на несколько читательских вопрсов. Прежде всего, о риске повредить процессор, особенно в свете новости о SkyLake, где два процессора были повреждены слишком тяжелыми радиаторами. У Broadwell-E не замечено такой проблемы, сокет спроектирован с учетом всех прошлых ошибок. Давление на квадратный дюйм на процессор платформы HEDT Sandy Bridge-E должно быть на 30-40% выше, чем на процессор обыкновенного PC. В результате сокет был спроектирован со всеми необходимыми свойствами, при этом учтено давления защелки в момент закрытия/открытия.

Если мы сравним «крыло» Haswell-E и Broadwell-E процессоров, то увидим, что у последнего была добавлена зона для дополнительных контактов в промежутке между защелкой и PCB.

Рынок

В данный момент Intel конкурирует с самим собой. Консьюмерскому рынку нужно постоянство, платформы HEDT рассчитаны на 3 года, 2 продуктовых цикла, что дает достаточно времени на совместимость сокетов и делает корпоративных заказчиков счастливыми. Когда Intel занимает 95% рынка HEDT и x86 корпоративного рынка, им нужно думать не о том, как занять еще большую часть, а постараться сделать так, чтобы пользователям старых систем было выгодно обновлять свои системы.

Изменения на рынок HEDT привносит новое профессиональное программное обеспечение, особенно то, которое начинает использовать PCIe ускорители. Всегда будет рынок HEDT, но в некоторой точке HEDT и Xeon рынки сталкиваются по двум критериям – цене и возможности приобретения.

Как было отмечено ранее, комплектующие к новому Broadwell-E Core i7 совпадают по цене с некоторыми комплектующими Broadwell-EP Xeon, что позволяет предположить, что Intel хочет направить покупателей (прежде всего профессионалов) в сторону систем, собранных корпоративными партнерами. Такие системы успешно продаются и их версии не сильно разнятся. Появляется вопрос: кто же тогда покупает HEDT: в первую очередь идут геймеры, им не интересны готовые рабочие станции.

Intel чудом сохраняет равновесие в такой ситуации. Все хотят больше – нужно им это или нет - это другой вопрос, но большая часть энтузиастов скажет, что им нужно больше. Intel заявляет, что как компания, она поддерживает геймеров и энтузиастов, которые хотят непрерывно совершенствовать свои системы. Именно для этого и нужен Broadwell-E. Тем не менее, высокая цена может отпугнуть некоторых энтузиастов, желающих играть на high-end.

Свежие материнские карты на X99

В этом месяце многие производители либо анонсировали, либо выпустили материнскую плату под сокет LGA2011-3 на X99 чипсете. Если собрать все такие материнские платы, то список будет довольно-таки большим. Для тестов были взяты две платы, одна из которых называется MSI X99A Gaming Carbon:

Carbon это новый подбренд MSI для материнских плат high-end уровня.

Так же на нашем стенде побывала материнская плата ASUS X99-E-10G, high-end материнская карта для рабочих станций, в которую интегрирован Intel X550-T2 10 Гб/c Ethernet адаптер с двумя 10GBase-T портами. Мы уже видели такое ранее в материнской плате ASRock X99 WS-E/10G, которая использует X540-T2, и требует 8 PCIe 3.0 lanes от CPU, чтобы обеспечить необходимую скорость. У нас была возможность тестировать ASUS 10G только в течение нескольких дней.

У ASRock также есть карта, которая называется X99 Killer.

Тестовый стенд:

Производительность в офисных задачах

Динамика турбо режимов процессоров Intel и AMD может показывать непредсказуемые результаты во время работы. Так же есть проблема с материнскими платами. Каждый производитель «поддерживает» ускоряющие технологии так, как он считает нужным. Чтобы избежать данной проблемы мы используем высокопроизводительный режим на уровне операционной системы, при котором все CPU работают в одинаковых условиях.

Dolphin Benchmark

Многие эмуляторы обычно ограничены одним потоком CPU, и тесты показывают, что Haswell показывает серьезное ускорение производительности эмулятора. Этот тест запускает Wii программу, которая «считает» 3D сцену внутри эмулятора Dolphin Wii.

WinRAR 5.0.1

WinRAR тест 2013 года, последняя версия обновления от 2014. Мы компрессируем 2867 файлов, большая часть из которых это обычные веб-страницы или короткие 720p ролики.

3D Particle Movement

3DPM самодостаточный бенчмарк, который считает 3D перемещения, используя симуляцию Броуновского движения и тестирует их скорость.

Agisoft Photoscan – 2D to 3D Image Manipulation

Agisoft Photoscam создает 3D изображения из 2D картинок, очень сложный процесс для компьютера. Алгоритм разделен на 4 части и разные стадии создания изображения, каждая из четырех стадий требует более быстрой памяти, больше ядер и тд. Этот тест обычно занимает около 15-20 минут.

HandBrake v0.9.9

Данная программа берет два видео 640x266 DVD rip и десятиминутный ролик double UHD 3840x4320 и конвертирует все три ролика в формат x264 в mp4 контейнер. Результаты даются в виде кадров в секунду.

Broadwell – это новое поколение процессоров Intel Core. В течение ближайших полутора лет ими будет оснащено большинство ноутбуков и настольных компьютеров. В продажу они пока еще не поступили, однако многие люди (и мы в том числе) этого события ждут, не дождутся.

Broadwell является пятым поколением процессоров серии Core от Intel, именно ему предстоит определить ту мощь, на которую будут способны компьютеры будущего.

Все это, безусловно, очень важно, но в чем же собственно заключается отличие новинки? Мы собираемся рассмотреть Broadwell поближе, чтобы понять, стоит ли строить какие-либо планы по приобретению этих процессоров, веди первые компьютеры с Broadwell появятся в магазинах уже в конце этого года.

Тик-так

Intel обновляет модельный ряд своих процессоров новым поколением чипов ежегодно, причем обновление остается активным в течение 18 месяцев. Однако это не означает, что каждый раз компания предоставляет абсолютно новую систему.

Она следует стратегии разработки под названием «тик-так», которая используется компанией с 2007 года. Но что же означает это «тик-так»?

Если обновление одного года предположило совершенно новую архитектуру процессора, то в обновлении следующего года технологический процесс сокращается. Сокращение архитектуры процессора делает его работу более эффективной, но на сколько-нибудь кардинальное повышение мощности это влияет далеко не всегда.

Broadwell — это улучшенная версия Haswell

Intel Haswell был модернизацией «так» – он отличается новой архитектурой. Intel Broadwell – это «тик», архитектура Haswell стала более миниатюрной и рациональной.

Intel уходит вглубь

Так насколько же меньше будет Broadwell? Миниатюризация архитектуры, означает сокращение не самих чипов, а транзисторов, составляющих «мозг» процессора.

Если в Intel Haswell задействованы 22-нанометровые транзисторы, то транзисторы Broadwell будут 14-нанометровыми. В последние восемь лет разработчикам удалось добиться значительного прогресса в данной области. Ведь еще в 2006 году первые процессоры Core имели аналогичные составляющие размером целых 65 нанометров!

Если вы не представляете, что такое нанометр, то вот вам пример: толщина обычного человеческого волоса составляет примерно 90000 нанометров. Транзисторы (даже самые старые), о которых мы здесь говорим, невероятно крошечные. Это переключатели, которые работают системно, выполняя сложнейшие задачи, с которыми приходится сталкиваться процессору. В современном процессоре их насчитывается более миллиарда.

Почему такие тонкие?

Самым большим заявлением, касающимся Broadwell, является тот факт, что его чипы будут на 30% эффективнее, чем чипы Haswell. И это при том, что Broadwell потребляет на 30% меньше энергии, и имея аналогичную тактовую частоту, обладает лучшей производительностью. Так что все оказываются в выигрыше.

