Процессоры Intel Pentium G4560 и G4620 с технологией Hyper-Threading: новые «гиперпни» на замену старых Core i3
Новые «гиперпни» на замену старых Core i3
Решив отдалиться от сегмента HEDT в сторону «народных» решений, мы недавно «нырнули» слишком глубоко — до уровня процессоров AMD Athlon X4 для FM2+. Но не наша вина в том, что более новых бюджетных (т. е. до 100 долларов) предложений AMD на рынке пока еще не появилось. Кроме того, как уже было сказано, практически брат-близнец Athlon X4 845 для FM2+ рискует в скором времени стать самым дешевым предложением AMD и для АМ4. В принципе, в этот ценовой сегмент попадают еще двух- и даже трехмодульные процессоры для АМ3+, но это совсем уж специфический товар, относящийся, де-факто, еще к 2012 году, так что он изучен вдоль и поперек — и кто хотел, тот давно нечто подобное приобрел. Словом, недорогих новинок AMD пока ждем.
А вот ассортимент Intel в этом году, напротив, заметно обновился — по сути, в первый раз за шесть лет: летом 2011 года на рынок вышли Pentium для LGA1155, заменившие своих поднадоевших «тезок» для LGA775 (процессоры Pentium для LGA1156 в количестве аж целых двух штук многие благополучно пропустили — ничего интересного в них не было). С тех пор Pentium и Celeron G-серии наращивали частоты и меняли сокеты с микроархитектурой, но принципиально не менялись. Очередной же «переезд» на Kaby Lake добавил этому семейству поддержку технологии Hyper-Threading, что ранее было отличительной особенностью Core i3. В мобильном и энергоэффективном семействе поддержку HT имели и вовсе как минимум Core i5, но ноутбучные Pentium с HT появились еще в линейке Broadwell, а в семействе Skylake других и не было. В настольных же процессорах для LGA115x такое произошло впервые.
Нельзя сказать, что это так уж радикально изменило положение дел на рынке: младшие Core i3 всегда стоили недорого, а за время своего существования наращивали производительность даже быстрее, чем Pentium. Но четыре потока вычислений по рекомендованной цене в $64 (т. е. даже ниже mainstream-сегмента) заинтересовали многих — ранее таких предложений у Intel не было: были либо модели дороже ста долларов, либо… как раз AMD Athlon X4 со своей спецификой. То есть формально даже наблюдалась конкуренция, но реально даже Pentium E-семейства было не так уж сложно «воевать» с «истинно-многоядерными» Athlon II X3/X4. Ну, а сейчас тем более: новых решений у AMD все еще нет, а у Intel уже есть.
Впрочем, повторимся, ожидать от новинок интриги сложно. Эти процессоры действительно похожи на Core i3, но не во всех чертах. В частности, в новых Pentium по-прежнему нет поддержки расширения команд AVX, даже первой версии, дебютировавшей еще в Core для LGA1155, тогда как Core i3 уже давно поддерживают AVX2. Кроме того, системы Pentium лишены поддержки технологии кэширования Optane Memory, хотя как раз в бюджетных системах она наиболее актуальна (с другой стороны, если уж человек совсем «ужался», купив Pentium, а не Core i3, то и за кэширующий модуль он вряд ли готов платить). Однако эти два мелких недостатка большинство пользователей никогда и не заметит. Есть более крупная ложка дегтя, которая будет проявляться куда чаще: в новых «гиперпнях» кэш L3 и кольцевая шина работают не на частоте ядер, а на более низкой — минус 300 МГц. Ранее процессорам для LGA115x это было не свойственно, подобный подход применялся только в HEDT-моделях, где это вполне объяснимо техническими сложностями работы кольцевой шины с большим (по меркам настольного сегмента) количеством ядер. В данном же случае, как нам кажется, сделано это лишь для дополнительной сегментации рынка. По факту, основное изменение в бюджетном сегменте такое: в большинстве программ новые Pentium должны себя вести так, как это некогда делали Core i3. Будут, конечно, и отличия в производительности, но ведь и семейство Core i3 сильно изменилось за прошедшие семь лет (с момента появления этой торговой марки на рынке). Перейдут Core i3 на четырехъядерный дизайн — различия опять появятся, но Pentium от этого хуже не станут. А по сравнению со своими даже прошлогодними предшественниками новички должны работать лучше. Насколько — сейчас проверим. Пришло время.
