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.
Все больше подробностей начинает появляться по поводу следующего поколения процессоров Intel. Процессоры под кодовым названием Broadwell, которые планируется выпустить во второй половине 2014 года, являются сжатой версией текущей линейки процессоров Haswell. Как и предшественники, процессоры серии Broadwell будут выпущены в нескольких модификациях, включая Broadwell-D для ноутбуков, Broadwell-U для ультрабуков и Broadwell-Y для планшетов.
Компания Intel использует так называемый «тик-так» процесс разработки. В одном цикле фирма выпускает абсолютно новую архитектуру с новым дизайном и новыми функциями (это «тик»), а затем, в течение следующего цикла сжимает уже имеющиеся устройства путем использования новых процессов производства (это «так»). Процессоры Broadwell относятся ко второму циклу и будут созданы с помощью использования деталей размером 14 нанометров, в то время как линейка Haswell имеет детали размером 22 нанометра.
В результате, компания Intel способна значительно снизить энергопотребление своих процессоров. Считается, что Broadwell-Y будет способен отвести 4,5 Вт тепла в нормальных условиях. Процессор также будет поддерживать технологию настраиваемого отвода тепла, расчётная мощность которого будет колебаться от 3,5 до 2,8 Вт.
К сожалению, данные технологии позволяют измерить лишь количество выделяемого процессором тепла во время работы. Они не могут указать нам на его энергоэффективность, однако можно сделать вывод, что Broadwell-Y разработан для безвентиляторных моделей с целью низкого энергопотребления. Считается, что процессоры Broadwell-Y будут иметь 2 64-битные ядра (технология dual-core), использовать графический процессор Intel GT2 и поддерживать до 8 гигабайт оперативной памяти.
Неясность в том, является ли данный процессор угрозой для архитектуры ARM? К сожалению, вопрос сложный. На рынке смартфонов, где ARM имеет наибольший успех, Broadwell-Y не несет никакой угрозы. Уже существующая линейка процессоров от компании Qualcomm имеют по четыре ядра, а их показатель отвода тепла значительно ниже, чем у Broadwell-Y. Компания MediaTek уже выпустила процессор, который имеет восемь ядер, а все остальные крупные фирмы уже работают над 64-битными процессорами на основе ARMv8, которые выйдут в свет раньше, чем Broadwell. Конечно, работоспособность этой линейки процессоров еще не ясна, но маловероятно, что им удастся пробиться на рынок смартфонов.
На рынке планшетов Broadwell-Y будет действительно привлекательным для высококачественных устройств. Вполне вероятно, что следующее поколение планшетов Surface Pro (Surface Pro 3?) будут использовать либо процессоры серии U (как планшеты Surface Pro 2), либо перейдут на серию Y, что позволит компании Microsoft сделать свои планшеты тоньше. Последнее время компанія Intel преуспевает на этом рынке, так как Asus и Samsung используют их процессоры в своих планшетах. Если процессоры Broadwell-Y хорошо себя проявят в вопросах энергосбережения и работоспособности, другие производители также могут обратить на них внимание. Однако на данный момент, большинство планшетов на ОС Android используют процессоры Atom, которые значительно отличаются от серий Haswell и Broadwell.
Архитектура ARM занимает лидирующие позиции на рынке смартфонов и планшетов, в то время как Intel лишь завоевывает их. Однако в такой отрасли как серверный бизнес, Intel значительно превосходит всех своих конкурентов.
С появлением 64-битной архитектуры ARMv8 и после обнародования компанией AMD планов по выпуску 64-битного ARM-процессора Hierofalcon в те же временные рамки, что и процессоры Broadwell, ARM начали активную борьбу за продвижение на рынке серверов. В этой отрасли каждый сэкономленный ватт важен по причине счетов за электричество, требований к охлаждению и экологического влияния. Использование процессора с большими способностями к отводу тепла могут значительно снизить общие затраты на поддержание серверов. Именно поэтому ARM-процессоры могут заинтересовать владельцев серверов. Благодаря поддержке такой ОС как Linux, ARM-процессоры могут служить заменой процессоров Intel для серверов. Но если Intel будет и дальше увеличить показатели процессоров серии Broadwell по выводу тепла, то ARM-процессоры не будут иметь никаких шансов на этом рынке.
Учитывая, что Intel, ARM и AMD имеют наполеоновские планы на 2014 год, будет интересно посмотреть, как это все отразится на развитии планшетов.