Haswell уже добился впечатляющих результатов в отношении эффективности работы по сравнению с предыдущим поколением, Ivy Bridge – продолжительность автономной работы аккумулятора прошлогодних ноутбуков Windows значительно возросла. Судя по тому, как вел себя Haswell, появившийся в 2013 году, можно сказать, чего ожидать от Broadwell.

Возьмем для примера 13-дюймовый MacBook Air 2012 года – согласно оценке Apple полного заряда аккумулятора хватает на семь часов работы в Интернете. Так вот там стоял представитель поколения Ivy Bridge, которое всего на шаг отстает от теперешних моделей Haswell.

Сегодняшние 13-дюймовые модели MacBook Air с Haswell способны работать до 12 часов кряду. Дополнительные пять часов выносливости наряду с другими показателями – все это было и до Haswell. С обновлением Broadwell мы с уверенностью можем ожидать ноутбуков с продолжительностью автономной работы до 15 часов. И у нас наконец-то появятся ноутбуки, которые будут выносливее многих планшетов сегодняшнего дня.

Почему Broadwell знаменует собой новое революционное начало

Важность Broadwell не может объясняться исключительно сроком автономной работы. Революцию в отношении показателей экрана ноутбука произведет усовершенствованная эффективность работы.

В последние несколько лет в плане технологий экрана ноутбуки несколько отстали от телефонов и планшетов. Если у вас есть хороший телефон и «средненький» ноутбук, то скорее всего больше пикселей окажется на экране телефона, а не ноутбука.

Если подумать, то выглядит это слегка ненормально.

Повышение эффективности позволит использовать ноутбуки с экранами больших разрешений, без потери в длительности срока автономной работы и необходимости использовать большие аккумуляторы. Пока еще нам не придется увидеть ноутбуки с ультравысоким разрешением по цене $482, но первый шаг к появлению доступных ноутбуков с экранами, которые не столь грубы и угловаты, как Minecraft, уже сделаны.

Кроме того, это делает возможным то, чего так долго ждали любители технических новинок – речь идет о MacBook Air с Retina-дисплеем. Мы надеялись увидеть данную версию Air с высоким разрешением еще в рамках обновления аппаратного обеспечения на конференции I/O 2014, однако все, что нам было там представлено – это MacBook с незначительным обновлением процессора. То есть менять модель 2013 года особо не на что.

Причина, по которой появление Broadwell так важно, проста: появится дополнительное пространство, и тонкие ноутбуки можно будет оснащать экранами с высокой разрешающей способностью.

А как насчет графики?

Помимо прочего в Intel Broadwell обновилась графика. Серия Core охватывает не только центральные процессоры, но и графические чипы. Официальное название этого полнофункционального устройства – «ускоренный процессор» (APU), используется для обозначения чипсетов нецентрального процессора. В данном случае основным является графический чип.

Как и в любом процессоре Intel Core, производительность графической подсистемы Broadwell будет зависеть от модели, на которую вы раскошелитесь – между дешевым Core i3 и первоклассным Core i7 существует огромная разница. Тем не менее, мы наверняка знаем, что существенные изменения затронут все семейство.

Согласно CPU World для ноутбуков будут использоваться такие чипсеты Broadwell как Intel HD 5500, HD 6000 и Iris HD 6100. Сами по себе названия мало что значат, но если графический процессор будет использовать ту же ядерную архитектуру, что и текущие модели Haswell, то в новых моделях «исполнительных блоков» будет на 20% больше. В сущности, графический движок Broadwell будет больше и это очень хорошо.

Broadwell и в самом деле собирается внести новые стандарты на рынок видеокарт. Несколько сообщений о графических процессорах, с производительностью, возросшей на 40%, уже имели место, но нас такими цифрами уже не удивить.

Когда выйдет Broadwell?

Мы запросили у Intel информацию о том, когда же выйдут процессоры Broadwell. О точной дате нам пока не сообщили, но сказали, что «выпуск устройств на основе Broadwell, включая безвентиляторные конструкции 2-в-1, созданные на основе процессора Core M, ожидается в конце этого года, наряду с другими продуктами (в том числе и продукции OEM), которые появятся в 2015 году».

Не все разновидности чипа Broadwell выйдут одновременно, в магазинах мы увидим различные компьютеры, собранные на основе одной из трех основных разновидностей чипсета Broadwell. Для того, чтобы расшифровать названия процессоров, прежде всего, нужно иметь представление об их типах – Y, U и H. В процессорах Haswell этот шифр используется и сегодня.

Чипы типа Y предназначены для маломощных устройств, где теплообразование настолько мало, что вентилятор не требуется. Если поставить такой чип в ноутбук, а затем открыть на нем несколько гигантских фото формата RAW, то… в общем плохо ему придется. Ожидается, что такими будут первые девайсы, оснащенные Broadwell.

Каждый процессор обеспечивает разную мощность, но вам не обязательно выбирать самый мощный процессор, если все что вы делаете за ПК — серфите в интернете

Большее значение для большинства из вас приобретет группа U. Это чип, который будет использоваться в таких устройствах, как ультрабуки 2015 года выпуска и MacBook Air грядущего поколения. Он тоже низковольтный, но на нем возможен просмотр видео нестандартных форматов и хороший уровень редактирования фотографий.

Ну а для настоящих энтузиастов у Broadwell есть решительные чипы серии «H». Они будут устанавливаться в тех устройствах (в том числе и игровых), для которых объем энергопотребления не так важен.

Похоже, знаковые чипы от Broadwell появятся уже в 2015. Intel испытывала определенные затруднения в сокращении процесса от 22нм в Haswell до 14 нм в Broadwell, что и вызвало небольшую задержку. Некоторые производители вряд ли начнут обновление линий своих ноутбуков до 2015 года.

Что будет после Broadwell?

Intel не останавливается никогда. У компании уже есть и планы насчет того поколения, которое последует за Broadwell, и название для новых процессоров.

Преемником Broadwell станет Intel Skylake. И поскольку о стратегии «тик-так» от Intel мы уже наслышаны, то можно утверждать, что новый процессор будет иметь новую микроархитектуру, но те же 14-нанометровые транзисторы, что и Broadwell.

Предварительные сообщения свидетельствуют о том, что здесь уже можно ожидать увеличение мощности процессора на 50%. Но для большинства из нас настоящего восхищения заслуживает эффективность работы Broadwell. Теперь и MacBook Air с Retina-дисплеем не заставит себя долго ждать.

Если бы стояла задача охарактеризовать процессоры, о которых пойдёт речь в этой статье, одним словом, этим словом было бы «многострадальные», ведь в конечном итоге десктопные Broadwell пришли на рынок почти на год позже первоначального плана. Ярким свидетельством произошедшей задержки выступает, например, тот факт, что набор системной логики Intel Z97, который, как планировалось, должен был аккомпанировать Broadwell, в конечном итоге уже больше года исполняет свою собственную сольную партию. Причиной же расстройства методичного ежегодного обновления интеловских процессоров в рамках стратегии «тик-так» стал 14-нм технологический процесс, внедрение и наладка которого заняли у Intel значительно больше времени, чем предполагалось вначале. Но так или иначе производственные проблемы наконец преодолены, и сегодня мы можем увидеть тот самый многострадальный десктопный Broadwell. Правда, анонс у Intel получился совсем без былого размаха. Представлены новинки для настольных систем пока только на бумаге, а не в продаже, их планируемый ассортимент очень скромен, да и по своим характеристикам выглядят они совсем не как законные наследники династии Core, а как бастарды, которых стесняется даже сам производитель.

