Процессоры Intel Core i5-4590T, i5-6600T, i7-4785T, i7-6700T и Xeon E3-1265L v4: энергоэффективные четырехъядерные модели25.05.2016 09:32

Энергоэффективные четырехъядерные модели в сравнении друг с другом и с представителями массового сегмента

Как и было обещано в прошлый раз, сегодня мы займемся четырехъядерными процессорами для платформ LGA1550 и LGA1151, имеющими TDP 35 Вт. Отметим, что направление это достаточно новое — для предыдущих платформ Intel таких моделей не было. Либо ничего и близкого не водилось (LGA775 и LGA1156), либо нужно было выбирать — два ядра и 35 Вт или четыре, но уже 45 Вт (LGA1155). А вот появление Haswell позволило компании выпустить и такие модели процессоров, причем первая из них появилась буквально сразу — в том же втором квартале 2013 года, что «первая волна» устройств с этой микроархитектурой. Впрочем, «упаковывание» полной версии в узкие рамки даром не прошло — как мы уже знаем производительность Core i5–4590T (четыре ядра) и i5–4570T (2+HT) оказалась в среднем примерно равной, так что в таких условиях как раз второй вариант выглядит более предпочтительным. Однако переход на нормы 14 нм должен был улучшить положение дел. И улучшил даже в рамках все той же платформы LGA1150 — это мы тоже видели на примере Xeon E3–1265L v4. А что могут предложить покупателям процессоры семейства Skylake? Сегодня и изучим.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор	Intel Core i5–4590T	Intel Core i5–6600T	Intel Core i7–4785T	Xeon E3–1265L v4	Intel Core i7–6700T
Название ядра	Haswell	Skylake	Haswell	Broadwell	Skylake
Технология пр-ва	22 нм	14 нм	22 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра std/max, ГГц	2,0/3,0	2,7/3,5	2,2/3,2	2,3/3,3	2,8/3,6
Кол-во ядер/потоков	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
Кэш L2, КБ	4×256	4×256	4×256	4×256	4×256
Кэш L3 (L4), МиБ	6	6	8	6 (128)	8
Оперативная память	2×DDR3–1600	2×DDR3–1600 / 2×DDR4–2133	2×DDR3–1600	2×DDR3–1866	2×DDR3–1600 / 2×DDR4–2133
TDP, Вт	35	35	35	35	35
Графика	HDG 4600	HDG 530	HDG 4600	IPG P6300	HDG 530
Кол-во EU	20	24	20	48	24
Частота std/max, МГц	350/1150	350/1100	350/1200	300/1050	350/1100
Цена	T-10820141	T-12874093	T-10820116	Н/Д	T-12874294

В общей сложности у нас «на руках» имеется пять процессоров, удовлетворяющих условию задачи: два старших (в этом классе) Core i5 линеек Haswell и Skylake, два аналогичных  Core i7 и один Xeon на Broadwell. Почему Xeon? Поскольку в Intel не стали выпускать соответствующий Core i7, ограничившись лишь моделью с TDP 65 Вт. Впрочем, Core i7–5775C (равно как и его «младший брат» i7–5675C) снабжены полностью разблокированными множителями, так что из них можно сделать что угодно. Де-факто, разумеется, но не де-юре, однако конечным покупателям нужно как раз первое, а не второе. А вот производителям рабочих станций разного размера (в том числе, в последние годы и весьма компактных иногда) такие «вольности» недоступны, так что соответствующий Xeon компания как раз и выпустила — все по-честному.

Процессор	Intel Core i3–6320	Intel Core i5–6400	Intel Core i7–4770K
Название ядра	Skylake	Skylake	Haswell
Технология пр-ва	14 нм	14 нм	22 нм
Частота ядра std/max, ГГц	3,9	2,7/3,3	3,5/3,9
Кол-во ядер/потоков	2/4	4/4	4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	64/64	128/128	128/128
Кэш L2, КБ	2×256	4×256	4×256
Кэш L3, МиБ	4	6	8
Оперативная память	2×DDR3–1600 / 2×DDR4–2133	2×DDR3–1600 / 2×DDR4–2133	2×DDR3–1600
TDP, Вт	51	65	84
Графика	HDG 530	HDG 530	HDG 4600
Кол-во EU	24	24	20
Частота std/max, МГц	350/1150	350/950	350/1250
Цена	T-12874328	T-12873939	T-10384297