Конфигурация тестовых стендов
| Процессор | Intel Pentium G4400 | Intel Pentium G4560 | Intel Pentium G4620 |
| Название ядра | Skylake | Kaby Lake | Kaby Lake |
| Технология пр-ва | 14 нм | 14 нм | 14 нм |
| Частота ядра, ГГц | 3,3 | 3,5 | 3,7 |
| Кол-во ядер/потоков | 2/2 | 2/4 | 2/4 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 64/64 | 64/64 | 64/64 |
| Кэш L2, КБ | 2×256 | 2×256 | 2×256 |
| Кэш L3, МиБ | 3 | 3 | 3 |
| Оперативная память | 2×DDR4–2133 | 2×DDR4–2400 | 2×DDR4–2400 |
| TDP, Вт | 54 | 54 | 51 |
| Количество линий PCIe 3.0 | 16 | 16 | 16 |
| Цена |
Для тестирования мы взяли три модели: две из нового семейства и относящийся к «позапрошлогодней коллекции» G4400, который сейчас формально заменен на G4560. По совместительству он является и самым медленным Pentium «регулярной серии», но не самым медленным процессором для LGA1151 вообще: Celeron, например, по тактовой частоте до этого уровня не дошли, да и от перехода на Kaby Lake вообще не изменились. При этом специфика розничной торговли такова, что приобрести Pentium G4400 можно и сейчас — немногим дороже, чем Celeron G3950 (с частотой 3 ГГц и 2 МиБ L3), но заметно дешевле, чем Pentium G4560 (хотя их рекомендованные цены одинаковы). И если в первом случае понятно, за что доплачивать, то вот стоит ли экономить во втором — вопрос как раз очень интересный.
| Процессор | AMD Athlon X4 880K | Intel Core i3–4170 | Intel Core i3–6100 |
| Название ядра | Godavari | Haswell | Skylake |
| Технология пр-ва | 28 нм | 22 нм | 14 нм |
| Частота ядра, ГГц | 4,0/4,2 | 3,7 | 3,7 |
| Кол-во ядер/потоков | 2/4 | 2/4 | 2/4 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 192/64 | 64/64 | 64/64 |
| Кэш L2, КБ | 2×2048 | 2×256 | 2×256 |
| Кэш L3, МиБ | — | 3 | 3 |
| Оперативная память | 2×DDR3–2133 | 2×DDR3–1600 | 2×DDR4–2133 |
| TDP, Вт | 95 | 53 | 51 |
| Количество линий PCIe 3.0 | 16 | 16 | 16 |
| Цена |
Младший для платформы Core i3–6100, в свою очередь, лишь немногим дороже, чем Pentium G4620. На первый взгляд эти процессоры выглядят практически одинаково, но не забывайте о разнице в частоте L3 и в системе команд, о которых было сказано выше. С другой стороны, новые Pentium поддерживают DDR4–2400, что, наоборот, где-то может позволить им работать быстрее при прочих равных или не совсем равных. И определенные оптимизации в Kaby Lake тоже есть, способные положительно повлиять на производительность. В любом случае, сравнения процессоров, работающих на одинаковой (хотя бы формально) частоте, многим интересны, а тут практически такое и получается. Причем процессоров с частотой 3,7 ГГц у нас будет даже не два, а три: такую же имеет и Core i3–4170. Заодно возьмем результаты Athlon X4 880К из предыдущего тестирования — как уже было сказано, с Pentium пока приходится продолжать конкурировать представителям именно этой линейки. На практике более интересной может оказаться покупка чуть более дешевой модели Athlon X4, типа 870К или 860К, с последующим небольшим разгоном (благо множители у всех представителей К-семейства разблокированы), но для сравнения нам достаточно и 880К — официально он самый лучший.
А еще у всех процессоров разные интегрированные GPU, причем в новом семействе Pentium градация по ним также сохраняется, так что если ориентироваться на интегрированную графику, то новый G4560 может оказаться хуже, чем старый G4520, будучи эквивалентен G4400 или даже Celeron. Но сегодня для нас это значения не имеет — все процессоры в этот раз тестируются исключительно с дискретной видеокартой на базе GeForce GTX 1070. Понятно, что для Athlon или Pentium этого «много» (да и для Core i3 тоже), но вот насколько много — вопрос не праздный. Памяти у всех испытуемых будет по 16 ГБ — максимальной поддерживаемой официально частоты.
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:
Подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы с результатами (в формате Microsoft Excel 97—2003). Непосредственно же в статьях мы используем уже обработанные данные. В особенности это относится к тестам приложений, где все нормируется относительно референсной системы (AMD FX-8350 с 16 ГБ памяти, видеокартой GeForce GTX 1070 и SSD Corsair Force LE 960 ГБ) и группируется по сферам применения компьютера.
iXBT Application Benchmark 2017
Сказалась и разница тактовых частот, так что при сравнении G4560 с G4520 (лучшим Pentium Skylake) такого разрыва бы не было. Однако стоить ему положено как раз на уровне G4400, да и размер прироста быстродействия прямо показывает, что частоты тут не главное. Главное в этих программах, способных полностью загрузить работой и какой-нибудь Ryzen Threadripper 1950X, количество ядер и потоков вычисления. Поэтому очевидно, что шансов у Pentium G4400 против других участников тестирования никаких и не было изначально. Новые Pentium, соответственно, с легкостью справляются со старыми Core i3. C новыми не получится — все-таки и G4620 оказался немного медленнее, чем i3–6100, а его смена в лице i3–7100 имеет как минимум фору в 200 МГц даже по ядрам не считая всего остального. Но принципиальной разницы, т. е. такой, какая была всего-то год назад, между этими семействами уже нет.