В концепции «тик-так» Broadwell относится к фазе «тик», то есть по сути он должен представлять собой перевод микроархитектуры Haswell на новые технологические рельсы, что обычно приводит к снижению энергопотребления и тепловыделения, а иногда позволяет и нарастить тактовые частоты. Однако в случае с Broadwell инженеры Intel решили не ограничивать себя одной только оптимизацией производства, тем более что 14-нм техпроцесс оказался настолько капризной штукой, что о каком бы то ни было росте частот пришлось забыть. В новых CPU нашли место дополнительные усовершенствования, направленные на улучшение энергоэффективности, немного прогрессировала микроархитектура процессорных ядер, но самое главное, графическое ядро, получив в своё распоряжение дополнительный транзисторный бюджет, вышло на принципиально новый уровень.

Поэтому Broadwell - на самом деле несколько не про десктопы. Вполне прозрачным намёком на это является, например, то, что Intel решила начать внедрение данного процессорного дизайна с ультрамобильного сегмента, и именно с прицелом на такое применение и были сделаны основные микроархитектурные улучшения. В результате наиболее впечатляющими носителями дизайна Broadwell стали двухъядерные процессоры Core M , обладающие тепловым пакетом 4,5 Вт и способные работать в составе ультрабуков, планшетов и гибридных систем без активного охлаждения. После успеха Core M дизайн Broadwell был опробован и в процессорах Core i7, i5 и i3 пятого поколения, ориентированных на тонкие и лёгкие ноутбуки. Такие представители нового семейства получили более либеральные тепловые пакеты 15 или 28 Вт и более мощное графическое ядро, но всё ещё оставались двухъядерными. Надо сказать, что, как и Core M, экономичные мобильные версии Broadwell оказались достаточно удачными решениями и были тепло встречены индустрией.

Однако перенести успех мобильных версий, в которых низкое энергопотребление превалирует над производительностью, на CPU с обратным сочетанием характеристик оказалось не так-то просто. Из-за всех проблем с 14-нм техпроцессом четырёхъядерные Broadwell как для мобильных, так и для настольных применений, дались Intel с очень большим трудом и были объявлены только на прошлой неделе , то есть спустя девять месяцев с момента анонса использующих ту же микроархитектуру Core M. Причём ассортимент производительных Broadwell оказался откровенно бедным и однобоким: включая серверные модификации, всего вышло лишь 15 наименований CPU с тепловыми пакетами 35, 47 или 65 Вт. При этом большинство таких процессоров получили BGA-исполнение, то есть они предназначаются для монтажа на материнскую плату посредством пайки. Внимания же энтузиастов достойна лишь одна модификация Core i5, одна модель Core i7 и три разновидности Xeon E3 v4, которые можно устанавливать в процессорный разъём LGA1150. К тому же напротив реальной привлекательности всех этих процессоров можно поставить большой знак вопроса. Из-за особенностей 14-нм технологии и явного прицела дизайна Broadwell на энергоэффективность, они получили заметно более низкие — по сравнению с десктопными Haswell — частоты, а главной инновацией стало появление в их составе мощного встроенного графического ядра класса Iris Pro.

Иными словами, сочетание характеристик процессоров Core пятого поколения, ориентированных на применение в настольных компьютерах, получилось странным и, честно говоря, на первый взгляд не слишком привлекательным. Именно поэтому, как только первые десктопные Broadwell появились в нашей лаборатории, мы сразу же взялись за их тестирование, чтобы понять, заслуживают ли новинки хоть какого-то внимания, или можно смело их проигнорировать в ожидании скорого появления процессоров следующего поколения - Skylake.

⇡ Линейка Broadwell

Если из линейки четырёхъядерных Broadwell, которая была анонсирована 2 июня, исключить мобильные продукты и малоинтересные для энтузиастов десктопные чипы в BGA-исполнении, то окажется, что новых LGA1150-процессоров всего пять. Два из них относятся к традиционным сериям Core i7 и Core i5, ещё три - это Xeon E3 v4, которые хоть и наречены серверными именами, на самом деле вполне подходят для десктопных LGA1150-систем. Список этих новинок мы приводим ниже.

	Core i7-5775С	Core i5-5675С	Xeon E3-1285 v4	Xeon E3-1285L v4	Xeon E3-1265L v4
Кодовое имя	Broadwell-C	Broadwell-C	Broadwell-C	Broadwell-C	Broadwell-C
Ядра/потоки	4/8	4/4	4/8	4/8	4/8
Технология Hyper-Threading	Есть	Нет	Есть	Есть	Есть
Тактовая частота	3,3 ГГц	3,1 ГГц	3,5 ГГц	3,4 ГГц	2,3 ГГц
Максимальная частота в турбо-режиме	3,7 ГГц	3,6 ГГц	3,8 ГГц	3,8 ГГц	3,3 ГГц
Разблокированный множитель	Есть	Есть	Нет	Нет	Нет
TDP	65 Вт	65 Вт	95 Вт	65 Вт	35 Вт
HD Graphics	Iris Pro 6200	Iris Pro 6200	Iris Pro P6300	Iris Pro P6300	Iris Pro P6300
Частота графического ядра	1150 МГц	1100 МГц	1150 МГц	1150 МГц	1050 МГц
L3-кеш	6 Мбайт	4 Мбайт	6 Мбайт	6 Мбайт	6 Мбайт
Интегрированная eDRAM	128 Мбайт	128 Мбайт	128 Мбайт	128 Мбайт	128 Мбайт
Поддержка DDR3	1333/1600	1333/1600	1333/1600/1866	1333/1600/1866	1333/1600/1866
Технологии vPro/TSX-NI/TXT/VT-d	TSX-NI и VT-d	TSX-NI и VT-d	Есть	Есть	Есть
Расширения набора инструкций	AVX 2.0	AVX 2.0	AVX 2.0	AVX 2.0	AVX 2.0
Упаковка	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150
Рекомендованная цена	$366	$276	$556	$445	$417

Несомненно, наибольшим спросом из этих новинок будут пользоваться процессоры Core i7-5775C и Core i5-5675С, которые предназначены для распространения по розничным каналам и имеют более привлекательное соотношение цены и производительности. Однако не стоит забывать и о существовании Xeon E3 v4, которые хоть и подороже, но имеют свои преимущества: или более высокие частоты, или более низкое тепловыделение.

Core i7-5775C и Core i5-5675С, в отличие от Xeon, при этом относятся к числу оверклокерских моделей - пусть вас не вводит в заблуждение впервые появившаяся в интеловской номенклатуре литера C после модельного номера. Безусловно, этим CPU лучше подошла бы маркировка с буквой K на конце, но Intel решила выделить их в особую группу, которую можно описать формулой C = K + S (разгон плюс энергоэффективность). Поэтому в своих агитационных материалах Intel сопоставляет Core i7-5775C не с Core i7-4790K, а с совсем другим Haswell - Core i7-4790S, который имеет 65-ваттный тепловой пакет и номинальную частоту 3,2 ГГц. Естественно, такое сравнение позволяет выставить новинку в более выгодном свете: увеличение вычислительной производительности обещано на уровне 35 %, а графической - вдвое.

Core i7-5775C - десктопный Broadwell в LGA1150-исполнении

Несмотря на то, что анонс десктопных Broadwell уже состоялся, пока эти процессоры в открытой продаже отсутствуют. Согласно официальному пресс-релизу, их появления на прилавках магазинов придётся ждать от 30 до 60 дней. Однако это не помешает провести предварительный анализ и первые тесты новинок - и именно этим мы сейчас и займёмся.