С кем будем сравнивать? Мы решили отойти от традиции «инкрементного» тестирования, взяв не «экономичные» двухъядерные модели, протестированные в прошлый раз, а два процессора «обычной» линейки: с первыми и так все понятно, а вот вторые послужат хорошим ориентиром для большего количества читателей, в том числе и не слишком интересующихся «Т»-семейством. Кроме того, в пользу такого решения есть еще два соображения. Во-первых, энергопотребление Core i3–6320 ниже, чем у некоторых «экономичных» процессоров для LGA1150 (таких, как i3–4370T, например). Во-вторых, Core i5–6400 работает даже на более низких частотах, нежели i5–6600T (диапазон 2,7–3,3 ГГц против 2,7–3,5 ГГц), несмотря на больший теплопакет. При этом он дешевле, да еще и широко доступен в розничных сетях. Собственно, по этим двум причинам данная пара «конкурентов» кажется нам оптимальной :)

Точнее, почти оптимальной — все-таки оба процессора предназначены для LGA1151. А что будет, если сравнить наших героев с какой-нибудь «полновесной» моделью для предыдущей LGA1150? И, лучше всего, не с Core i3/i5, а с чем-нибудь мощным и хорошо знакомым. Например, Core i7–4770K, который появился на рынке около трех лет назад в качестве самого мощного «настольного» процессора Intel для данной платформы, которая тогда была «горячей» новинкой. Вот и посмотрим — что изменилось за эти годы. Некоторые скептики поговаривают, что ничего, но мы не будем торопиться.

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:

А 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 (как и в прошлом году, ноутбука на базе Core i5–3317U с 4 ГБ памяти и SSD, емкостью 128 ГБ) и группируется по сферам применения компьютера.

iXBT Application Benchmark 2016

Что сразу бросается в глаза, так это примерное равенство «экономичного» Core i7–6700T и некогда топового i7–4770K. Забегая вперед — это мы увидим еще не раз и не два. Да и Xeon, отстающий от этой пары буквально на 5%, тоже смотрится интересно. А вот «энергоэффективные» Haswell — совсем нет. Несмотря на требовательность этой группы программ к количеству поддерживаемых процессором потоков вычисления, Core i7–4785T сумел проиграть даже i5–6400, а i5–4590T и вовсе стал аутсайдером.

В этой группе на результаты сильно влияет Photoshop — с его ограниченной поддержкой многопоточности, зато восприимчивости к производительности на OpenCL-коде. В итоге высокочастотный i3–6320 не только приблизился к своим старшим «родственникам», но и сумел обогнать i7–4785T. Да и другим представителям семейства Haswell приходится несладко — даже 4770K начал выглядеть совсем неубедительно.

Впрочем, на преимущественно однопоточном коде он до сих пор неплох, но не более того: архитектурные изменения позволяют i7–6700T отыграть разницу в тактовой частоте, а i3–6320 просто громит всех представленных. Как, собственно, и предполагалось. И особенно невнятно выступают «экономичные» модели для LGA1150 — очень уж у них тактовые частоты низкие.

Audition дополнительные потоки задействовать умеет, однако упомянутым процессорам это не слишком помогает. Вот четырехъядерным Skylake позволяет, хотя бы, не уступать двухъядерным высокочастотным собратьям, что неплохо.

Хоть работа и распараллеливается идеально, однако, как видим, высокая частота может позволить Core i3 на равных конкурировать с младшим Core i5 своего поколения, а модели предыдущего — вообще обгонять. Но Core i7 — все равно другая история. Хотя если это i7–4785T, то, как видим, не столь уж принципиально другая.

Как мы уже отмечали, WinRar к Skylake равнодушен, так что лучшую отдачу «на гигагерц» здесь демонстрирует Xeon E3–1265LV4, а самым быстрым стал i7–4770K. C другой стороны, отсутствие рекордов еще не проигрыш — своих непосредственных предшественников те же 6600Т/6700Т «громят» легко и непринужденно. Пусть даже просто потому, что им удалось увеличить тактовую частоту — важен конечный результат.

Отметим, что на выполнении файловых операций это не слишком сказывается — процессоры, судя по всему, «не стремятся» поднимать частоту до максимально-возможной, предпочитая экономить энергию. Впрочем, этим вопросом мы займемся чуть позднее.