Тип микроархитектуры процессора играет одну из ключевых ролей в производительности ноутбука или пк, ведь от микроархитектуры зависит быстрота выборки и декодирования поступающих в процессор данных и инструкций, а затем их выполнение и запись в ОЗУ.
Сравнение микроархитектур процессоров Haswell, Broadwell и Skylake от Intel
На данный момент актуальными и конкурирующими между собой считаются микроархитектуры трех поколений от Intel. Это ядро 4-го поколения Haswell, 5-го поколения Broadwell и новейшая микроархитектура 6-го поколения Skylake. Как известно, в основе создания данных микроархитектур лежит экстенсивная стратегия под названием «Тик-так». «Тик» означает создание нового поколения процессоров на основе уменьшенного технологического процесса. «Так» же подразумевает выпуск новых микропроцессоров, но без изменения технологии создания. В статье будет проведен их сравнительный анализ и на его основе будет сделан вывод о наиболее производительном ядре.
Haswell
– микроархитектура, разработанная в 2012 году по 22 нм технологии. Поддерживает сокеты: LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3. Работает с планкой ОЗУ DDR4. Шина: DMI2.
Плюсы процессора с данной микроархитектурой:
1) Энергоэффективный
2) Поддерживает DDR4
3) Низкая стоимость. К примеру, цена на Intel Core I3 4160 с ядром Haswell составляет 7800 рублей.
1) Изготовлен по устаревшей 22 нм технологии, в результате чего проигрывает по многим параметрам его улучшенной версии Broadwell.
Broadwell
– апгрейднутая версия Haswell, разработана для процессоров Intel серии Xeon, а также для седьмого поколения Intel Core I7. Изготовлена по 14 нм технологии. Принадлежит к ветви «тик» маркетинговой миссии «тик-так». По сравнению с Haswell имеет на 3-5% большую эффективность, чем Haswell, при этом потребляет энергии на 30%, также гораздо меньшее тепловыделение в ПК, 4.5 вт против 15 Haswell. Все это объясняется, прежде всего, уменьшенным технологическим процессом, по которому было изготовлено ядро, возможностью разгона процессора с данной микроархитектурой, а также наличием 4 кэша Crystalwell, дающего более высокую скорость обмена с ОЗУ, чем всего 3 кэша.
Плюсы ядра:
1) Эффективное энергопотребление
2) Возможность разгона
3) Поддержка DirectX 12
4) Именно в данной микроархитектуре получил распространение кэш L4, до сего использовавшийся лишь в редком числе микропроцессоров Haswell
5) Более высокое время автономной работы, чем Haswell
1) Стоимость (цена варьируется в пределах 13-150000 в зависимости от модели процессора, ибо предназначается данная микроархитектура для камней серии Xeon и Core I7 от Intel в то время как микропроцессор Haswell работает и на бюджетных камнях)
2) Соотношение цены/качества. В тестах микроархитектура показало невысокие результаты, опередив Haswell приблизительно на 3 процента, в том числе и в 3D Mark (Core I7-6850K на Broadwell-E: 19065 очков, Core I7-5820 на Haswell-E– 16598 очков). Если рассматривать это относительно сравнения Ivy Bridge и Haswell, то результат не впечатляющий.
Сравнительный анализ производительности Broadwell и Haswell
Skylake
– микроархитектура 6-го поколения, предназначенная, как и Haswell, в основном, для бюджетных энергоэффективных процессоров типа ULV. Разработана она согласно стратегии «тик-так» и затрагивает ветвь «так». То есть, ядро было изготовлено без изменения технологического процесса, но с кардинальным изменением микроархитектуры относительно Broadwell.
Микропроцессор работает на новом высокопроизводительном сокете LGA 1151, поддерживает DDR4, а также, в отличие от LGA 1150 работает с USB 3.0, имеет новую, гораздо более производительную шину DMI3 и большую энергоэффективность по сравнению со своим предшественником.
1) Поддержка нового разъема LGA 1151, более производительного, чем LGA 1150 – сокет Broadwell
2) Поддержка USB 3.0
3) Возможность разогнать GPU на новом сокете
4) Поддержка DDR4 и оптимизация работы с данной планкой ОЗУ
5) Лучшая энергоэффективность относительно Broadwell
6) Одно из главных достоинств - поддержка новой шины DMI 3, дающей в 2 раза большую скорость, чем DMI 2, на котором работают Broadwell и Haswell. Данное преимущество особенно заметно на примере такой программы, как Sony Vegas, где производительность Skylake выше почти в 1.5 раза
7) Стоимость (для бюджетных моделей Intel Core I3 в среднем цена составляет 3000-7000 рублей)
Относительно Broadwell и Skylake только плюсы, в сравнении же с Kaby Lake 7-го поколения – новейшей микроархитектурой, которой оснащено пока небольшое количество процессоров, дает производительность на несколько процентов ниже.