⇡ Шесть причин захотеть Broadwell

1. Улучшенная микроархитектура

Несмотря на то, что Broadwell относится к фазе проектирования «тик», определённые улучшения в микроархитектуре его вычислительных ядер всё-таки имеются. Другое дело, что они не слишком значительны: в частности, сами разработчики говорят о том, что преимущество Broadwell перед Haswell на одинаковой тактовой частоте составляет порядка 5 процентов. Столь малозаметный прирост связан в первую очередь с изменением общего подхода к проектированию: какие-то улучшения внедрялись в процессор только в том случае, если их положительное влияние на производительность оказывалось как минимум вдвое сильнее, чем вызванный ими рост энергопотребления.

Поэтому большинство микроархитектурных нововведений оказалось сосредоточено во входной части исполнительного конвейера, и все они заключаются в увеличении объёмов внутренних буферов - это наиболее безболезненный в смысле энергопотребления подход. Так, увеличилось окно планировщика внеочередного исполнения команд, в полтора раза (до 1500 записей) вырос объём таблицы ассоциативной трансляции адресов второго уровня (L2 TLB), а кроме того, вся схема трансляции приобрела второй обработчик промахов, что позволяет обрабатывать по две операции преобразования адресов параллельно. В сумме эти изменения повышают эффективность внеочередного исполнения команд, а также помогают процессору справляться с предсказанием сложных ветвлений кода.

Помимо этого, ряд минорных изменений есть и на уровне исполнительных устройств, и в первую очередь они затрагивают схему обработки операций умножения и деления с плавающей точкой. Темп исполнения операций умножения возрос с пяти до трёх тактов, а операции деления ускорились за счёт исполнения на широком, 10-битном делителе. В дополнение к этому оптимизации получили и векторные gather-инструкции из набора AVX2.

Для того чтобы оценить всё перечисленное на практике, мы прогнали синтетические процессорные тесты из утилиты SiSoftware Sandra 2015 на процессорах Haswell и Broadwell, принудительно зафиксировав их рабочую частоту на одной и той же отметке - 3,5 ГГц.

Картина вырисовывается не слишком оптимистичная. Прирост производительности можно наблюдать лишь в тесте Whetstone, который исполняется с использованием AVX-команд. В остальных случаях либо процессоры нового и предыдущего поколения выдают практически одинаковую производительность, либо Broadwell вообще оказывается медленнее, как, например, в мультимедийном тесте с использованием FMA-инструкций.

Тем не менее Intel заверяет, что сильная сторона усовершенствованной микроархитектуры проявятся в более сложных задачах, поэтому сделанные изменения мы всё-таки зачисляем в число плюсов процессоров Broadwell.

2. Сниженное энергопотребление и тепловыделение

Процессоры Broadwell для настольных систем имеют более низкое, чем их предшественники, тепловыделение и энергопотребление, причём речь идёт о существенном, порядка 25 %, улучшении данных параметров. Собственно, об этом говорится даже в спецификациях: большинство LGA1150-моделей, включая предназначенные для энтузиастов процессоры Core i7-5775C и Core i5-5675С, вписываются в рамки 65-ваттного теплового пакета, в то время как для похожих десктопных процессоров Haswell расчётное тепловыделение составляло 84 или 88 Вт. А это значит, что старшие и совершенно обычные Broadwell по экономичности сопоставимы с предшествующими специальными энергоэффективными моделями CPU, которые имели в своём названии литеру S.

Стремясь добиться лучших показателей энергоэффективности, инженеры Intel внесли значительные изменения и в интегрированный в процессор преобразователь питания. Новая схема увеличила свою эффективность при низких значениях тока, а также получила нелинейную обратную связь, позволяющую более точно компенсировать падения напряжений при росте нагрузки. Если же к этому добавить развитые способности Broadwell по отключению неиспользуемых блоков, то сомнений в том, что этот CPU позволит строить гораздо более экономичные системы, не остаётся.

Кстати, не стоит забывать, что экономичность важна не только для мобильных систем. Преимущества есть и для десктопов. Например, с энергоэффективным процессором можно обойтись материнской платой с менее навороченной схемой питания, а также более простыми и дешёвыми кулером и блоком питания. Попутно можно заключить систему и в более компактный корпус. Да и в конце концов, в процессе эксплуатации Broadwell попросту даст сэкономить на оплате счетов за электроэнергию. Поэтому его скромное тепловыделение и энергопотребление - вполне весомый аргумент «за».

3. Кеш-память четвёртого уровня

В процессорах поколения Haswell компания Intel впервые реализовала принципиально новое встроенное графическое ядро Iris Pro. Основной особенностью этого ядра выступал оригинальный трюк, решающий проблему с недостаточной пропускной способностью памяти, используемой для графических нужд: CPU с наиболее мощным вариантом встроенного 3D-ускорителя получали в своё распоряжение дополнительную быструю память типа eDRAM (embedded DRAM), которая помогала устранить узкое место при работе GPU с данными. Кристалл eDRAM, который получил собственное кодовое имя Crystalwell, изготавливался по 22-нм технологии, имел ёмкость 128 Мбайт и устанавливался на единой подложке по соседству с полупроводниковым кристаллом процессора.

Однако наиболее интересной особенностью реализации eDRAM являлось то, что её абсолютно равноправно могли задействовать как встроенный в процессор GPU, так и процессорные ядра. Фактически Crystalwell выполнял функции универсального L4-кеша, ускоряя любые операции с оперативной памятью. Однако в представителях поколения Haswell графика Iris Pro, комплектующаяся eDRAM-кешем, использовалась лишь в редких моделях, среди которых процессоров для LGA1150 не было. Потому для большинства пользователей Crystalwell выступала чисто теоретической сущностью, а объективно оценить преимущества такого решения возможности не представлялось.

Десктопные Broadwell меняют эту ситуацию. Все четырёхъядерные новинки, включая и Core i7-5775C с Core i5-5675С, комплектуются мощным графическим ядром уровня Iris Pro и несут на себе 128-мегабайтный L4-кеш Crystalwell, который может поднять производительность новых процессоров в любых задачах, связанных с обработкой больших объёмов данных.

Говоря о технической стороне реализации L4-кеша в процессорах Broadwell, необходимо подчеркнуть, что в них используется точно такая же схема, как и в Haswell, и точно тот же самый 22-нм кристалл кеш-памяти Crystalwell. Он имеет 16-кратную ассоциативность, работает на частоте 1600 МГц и общается с процессором по 256-битной двунаправленной шине, обеспечивая пиковую пропускную способность на уровне 51,2 Гбайт/с в каждую сторону (102,4 Гбайт/с суммарно). Иными словами, eDRAM-кеш при двустороннем обмене данными предлагает примерно вчетверо лучшую производительность, чем обычная системная память, являясь тем самым прекрасным посредником между ней и встроенным в процессор L3-кешем.

Эффект, привносимый Crystalwell, нетрудно заметить при измерении практической пропускной способности и латентности во время операций с блоками данных разного размера. Вот, например, как проявляется наличие eDRAM в тестах SiSoftware Sandra 2015.

Латентность основанного на eDRAM L4-кеша составляет 55 тактов, а практическая пропускная способность оказывается примерно вдвое выше, чем у установленной в нашей тестовой системе двухканальной DDR3-1866 SDRAM.

Хотя существуют экспериментальные данные о том, что положительный эффект от увеличения кеш-памяти свыше 32 Мбайт в процессорах современных персональных компьютеров практически отсутствует, 128-мегабайтный L4-кеш всё же способен проявить себя с положительной стороны не только в графических задачах. Именно поэтому наличие в десктопных Broadwell дополнительного чипа Crystalwell мы рассматриваем как ещё одно преимущество новинки.