Как мы уже отмечали, тест данного приложения хорошо относится к новой микроархитектуре, но (и это уже независимо от поколения Core) не умеет полноценно задействовать возможности технологии Hyper-Threading. Совокупное влияние этих двух факторов приводит к тому, что все три «призовых места» заняты Core i5 и i7 шестой серии, хотя испытанные нами модели имеют самые низкие тактовые частоты в семействе. Да и i3–6320, несмотря на «ядерную недостаточность» крайне неплох — как минимум, «энергоэффективные» Haswell более дорогих линеек далеко позади.

В общем и целом Core i7–6700T оказывается самым быстрым из сегодняшних участников — фактически это означает, что всего два-три года назад он был бы и самым быстрым массовым процессором на рынке из серийно поставляемых. С учетом того, что сейчас такую производительность можно «запаковать» и в 35 Вт, а во втором квартале 2014 года, например, лучшее, что туда попадало, это i7–4785T… Подробные комментарии, как нам кажется, уже не нужны. Производительность топовых процессоров не растет. Точнее, растет довольно медленно — с этим никто не спорит. А вот «упихивание» некогда максимального быстродействия в компактные компьютеры — очевидный и весьма наглядный процесс. Это как раз одна из причин, по которой компания постоянно осваивает новые техпроцессы — чтобы, например, дать партнерам возможность выпускать ноутбуки с производительностью выше, чем у десктопов трехлетней давности.

Что еще стоит отметить — «энергоэффективный» i5–6600T быстрее «регулярного» 6400. Впрочем, это можно было предполагать априори — частоты у него формально выше, а устройство одинаковое. При этом процессоры почти вдвое различаются по уровню TDP (35 и 65 Вт), а вот верно ли это для фактического энергопотребления?

Энергопотребление и энергоэффективность

Как видим, нет — i5–6400 оказался еще и самым экономичным процессором среди протестированных, «переплюнув» даже примерно равный по производительности (да и не так уж сильно отличающийся по цене) i3–6320. Системы же на базе i5–6600T и i7–6700T какими-то рекордами похвастаться не могут, даже немного проигрывая непосредственным предшественникам. В общем, производство низкопотребляющих Core «в максимальной конфигурации» до сих пор сложный процесс, компенсирующийся, впрочем, ростом производительности. А вот недорогие «урезанные» модели экономичными оказываются сами собой. Почему при этом в Intel не снижают требования к охлаждению? Судя по всему, не так уж и нужно. Тем более что компании хочется оставить себе свободу маневра — чтобы было куда девать и «неудачные» экземпляры. Если же нужны гарантии, то их дают в рамках «Т»-семейства. Но за дополнительную плату, разумеется. Конечный же покупатель, самостоятельно собирающий себе компьютер (или модернизирующий ранее приобретенный моноблок, например), в принципе, может и сэкономить. Но исключительно на свой страх и риск. Особенно если учесть, что та же мысль могла ранее прийти в голову и тому, у кого он приобрел шасси для сборки/модернизации ;)

А с глобальной точки зрения имеем рост «энергоэффективности». В рамках одного поколения процессоров увеличивать ее приходится снижением производительности (энергопотребление снижается быстрее, откуда и положительный итоговый эффект), но интенсивные методы, как видим, куда заметнее. И полезнее для потребителя, поскольку последнему позволяют и производительностью не жертвовать.

iXBT Game Benchmark 2016

Процессоров Skylake со старшими GPU линейки Iris в этом сегменте пока еще придется подождать, а вот соответствующий Broadwell существует почти год как и в сегодняшнем тестировании участвует. Собственно, сейчас как раз и посмотрим — для чего: в задачах общего назначения, конечно, тоже выступил неплохо, но игры должны стать его звездным часом (несмотря на «страшное» «профессиональное» название).

При использовании минимальных настроек GPU типа GT3e уже обеспечивает уровень производительности, достаточный для того, чтобы определялась она процессорными ядрами. Skylake-GT2 ведет себя также, но только при низком разрешении, а Haswell-GT2 и на это маловато. Особенно в условиях ограниченного теплопакета.

В этой игре Broadwell-GT3e обеспечивает максимальную производительность (напомним, что она ограничена самой игрой) в обоих разрешениях, Skylake-GT2 практически хватает только на сниженное, а Haswell-GT2 — никогда.