Та же картина. Заметим, что Athlon X4 тут вообще не блистали, однако старые Pentium благодаря двухпоточности своих модулей обгоняли. А вот с новыми такое не выйдет — они быстрее фактически всех Core i3 для LGA1150 (4370 от 4170 не слишком отличается). Но медленнее всех (опять же) Core i3 для LGA1151 — об этом производитель позаботился.
В данном случае G4560 уже немного не догнал i3–4170, но ему с учетом цены и не такое можно позволить :) В остальном — без изменений.
Как и при обработке фотографий, где по G4400 заодно «оттоптался» и Photoshop, испытывающий в последнее время нелюбовь к процессорам без SMT независимо от количества физических ядер. Впрочем, большого значения это уже не имеет — главное для нас сегодня это производительность новых Pentium. А она как обычно такая же, как у не самых плохих и старых Core i3.
Как и в данном случае. Где заодно еще и не «сыграла» разница в частоте L3, но сказалась более быстрая память — в итоге Pentium G4620 вообще обогнал Core i3–6100. Не на много, так что от i3–7100 отстанет —, но важен сам факт :)
И с архивацией данных вышло аналогично, причем тут уже даже дешевый G4560 наступает на пятки i3–6100. А вот G4400 отставал даже от Athlon X4.
Группа программ, несмотря на сходное назначение, оказалась весьма пестрой по требованиям: где-то Hyper-Threading полезен, а где-то нет, где-то частота кэша важна, а где-то нет, где-то частота памяти сказывается, а где-то нет. Общий итог на диаграмме. Такого вау-эффекта как встречался выше при смене поколений уже нет, но весомый прирост производительности — есть. Да и G4620 сумел обогнать Core i3–6100, что тоже интересно и забавно.
В конечном итоге производительность новых Pentium практически на треть выше, чем у старых. Это нормально, поскольку столько технология Hyper-Threading и должна давать в многопоточных приложениях, а других у нас в тестовой методике не осталось :) К Hyper-Threading добавились еще подросшие частоты и прочие улучшения, так что теперь Pentium всегда легко обгоняют Athlon X4. Core i3 могут спокойно уходить на новый дизайн — у них появилась достойная смена, с пока еще чуть более низким уровнем производительности (напомним, что i3–6100 — младшая модель в своей линейке для LGA1151), но это отставание как раз можно потихоньку устранять эволюционными методами.
Энергопотребление и энергоэффективность
Энергопотребление «гиперпней» немного подросло, но лишь до уровня Core i3 для LGA1151. Что интересно, Core i3 для предыдущей платформы оказался более экономичным, хотя ранее мы наблюдали обратное. Впрочем, это вполне можно списать на смену системной платы, особенно с учетом того, что для новинок мы используем почти топовую модель, тогда как для тестов LGA1150 по-прежнему применяем нормальную плату среднего уровня на H97, где и «жрать» особо некому.
Если же смотреть только на линию питания процессора, то ситуация вот такая: экономичность лучше в полтора-два раза. Причем G4400 с этой точки зрения продолжает оставаться интересным — когда-то больше питания требовали чипсеты для Atom, не говоря уже о процессорах.
Впрочем, он и намного медленнее прочих, так что энергоэффективность его намного ниже. Конечно, Athlon здесь, как всегда… Но это лишь повод посетовать на то, что в бюджетном сегменте AMD пока ничего не предлагает на новой микроархитектуре. Кроме того, понятно, почему первые Pentium с Hyper-Threading появились в ноутбучном сегменте более двух лет назад: там это очень актуально. Теперь же мы и в настольном сегменте получили устройства с очень неплохой (для двух ядер) энергоэффективностью. Для большей энергоэффективности в тех задачах, которые мы используем при тестировании, уже нужны четыре ядра и более. И «сбросить балласт» в виде дискретной видеокарты, разумеется, тоже стоит.
iXBT Game Benchmark 2017
Поддержка многопоточности в игровые движки вводится вовсе не для того, чтобы замедлить их работу на «малоядерных» процессорах, а для того, чтобы медленные многоядерные хоть как-то справлялись с работой. В итоге Athlon X4 в этой игре наконец-то догнал старые Pentium. А новые Pentium в свою очередь обогнали многие Core i3.