4. Мощное графическое ядро Iris Pro 6200

Ещё год назад Intel пообещала, что процессоры Broadwell для десктопов станут первыми устанавливаемыми в сокет процессорами, обладающими мощной графикой класса Iris Pro. Сегодня это обещание выполнено, но путь Intel к реализации в LGA1150-процессоре столь могучего графического ядра был непростым. Во флагманские Sandy Bridge и Ivy Bridge интегрировались самые продвинутые на тот момент графические акселераторы семейств HD Graphics 3000 и HD Graphics 4000, располагающие 12 или 16 исполнительными устройствами соответственно. Однако в десктопные Haswell для настольных систем попала лишь графика HD Graphics 4600 - средний по мощности вариант графического ядра GT2 c 20 исполнительными устройствами. Попутно существовавшие ускорители HD Graphics 5000, Iris Pro Graphics 5100 и 5200 (GT3 и GT3e), которые располагали 40 исполнительными устройствами, интегрировались только в припаиваемые к материнской плате мобильные процессоры.

В пику десктопным Haswell в процессорах Broadwell, ориентированных на использование в составе платформы LGA1150, встроено графическое ядро Iris Pro Graphics 6200, которое имеет конфигурацию с самым богатым на сегодняшний день арсеналом - GT3e. Причём с внедрением новой микроархитектуры Intel несколько пересмотрела внутреннюю структуру графического ядра, и теперь каждый отдельный блок GPU имеет по 8, а не по 10 исполнительных устройств, а графический модуль объединяет три, а не два блока. В результате для графических исполнительных устройств улучшилась доступность кеша и текстурных блоков, которых попросту стало в полтора раза больше, а количество самих исполнительных устройств в различных вариантах нового графического ядра стало кратным 24. Например, в процессорах Core M графическое ядро имеет конфигурацию GT2 и располагает 24 исполнительными устройствами, а в энергоэффективных мобильных процессорах Core i7/i5/i3 GPU может содержаться либо 24, либо 48 исполнительных устройств в зависимости от того, какой вариант GPU - GT2 или GT3 - интегрирован в каждом конкретном случае. Что же касается десктопных Broadwell в LGA1150-исполнении, то в них интегрированное графическое ядро ещё мощнее: к 48 исполнительным устройствам добавляется ещё и eDRAM-кеш Crystalwell, положительное влияние которого на скорость работы встроенного GPU более чем значительно.

До сих пор считалось, что самой производительной встроенной графикой обладают процессоры AMD Kaveri и их последователи Godavari, но новые Core i7-5775C и Core i5-5675С, похоже, имеют все шансы поколебать их лидерство. Если учесть, что каждое исполнительное устройство интеловского GPU способно проводить по 16 операций за такт, то пиковую производительность графического ядра Iris Pro Graphics 6200 можно оценить величиной 883 Гфлопс, что на 20 процентов больше вычислительной мощности графического ядра Spectre, встроенного в процессор A10-7850K.

Конечно, все эти теоретические выкладки ещё стоит проверить, однако в любом случае новые десктопные процессоры Broadwell объединяют не только четыре процессорных ядра с передовой микроархитектурой, но и действительно высокопроизводительное встроенное графическое ядро. Для систем, не использующих дискретную видеокарту, это огромный плюс.

5. Broadwell позволяет модернизировать старые системы

Десктопные процессоры Broadwell не требуют для своей работы никакой новой платформы - они устанавливаются в то же самое процессорное гнездо LGA1150, что и их предшественники поколения Haswell. А это значит, что обладатели материнских плат на основе наборов логики Intel Z97 и Intel H97, для которых изначально была заявлена будущая совместимость с процессорами Core пятого поколения, могут смело переходить на Core i7-5775C или Core i5-5675С - никаких проблем совместимости быть не должно. Единственное условие: в материнскую плату должна быть прошита свежая версия BIOS, поддерживающая новинки.

Впрочем, во избежание недоразумений, мы всё-таки рекомендуем предварительно проверять распространяемые производителями плат списки совместимости их платформ с процессорами.

Попутно хочется напомнить, что перспективные процессоры Skylake, которые должны будут появиться на рынке этой осенью, потребуют использования принципиально иной платформы: LGA1151-материнских плат на базе наборов системной логики сотой серии и памяти стандарта DDR4 SDRAM. Таким образом, Broadwell - это самая последняя возможность апгрейда для материнских плат с гнездом LGA1150.

6. Broadwell - процессоры для оверклокеров

Что же касается остальных LGA1150-процессоров поколения Broadwell, которые относятся к серии Xeon E3 v4, то они разгон не поддерживают.

Говоря об оверклокинге, стоит, пожалуй, упомянуть, что единственный на данный момент эксперимент по разгону Core i7-5775C, рассказ о котором можно найти в глобальной сети, говорит о возможности стабильной работы этого CPU на частоте 4,8 ГГц с использованием ординарного воздушного охлаждения. Отражает ли такой результат общую тенденцию, мы судить не берёмся, однако возможность повышения частоты существенно выше номинальных значений является плюсом десктопных Broadwell в любом случае.

⇡ Шесть причин игнорировать Broadwell

1. Низкие тактовые частоты

Сколько бы ни говорилось о перспективности 14-нм техпроцесса и о прогрессивности микроархитектуры Broadwell, всё это представляется достаточно слабой компенсацией самого вопиющего минуса - низких тактовых частот. Применяемый для производства Broadwell техпроцесс, как и само строение этих CPU, оптимизированы в сторону снижения энергопотребления, и по этой причине процессоры, производящиеся по 22-нм техпроцессу, предлагают более высокие рабочие частоты.

Например, старший из нацеленных на настольные персональные компьютеры процессоров, Core i7-5775C, имеет номинальную частоту 3,3 ГГц, что ниже частоты Core i7-4790K на целых 18 процентов. Подобной медлительностью отличается и Core i5-5675C: его отставание по частоте от «одноклассника» Core i5-4690K, относящегося к предыдущему поколению, составляет 12 процентов. Достаточно сомнительно, что имеющиеся в Broadwell микроархитектурные усовершенствования и L4-кеш смогут полноценно компенсировать такое замедление. А это значит, что чудес производительности от десктопных Broadwell ждать не приходится.

Справедливости ради следует отметить, что среди Broadwell для LGA1150 есть и более быстрый, нежели Core i7-5775C, процессор - Xeon E3-1285 v4. Это - единственная модель из числа новинок, вписанная в «полноценный» тепловой пакет 95 Вт. Но даже она по своей частоте может похвастать лишь паритетом с Core i7-4770К, но никак не с Core i7-4790K. Иными словами, в процессе подготовки Broadwell к выпуску Intel столкнулась с плохой масштабируемостью этого дизайна с точки зрения рабочих частот, и данная проблема так и не была преодолена.

2. Высокие цены

Коли процессоры поколения Broadwell получили в своё распоряжение продвинутое графическое ядро Iris Pro 6200, аналогов которого в прошлых интеловских десктопных процессорах не было, Intel сочла правомерным поднять цены новинок выше привычных уровней. В результате Core i7-5775C оценён производителем в $366, что на $27 больше обычной стоимости старших Core i7 прошлых поколений, а для Core i5-5675C официальная цена установлена в $276 - на $34 дороже оверклокерских Core i5 семейства Haswell. А если говорить о самом быстром Broadwell для LGA1150, процессоре Xeon E3-1285 v4, то его цена вообще установлена в заоблачные $556.

Таким образом, при построении новой производительной системы на базе платформы LGA1150 выбор новейших процессоров Broadwell будет экономически не оправдан. Оверклокерские Haswell, относящиеся к серии Devil’s Canyon, стоят дешевле, при этом обеспечиваемые ими возможности во многих случаях совсем не хуже, чем у новинок.