Подведение итогов:
Если взять все показатели, в том числе, стоимость микроархитектур, то рейтинг, составленный автором, будет такой:
1 место: Skylake
2 место: Haswell (данная микроархитектура, как показали тесты, хоть и является более старшей и менее энергоэффективной, но по производительности отстает от Broadwell на 2-3 процента, при этом имеет более низкую стоимость)
3 место: Broadwell
Вывод:
Несмотря на различные маркетинговые ухищрения, которых придерживается корпорация Intel, она все же показывает определенный результат и хоть понемногу, но улучшает с каждым поколением производительность и быстродействие своих процессоров. Так что, кто знает, возможно, к 2030 году, начнет выпускать первые квантовые процессоры, которые будут в миллион раз лучше нынешних, но это уже другая история.
Эта новость не слишком обрадует тех, кто не планирует использовать процессоры Intel с архитектурой Haswell, а вместо этого ожидает появления Broadwell. Точнее, она может стать аргументом в пользу приобретения Haswell сейчас вместо долгого ожидания следующего поколения. Шведский ресурс sweclockers.com получил возможность столкнуть лбами два поколения процессоров Intel, заполучив в своё распоряжение новый гибридный ультрабук Lenovo Yoga 3 Pro , в котором установлен процессор Core M 5Y70 . Его соперником стал Microsoft Surface Pro 2 , несущий на борту чип Core i5-4200U . Обе системы были укомплектованы двухканальной памятью DDR3L-1600.
Само по себе такое сравнение имело бы мало смысла, поскольку тактовая частота ядер Core M 5Y70 может варьироваться в широчайших пределах — от 1,1 до 2,6 ГГц, в то время как у Core i5-4200U диапазон уже, и минимальное значение составляет 1,6 ГГц. Но последняя версия утилиты HWiNFO64 умеет определять не только мгновенную, но и усреднённую частоту при многопоточной нагрузке. Тактовые частоты обоих процессоров были приведены к единому знаменателю, составившему 2296 МГц, что сделало тестирование более репрезентативным. Тем не менее, сравнивать современные процессоры, особенно мобильные, крайне сложно, поэтому сотрудники ресурса пока решили опубликовать результаты лишь трёх тестов: Cinebench 11.5, Cinebench 15 и x264 Benchmark. Представленные в таблице данные для Broadwell являются усреднёнными значениями, полученными в результате как минимум одиннадцати повторений, что также уменьшает ошибку и увеличивает степень достоверности тестирования.
Что ж, Broadwell показал себя неплохо, но, если верить приведённым результатам, звёзд с неба ухватить не смог, опередив своего соперника в лице Haswell лишь на 2-3 процента. Intel называет цифру более пяти процентов, но её тестовый сценарий совсем иной, и в нём новая архитектура может раскрыться полнее — к примеру, за счёт улучшений в частях, отвечающих за криптографию и виртуализацию. Кроме того, у Core M 5Y70 больше объём кеша второго уровня - четыре мегабайта против трёх у соперника. Опираясь на опубликованные результаты, можно сделать следующий вывод: при равных частотах переход с Haswell на Broadwell даёт меньший выигрыш, нежели давал в своё время переход с Ivy Bridge на Haswell (от 5 до 7 процентов на типовых задачах).
В итоге нельзя сказать, что система на базе нового 14-нанометрового процессора намного лучше старой, использующей 22-нанометровую технологию. По крайней мере, когда речь идёт о чистой вычислительной производительности, ведь графическое ядро в Core M 5Y70 гораздо мощнее (HD Graphics 5300 против HD Graphics 4400). У новинки более чем в три раза меньше теплопакет: 4,5 ватта против 15 ватт у Haswell, однако мы уже упоминали в новостях, что именно Lenovo Yoga 3 Pro не может похвастаться длительным временем автономной работы — всего 3 часа в режиме максимальной нагрузки; впрочем, Surface Pro 2 также не является долгожителем. Разумеется, выводы делать рано: во-первых, речь идёт лишь о мобильной версии Broadwell, а во-вторых, три теста — ещё не приговор. Подождём появления настольного варианта. К сожалению, ждать придётся долго — как минимум до лета 2015 года.
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.