Игра легкая настолько, что в принципе любого из участников тестирования достаточно для того, чтобы не снижать разрешение. Однако только один из них имеет запас производительности, пригодный для повышения качества.

И он же может позволить хотя бы поиграть в более новый гоночный симулятор не снижая разрешения. Заметим, кстати, что «энергоэффективные» i5–4590T и i7–4785T даже снижение «не спасает»: невысокая частота процессорных ядер сказывается даже при использовании интегрированного видео.

Все процессоры с трудом, но справляются с игрой в HD-разрешении — один с меньшим трудом делает это и в FHD.

Причем способен он на это и там, где другие могут и вовсе не справиться.

В худшем случае позволит поиграть в HD и в такие игры, для которых вовсе непригодны другие версии интегрированных GPU.

В общем и целом, картина довольно простая и понятная (да и не неожиданная), так что подробно комментировать результаты остальных игр набора не требуется. Добавление кэш-памяти четвертого уровня позволило заметно увеличить скорость текстурирования, что обеспечивает качественный, а не количественный скачок — производительность в FHD оказывается равной (или даже более высокой), чем у массовых решений в HD.

Что, впрочем, пока еще радикального влияния на рынок не оказывает. Первая причина этого самая простая и исправимая — не так уж много предложений этого класса на «открытом» рынке: большинство процессоров с L4 предназначены для припаивания к плате, а не установки в сокет. Вторая тоже временная — наиболее «перспективная» на данный момент «сокетная» платформа их вовсе пока лишена. Но даже после исправления этих проблем, останется более серьезная — спрос ограничен не менее серьезно, чем предложение. Не то, чтоб людям совсем не нужна была мощная графика — просто дискретные GPU позволяют получить намного более мощную. Даже недорого и без каких-то несовместимых с жизнью требований к электропитанию и охлаждению. Но с плохо совместимыми с концепцией компактных персональных компьютеров, где как раз используются процессоры, рассматриваемого нами сегодня класса, что в его рамках делает вопрос актуальным.

Итого

Смещение интереса покупателей с традиционных модульных десктопов в сторону более компактных решений привело к тому, что производители процессоров начали оптимизировать свои устройства в первую очередь под нужды этого рынка. Начался данный процесс далеко не вчера, но и закончится он вряд ли прямо сегодня-завтра — есть еще над чем поработать. Прогресс, впрочем, заметен, причем даже в «смежных» областях, а также хорошо видна его «этапность»: появление «настольных» процессоров с TDP 35 Вт — LGA1155, появление четырехъядерных процессоров этого класса — LGA1150, увеличение производительности таких моделей до уровня топовых решений недавнего прошлого — LGA1151. Почему все получается? Потому что энергопотребление сейчас снижается вообще во всех классах, что, собственно, радикально отличает последнее десятилетие от предыдущих периодов. Например, с 1996 по 2006 гг. максимальный уровень TDP процессоров вырос с 15,5 Вт (Pentium 200) до 130 Вт (старшие модели Pentium D и XE) при резком же увеличении производительности и функциональности массовых платформ. Переход на архитектуру Core2 и внедрение первых Core позволили еще немного повысить производительность и степень интеграции, уже не выходя за достигнутые уровни. А начиная со второго поколения Core процесс пошел вспять — уже и для четырехъядерных процессоров «стандартным» уровнем TDP стали 65 Вт, т. е. столько же, сколько и для Core 2 Duo, а не Core 2 Quad (причем несмотря на то, что теперь в процессор «переехал» и весь бывший северный мост чипсета). В итоге нет ничего удивительного в том, что производительность топовых процессоров теперь растет медленнее, зато в низкопотребляющих семействах все замечательно — в них попадают все менее ограниченные устройства.

Все меньше они ограничены, в том числе, и по видеочасти. С которой, правда, пока не все гладко — лучшие решения относятся как раз к предыдущей платформе, а не к текущей. С одной стороны, в этом нет ничего страшного — дискретная видеокарта для игрового компьютера все равно необходима, причем такая, на фоне которой различия между разными реализациями IGP существенными назвать сложно, а для прочих сфер применения достаточно и того, что уже есть. С другой же стороны, кашу маслом не испортишь, так что с точки зрения перфекционизма хотелось бы увидеть объединение сильных сторон двух платформ в одном продукте. Что мы, разумеется, со временем и получим. Но не прямо сейчас.

Полный текст статьи читайте на iXBT