Стоит добавить, что Broadwell может оказаться совсем не лучшим вариантом и для тех пользователей, которые захотят получить в своё распоряжение продвинутое графическое ядро. Да, интегрированный видеоускоритель Iris Pro 6200 выглядит очень соблазнительно, но процессоры AMD A10 тоже способны предложить быстродействующую интегрированную графику при как минимум вдвое меньшей цене.

3. Скудный ассортимент

О том, что дизайн Broadwell нацелен прежде всего на мобильные применения, к этому моменту было сказано уже не раз. Но есть и другая проблема: себестоимость производства процессоров по 14-нм техпроцессу в его сегодняшнем виде оказывается относительно высокой, особенно если речь идёт о четырёхъядерных чипах. Поэтому Intel решила отказаться от выпуска каких бы то ни было недорогих модификаций десктопных Broadwell. Самый дешёвый такой процессор для платформы LGA1150 - это четырёхъядерный и оверклокерский Core i5-5675C с интегрированным графическим ядром GT3e. Более простых четырёхъядерных и уж тем более двухъядерных CPU с дизайном Broadwell для настольных систем попросту не предусматривается ни сейчас, ни в обозримом будущем. То есть средний и нижний рыночные сегменты продолжат заполняться представителями семейства Haswell Refresh, которых ближе к концу года начнут вытеснять перспективные процессоры Skylake. Никаких Broadwell для массового пользователя в планах Intel попросту нет.

Иными словами, в части настольных персональных систем Intel установила очень высокую планку для входа в клуб Broadwell. Компания не предложила никаких вариантов этого процессора для тех случаев, когда максимальная вычислительная производительность просто не требуется. А это значит, что рынок пока останется заполнен старыми Haswell, в то время как Broadwell - это сугубо нишевой и при этом дорогой продукт из параллельной вселенной, востребованность которого в глобальном масштабе не слишком высока.

4. Урезанная кеш-память третьего уровня

Лишив линейку десктопных Broadwell недорогого плеча, Intel попутно попыталась снизить себестоимость четырёхъядерных полупроводниковых кристаллов, которые идут в процессоры верхней ценовой категории. Да, новый 14-нм техпроцесс позволяет размещать больше транзисторов на единицу площади, но в Broadwell и так пришлось добавить мощное графическое ядро с 48 исполнительными устройствами и контроллер eDRAM-кеша. Поэтому инженеры приняли решение лишить старшие четырёхъядерники ставшего привычным 8-мегабайтного кеша третьего уровня. Его объём в Broadwell сократился до 6 Мбайт.

Конечно, можно посчитать, что 25-процентное сокращение ёмкости кеш-памяти третьего уровня компенсируется появлением L4-кеша, но на самом деле это не совсем так. L3-кеш имеет латентность на уровне 20 тактов, а его шина не только вдвое шире, но и обладает примерно вдвое более высокой частотой. eDRAM-кеш существенно медленнее, и поэтому сокращение интегрированного в процессор кеша третьего уровня он не восполняет. И более того, в процессоре Core i5-5675C кеш третьего уровня ещё меньше - его объём составляет лишь 4 Мбайт. А это, между прочим, эквивалентно объёму L3-кеша процессоров Core i3, основанных на дизайне Haswell.

Много ли удалось выиграть инженерам Intel таким шагом, вопрос сложный. Площадь кристалла четырёхъядерных Broadwell с графикой GT3e составляет порядка 167 мм 2 , а это даже меньше площади привычных нам Haswell с графическим ядром GT2.

Полупроводниковый кристалл десктопного Broadwell - L3-кеш занимает совсем небольшую площадь

Получается, десктопные Broadwell потенциально могут иметь даже меньшую себестоимость, чем их предшественники. Однако серьёзные коррективы в эти прикидки вносят производственные проблемы, возникшие с внедрением и отладкой 14-нм техпроцесса. Очевидно, что даже с таким небольшим кристаллом выход годных чипов Broadwell сравнительно низок, что и заставляет Intel пускаться на всевозможные ухищрения маркетингового и инженерного характера. А мы в результате получаем местами урезанный и замедленный по частоте дорогой процессор, который к тому же отсутствует на прилавках магазинов после своего официального анонса.

5. Отсутствие совместимости с материнскими платами на Intel Z87

Платформа LGA1150 была представлена два года тому назад, и к настоящему времени парк компьютеров на её основе весьма обширен. Однако существенная часть этого парка использует материнские платы, основанные на наборах логики восьмой серии - Intel Z87, Р87, B85 и им подобных. Проблема заключается в том, что такие платы, хотя и обладают процессорным гнездом LGA1150, с десктопными Broadwell формально несовместимы. Согласно Intel, их работоспособность гарантируется только с теми платами, которые используют более новые чипсеты девятой серии. А это значит, что потенциал Broadwell как возможного варианта модернизации старых LGA1150-систем заметно ограничен. Фактически установить новинку можно будет только в такие компьютеры, которые собраны из комплектующих максимум годичной давности.

Следует заметить, что с технической стороны никаких препятствий для работы Broadwell в старых LGA1150-платах нет. Отсутствие же совместимости с Intel Z87 отражает позицию Intel, считающей, что для новых CPU обязательно нужны и новые платы. К сожалению, производители платформ обычно чётко следуют рекомендациям Intel, и надеяться на появление поддержки десктопных Broadwell в платах, использующих чипсеты восьмого поколения, не приходится. При подготовке этого обзора мы специально проверили продукцию трёх ведущих производителей материнских плат - ASUS, ASRock и MSI. И действительно, совместимость с Broadwell на уровне BIOS реализована исключительно для платформ, основанных на Intel Z97 и H97.

6. Короткий жизненный цикл

Покупая достаточно дорогой процессор — а все десктопные Broadwell именно таковы — хочется надеяться на защиту своих инвестиций. Иными словами, флагманский процессор должен оставаться флагманским хотя бы в течение нескольких месяцев, чтобы траты на его покупку успели оправдаться на эмоциональном уровне. Однако с Broadwell, очевидно, этого не произойдёт. Десктопные Broadwell будут являться новейшими в своём классе продуктами лишь в течение небольшого промежутка времени - до тех пор, пока на рынок не будут выпущены новые 14-нм процессоры Skylake, которые мы ожидаем в сентябре или даже в августе.

Планы Intel — процессоры Core i7-6700K и Core i5-6600K намечены на следующий квартал

Конечно, пока нет достоверных подтверждений того, что Skylake смогут предложить более высокую производительность. Однако, скорее всего, это именно так. Ведь, как мы видели, дизайн Broadwell во многом ограничен и ориентирован на энергоэффективность, а Skylake, воплощающий фазу «так», разрабатывается в более традиционном для настольных систем ключе. Единственное преимущество Broadwell, которое, скорее всего, останется в силе и после выхода Skylake для настольных систем, - мощная графика Iris Pro, которой в 14-нм LGA-процессорах следующего поколения не будет. Но многие ли склонны считать флагманским продукт, выделяющийся на фоне конкурентов лишь более производительным встроенным графическим ядром?

Иными словами, для энтузиастов, стремящихся к достижению максимальной производительности, приобретение Broadwell имеет мало смысла. Даже если в практических тестах этот процессор и обгонит Haswell (что, кстати говоря, ещё и не факт), буквально через два-три месяца корона производительности гарантированно перейдёт в другие руки. На следующей странице мы расскажем о том, каким же оказался десктопный Broadwell в деле.