Суслика видишь? Нет? А он тест не прошел. На G4400 игра запускалась, но в процессе прогона теста неизбежно «падала» со страшным стуком. Возможно, что-то можно было и исправить снижением качества, однако эта видеокарта совместно с другими участниками справляется и с максимальным. Не сказать, что очень быстро все работает, но работает. Так что в принципе иногда уже наличие всего двух ядер приводит к качественным, а не к количественным отличиям в играх.
Хотя иногда и количественных вполне достаточно, чтобы считать их качественными. Как в данном случае — все, вроде бы, и работает, но слишком медленно, чтобы этим удовольствоваться на практике. Athlon X4 тут превратились в дрова одновременно со старыми Pentium. Новые работают не хуже Core i3. Чего тоже мало — на Ryzen 5 1400, к примеру, получается больше 50 кадров в секунду. Но 40–45 это хоть что-то, а меньше 30 — вообще не имеет смысла.
Игра мучительно пыталась запуститься на Pentium G4400, но с нескольких попыток так и не смогла. С новыми Pentium, равно как и с другими четырехпоточными процессорами, проблем нет. Заодно отметим, кстати, что в ней как раз частота L3 оказалась очень важной характеристикой — впрочем, мы ожидали, что это будет случаться чаще.
Может ли в 2017 году Hyper-Threading приводить к снижению производительности в играх? Как видим, может — достаточно просто найти игру, которой все еще достаточно пары ядер, а больше не требуется. И такие среди популярных продуктов встречаются даже сейчас. С другой стороны, тут просто все участники тестирования достаточно быстры.
Игровые движки семейства EGO всегда славились хорошей реализацией многопоточности, однако это не помогает Athlon X4 конкурировать хотя бы со старыми Pentium. C новыми — и подавно. Впрочем, по-хорошему, нужен вообще хотя бы четырехъядерный процессор, а вообще игра и от шести-восьми ядер не откажется — тогда с этой видеокартой можно рассчитывать и на 90–100 FPS. А на лучших участниках сегодняшнего тестирования в полтора раза меньше, так что их удел — работа с более слабыми видеокартами. Иначе будет жаль бессмысленно потраченных денег :)
Всем испытуемым далеко до 80 FPS, которые можно получить с этой видеокартой на «хорошем» процессоре, однако на какие-то рекорды мы не рассчитывали — уровень Core i3 известен с прошлого раза. Теперь, впрочем, его можно с полным правом именовать «уровнем Pentium».
В данном случае прирост производительности сравнительно с моделями предыдущей линейки невелик, так что может быть обусловлен не только поддержкой SMT. Но, главное, что он тоже есть. И мог бы быть более заметным, не «тормозни» производитель скорость L3.
Итого
Итак, в результате перехода на Kaby Lake процессоры Pentium в общих чертах стали такими, какими ранее были Core i3. По производительности они все еще отстают от более-менее современных представителей линейки Core i3, но ведут себя в приложениях аналогично — без радикальной разницы из-за количества выполняемых одновременно потоков кода. При этом конкуренции между AMD и Intel в этом сегменте пока практически нет, а внутрифирменная, по-видимому, будет прекращена «уходом» Core i3 на уровень выше. После этого, возможно, будут ликвидированы и некоторые ограничения Pentium, явно относящиеся к искусственным — во всяком случае, ранее необходимости занижать частоты кэш-памяти этим процессорам не было. Да и запас для роста тактовых частот у семейства большой: 3,7 ГГц пока являются для Pentium максимумом, а Core i3 для LGA1151 с этого уровня только начинались. Старшие модели Core i3 при этом уже «вылезли» за 4 ГГц, так что им просто некуда «расти» при сохранении двухъядерной концепции, а вот после ее смены свободное пространство найдется. Разумеется, потребуется аналогичная коррекция в семействах Core i5 и Core i7, но, скорее всего, компания технически была готова к этому шагу давно (недаром же еще до анонса Skylake бродили упорные слухи о том, что старшие настольные модели этого семейства будут шестиядерными), просто придерживала его до возникновения подходящего повода. Что в этом году и произошло :)
Разумеется, «ребрендинг» в младших семействах не может привести к установлению рекордов производительности — просто их подтягивают до уровня, который ранее наблюдался у старших. И начался этот процесс с Pentium, что вряд ли разочарует покупателей бюджетных компьютеров, поскольку за те же деньги они смогут получить несколько более быструю систему. Особенно это актуально, если их интересуют игры: в области бюджетных дискретных GPU застой тоже кончился (вслед за другими сегментами), а некоторые игровые приложения уже научились извлекать пользу из 4 (и более) потоков вычислений. Более того, в ряде случаев на двухъядерных процессорах производительность игр становится полностью несовместимой с жизнью. Словом, первую существенную перетряску бюджетного сегмента за шесть лет невозможно не поприветствовать.
Полный текст статьи читайте на iXBT