За два прошедших года все уже привыкли к тому, что компания Intel поставляет процессоры Core четвертого поколения, год назад они прописались и в экстремальном сегменте, как вдруг внезапно тихое лето 2015 года сразу «провернуло колесо» на два оборота, так что на рынке с небольшим интервалом появились процессоры пятого и шестого поколений. Так оно, во всяком случае, выглядело с точки зрения тех, кто следил только лишь за рынком настольных компьютеров - а если говорить о положении дел в целом, никакой «внезапности» не было. Просто дебютировавшие в прошлом году Core пятого поколения (Broadwell) осваивали не весь рынок одним махом: первые продукты вообще основали новое семейство Core M. Позднее появились и другие двухъядерные BGA-модели, но все укладывались в младшие классы TDP: именно там освоение технологии 14 нм было наиболее оправданным. Проблема была в том, что Haswell, поставленный в жесткие условия, приходилось слишком уж «зарубать» по частотам - со всеми вытекающими. Да, разумеется, теплопакет CULV-решений сократился с «типичных» ранее 17 Вт на процессор до 15 Вт на SiP-сборку из процессора и чипсета, но добиться этого удалось, лишь «заморозив» производительность на том же уровне, который был достигнут уже в Ivy Bridge . Новый же техпроцесс позволил, как уже было сказано, начать выпуск Core M для «безвентиляторных» компьютеров, а в «обычных» ноутбуках и мини-ПК прибавить 20% производительности за те же деньги.

Несколько подзадержались с выходом лишь старшие модели Broadwell, однако, в конечном итоге, пасьянс сложился. В Broadwell-E уменьшение размеров транзисторов позволит вместить до 22 ядер вместо 18 в Haswell-E - там это вполне оправдано. А вот в массовом сегменте Intel решила не устраивать конкуренцию четвертого и пятого поколений, а найти для Broadwell специальную нишу: только модели с топовым GPU в конфигурации GT3e, т. е. с кэш-памятью четвертого уровня. Причем (как и в других сегментах) процессоры эти оказались весьма эффективны при работе на пониженных уровнях TDP, что мы уже видели в тестах. А вот «совсем» массовые Core по-прежнему продолжали использовать микроархитектуру Haswell. Они и сейчас продолжают это делать, готовясь лишь к поэтапной замене на Skylake. В новинках обещаны новые высоты интегрированной графики, однако ни GT4e, ни GT3e пока не доступны, да и в дальнейшем, возможно, «не влезут» в сокет, т. е. в этой нише некоторое время будет «жить» Broadwell. Broadwell, таким образом, сначала дополнял Haswell, а теперь дополняет Skylake, т. е. пятое поколение Core оказалось не каким-то самостоятельным универсальным, а дополняющим для других. Впрочем, такое происходит уже не первый раз - достаточно вспомнить, что и первое поколение Core занимало лишь часть сегментов, причем применявшиеся тогда нормы 32 нм и 45 нм друг с другом в одинаковых продуктах особо не пересекались.

Однако итогом этого всего оказалось то, что на данный момент на рынке «живут» несколько близких по части характеристик процессоров, выбор между которыми не всегда прост. Точнее, если нужна быстрая интегрированная графика, то выбор элементарен: пока это только Broadwell. Если требуется недорогое решение для модернизации старого компьютера - то Haswell: их уже много моделей на самый разный вкус, причем платформа хорошо отлажена и изучена, да и требуемые для нее компоненты тоже давно присутствуют на рынке. Для любителей перспективности - однозначно Skylake: тотальное использование PCIe 3.0 в больших количествах и новой памяти DDR4 теоретически должно греть душу. А если используется дискретная видеокарта? Хотелось бы оценить ее влияние на быстродействие «массового» ПО: предыдущие тестирования показали, что чем новее процессоры, тем оно меньше - а сейчас как?

В такой конфигурации мы пока доступные ныне топовые модели Core i5 и i7 не тестировали - вот и пришло время. К тому же не стоит забывать, что в нашем первом тестировании Skylake системы использовали разный объем памяти, причем на LGA 1151 пришлось использовать четыре модуля - по два на канал. Последнее вполне способно «испортить» результаты, а первое - улучшить их в сравнении с LGA1150, где памяти было вдвое меньше, так что и этот момент стоит проработать более корректно.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор	Intel Core i5-4690K	Intel Core i5-5675C	Intel Core i5-6600K	Intel Core i7-4790K	Intel Core i7-5775C	Intel Core i7-6700K
Название ядра	Haswell	Broadwell	Skylake	Haswell	Broadwell	Skylake
Технология пр-ва	22 нм	14 нм	14 нм	22 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра std/max, ГГц	3,5/3,9	3,1/3,6	3,5/3,9	4,0/4,4	3,3/3,7	4,0/4,2
Кол-во ядер/потоков	4/4	4/4	4/4	4/8	4/8	4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	128/128	128/128	128/128	128/128	128/128	128/128
Кэш L2, КБ	4×256	4×256	4×256	4×256	4×256	4×256
Кэш L3 (L4), МиБ	6	4 (128)	6	8	6 (128)	8
Оперативная память	2×DDR3-1600	2×DDR3-1600	2×DDR4-2133	2×DDR3-1600	2×DDR3-1600	2×DDR4-2133
TDP, Вт	88	65	91	84	65	91
Графика	HDG 4600	IPG 6200	HDG 530	HDG 4600	IPG 6200	HDG 530
Кол-во EU	20	48	24	20	48	24
Частота std/max, МГц	350/1200	300/1100	350/1150	350/1250	300/1150	350/1150
Цена	T-10887398	T-12645002	T-12794521	T-10820114	T-12645073	T-12794508

Итак, шесть процессоров в трех парах: cтарший Core i5 и старший Core i7 каждого из трех поколений, и в каждой тройке цены примерно равны. Заметим, что условия тестирования были все равно не совсем равные: все Broadwell имеют TDP ≤65 Вт, а вот К-модификации процессоров независимо от поколения (в пятом таких просто нет) этот уровень заметно превышают. Причем в последнее время превышают его только они: все настольные Skylake, кроме упомянутых двух моделей, тоже ≤65 Вт. В общем, если подходить к вопросу совсем уж академически, нужно было «уравнять шансы»: при помощи S-серии Haswell и «неоверклокерских» Skylake. Но это не слишком интересно (хотя со временем и будет в какой-то степени сделано): основываясь на том, что нам уже известно, Haswell точно проиграет. Да и подыгрывать Broadwell тоже смысла нет: если в семействе нет моделей с «высоким» теплопакетом (Xeon E3-1285V4 - отдельная история, и история дорогая), то это его проблемы. Особенно с точки зрения пользователей дискретных видеокарт, где счет идет на сотни ватт рассеиваемой мощности, так что бо́льшая или меньшая экономичность процессора никакого значения не имеет. Поэтому мы просто взяли топовые модели в каждом из настольных семейств.

Что касается прочих условий тестирования, то они были равными, но не одинаковыми: частота работы оперативной памяти была максимальной поддерживаемой по спецификациям. А вот ее объем (8 ГБ) и системный накопитель (Toshiba THNSNH256GMCT емкостью 256 ГБ) были одинаковыми для всех испытуемых.

Методика тестирования

Для оценки производительности мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарков 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:

Отметим, что в первом бенчмарке процессоры тестировались два раза: с использованием интегрированного видеоядра и дискретного Radeon R7 260X, что нам нужно как раз для сравнения их эффективности в массовом ПО. А игровые тесты проводились только с дискретной видеокартой. Как обычно, в играх мы ограничились режимом минимального качества (для максимальных настроек этой дискретной видеокарты самой по себе недостаточно), но в полном разрешении Full HD (с этим-то она, в отличие от многих интегрированных решений, отлично справляется).

iXBT Application Benchmark 2015

При использовании интегрированного видеоядра процессоры выстроились по поколениям. С дискретной же видеокартой такое получилось лишь для Core i5, где разброс тактовых частот меньше. Вообще же GPU в этих тестах важен, но для Broadwell незначительно (ибо GT3e), а для Skylake - меньше, чем для Haswell. Понятная тенденция:)

Применение дискретки «больно бьет» по Core i7, причину чего мы не раз озвучивали - не хватает им в этом случае памяти. А вот пользы от нее почти никакой даже для Haswell. Для остальных испытуемых - и вовсе никакой. Отметим также, что преимущество 6700К над 4790К выше, чем 6600К над 4690К: четырехъядерные Core i5 начинают утрачивать смысл и в старшем сегменте (в низковольтных - давно так), поскольку лучше всего себя ведут процессоры в полной, а не «урезанной» конфигурации.

Чем мощнее интегрированный GPU, тем меньше пользы от его замены на внешний: в очередной раз уже, но это было предсказуемо и вовсе без тестирования. Также хорошо видно, что Broadwell все равно выглядит интересно - даже если не задействовать его основное преимущество в качестве GPU, прочие испытуемые способны продемонстрировать более высокие результаты лишь при наличии превосходства по тактовой частоте. А если его нет, то Haswell, например, и дискретная видеокарта не помогает. В общем, тем более интересно будет посмотреть - как себя поведут модификации Skylake с кэш-памятью L4.

Отметим, что здесь оба процессора «пятого поколения» заметно отстают от остальных испытуемых, хотя у разных Core i5 частоты различаются в куда меньшей степени. Почему? Как мы уже говорили, несмотря на то, что у этой программы номера версий постоянно меняются, по сути оптимизирована она еще под Core 2 с их достаточно простой архитектурой. Впрочем, принципиальных отличий большинства Core нет, вот и получается, что используются они как сильно улучшенный Core 2. Но огромный кэш четвертого уровня похоже в Illustrator только мешает. В общем, пора бы уже Adobe переписать радикально свое детище: может и на других современных процессорах результаты улучшатся:)

Как мы уже отмечали, Audition умеет использовать GPU, так что производительность зависит и от его мощности. Однако при использовании дискретной видеокарты потери из-за пересылки данных могут легко нивелировать этот эффект, в итоге чего процессоры Broadwell с видеоядром GT3e используя его работают быстрее, нежели на пару с Radeon HD 260X. Haswell же и Skylake в последнем случае ускоряются. Что интересно - у Skylake выигрыш больше, хотя и GPU мощнее. Как так могло получиться? Не забываем, что контроллер PCIe давно уже является такой же составляющей процессора, как и процессорные ядра или видеоядро. Производительность никамунинужного последнего постоянно растет - это все знают. «Процессорная» скорость растет медленно - это тоже все знают и весьма опечалены данным фактом. А вот шинный контроллер как обзавелся поддержкой PCIe 3.0 еще в Ivy Bridge, так с тех пор формально не меняется. Фактически же - мог. Как раз в сторону минимизации потерь на обмене данными с видеокартой, что и привело к такому эффекту. Возможны, конечно, и другие объяснения, но это на данный момент кажется нам вполне логичным.

Чистая «вычислялка», в которой, тем не менее, кэш-память L4 способствует быстрой работе. Но обратите внимание на то, насколько по-разному ведут себя обе группы. У Core i5 частоты ближе друг к другу, причем 4690К=6600К - и производительность у всех трех примерно одинаковая. Core i7-5775C отстает от всех - это нормально, поскольку у него и частоты намного ниже. Но вот 4790К и 6700К примерно равны по частоте, а второй намного быстрее. У Core i5 такого не наблюдается, следовательно дело не в архитектурных улучшениях. А в чем? Вспоминаем, что частоты выше 4 ГГц давались ранее очень тяжело, так что Haswell Refresh пришлось буквально «вылизывать», причем и его требования к охлаждению сравнительно с предшественниками увеличились. Но ведь и в Skylake-S они снова увеличены. Тем более, что «основная серия» процессоров для LGA1151 ранее бы считалась энергоэффективной, а вот про 6700К сразу сказано, что очень долгое время он будет самым быстрым в рамках платформы. В общем, отладка, отбор и прочий «ручной подход» могут творить чудеса. А вот в семействе Core i5 частоты ниже, так что ничего новый техпроцесс не дает.

Что интересно здесь, так это способность Core i5-5675C занять первое место в группе, несмотря на более низкую, чем у других участников тактовую частоту - кэш L4 дает о себе знать. Но не так уж и велико его влияние при выбранном режиме работы WinRAR - можно скомпенсировать частотой, что и происходит в тройке Core i7.

В данном случае, как мы уже не раз писали, от процессора требуется максимальная однопоточная производительность со всеми вытекающими. Явные аутсайдеры - только Broadwell, где частоты ниже со всеми вытекающими. И Skylake немножко лучше держит высокие частоты, чем Haswell - что уже и выше было отмечено.

Частоты и режимы энергосбережения могут сказываться на результатах, но, как и ожидалось, уровень всех испытуемых примерно равный.

К чему приходим в конечном итоге? Как и предполагалось, при использовании дискретной видеокарты процессоры с мощным интегрированным видеоядром не нужны. Впрочем, для приложений массового назначения они тоже не необходимы - интересны лишь тогда, когда для GPU можно найти серьезную нагрузку. Например, в компактной системе (куда дискретку не поставить), если ее приобретает человек, желающий иногда поиграть в 3D-игры:)

Игровые приложения

Даже самого медленного из испытуемых достаточно, чтобы даже при минимальных настройках получить все, на что способна видеокарта.

WoT - куда более процессорозависимая игра, но в целом всех испытуемых достаточно для того, чтобы о них и не задумываться. Отметим только то, что на первых местах оба Broadwell. Пусть и с символическим преимуществом.

А вот здесь - не с символическим. Хотя на практике было много, а стало слишком много:) Что поделать - многие игры вообще пишутся в первую очередь под массовые системы, так что приемлемо даже на интегрированных видеоядрах работают. Стоит чуть «усилить» систему и все - разницу только тестами выявлять.

И снова все равны - главное видеокарту помощнее иметь. Но это уже оптимизации второй игры серии...

Поскольку первая более процессорозависимая. В ней даже разница между Core i5 и Core i7 есть. Но, главное, опять видим пользу от L4.

Hitman в очередной раз ведет себя подобно Metro 2033. Единственное, что немного изменилось - вот тут уже Skylake хотя бы пытается конкурировать с Broadwell. Не слишком успешно, но лучше, чем это выходило у Haswell.

А этот набор можно уже и не комментировать - нагрузка преимущественно на видеокарту, т. е. что-то будет зависеть от процессоров только в случае наличия «избыточной» мощности у последней. Только вот вторая обычно все равно расходуется на улучшение качества картинки, т. е. ситуация, когда слишком уж весом будет вклад процессора, не наступит, скорее всего, никогда. Во всяком случае, это верно для процессоров уровня Core i5 и выше: с более медленными бывает всякое.

Итого

Что ж, в конечном итоге приходим к выводу, что при использовании дискретной видеокарты расклад такой же, как и без нее. В том смысле, конечно, что выбор сокращается до двух платформ, а Broadwell-С из рассмотрения вылетает (тоже как и ожидалось): его кэш-память четвертого уровня позволяет работать немного быстрее, но это полностью компенсируется более высокими тактовыми частотами конкурентов при более низкой цене последних. Поэтому выбирать имеет смысл между отлаженностью и современностью платформ. Характеристики самих процессоров давно уже не имеют определяющего значения: важно то, в каких условиях их придется использовать. В общем, ничего интересного с точки зрения любителей «традиционных» (т. е. больших и многокомпонентных) десктопов на рынке опять не произошло: в одном новом поколении Core для них процессоров вообще не предусмотрели, а в другом топовые модели не слишком-то отличаются от своих предшественников.

Программы