Nel processo di assemblaggio o acquisto di un nuovo computer, gli utenti si trovano sempre di fronte a una domanda. In questo articolo esamineremo i processori Intel Core i3, i5 e i7 e ti diremo anche la differenza tra questi chip e cosa è meglio scegliere per il tuo computer.
Differenza n. 1. Numero di core e supporto per Hyper-threading.
Forse, La differenza principale tra i processori Intel Core i3, i5 e i7 è il numero di core fisici e il supporto per la tecnologia Hyper-threading, che crea due thread di calcolo per ciascun core fisico effettivamente esistente. La creazione di due thread di calcolo per core consente un utilizzo più efficiente della potenza di elaborazione del core del processore. Pertanto, i processori con supporto Hyper-threading presentano alcuni vantaggi in termini di prestazioni.
Il numero di core e il supporto per la tecnologia Hyper-threading per la maggior parte dei processori Intel Core i3, i5 e i7 possono essere riepilogati nella tabella seguente.
| Numero di core fisici | Supporto della tecnologia Hyper-Threading | Numero di thread | |
| Intel Core i3 | 2 | SÌ | 4 |
| Intel Core i5 | 4 | NO | 4 |
| Intel Core i7 | 4 | SÌ | 8 |
Ma ci sono eccezioni a questa tabella. Innanzitutto, questi sono processori Intel Core i7 della loro linea "Extreme". Questi processori possono avere 6 o 8 core di calcolo fisici. Inoltre, come tutti i processori Core i7, supportano la tecnologia Hyper-threading, il che significa che il numero di thread è il doppio del numero di core. In secondo luogo, alcuni processori mobili (processori laptop) sono esenti. Pertanto, alcuni processori mobili Intel Core i5 hanno solo 2 core fisici, ma allo stesso tempo supportano l'Hyper-threading.
Va notato anche questo Intel ha già pianificato di aumentare il numero di core nei suoi processori. Secondo ultime notizie I processori Intel Core i5 e i7 con architettura Coffee Lake, il cui rilascio è previsto per il 2018, avranno ciascuno 6 core fisici e 12 thread.
Pertanto, non dovresti fidarti completamente della tabella fornita. Se sei interessato al numero di core in un particolare processore Intel, è meglio controllare le informazioni ufficiali sul sito web.
Differenza n. 2. Dimensioni della memoria cache.
Inoltre, i processori Intel Core i3, i5 e i7 differiscono per la dimensione della memoria cache. Maggiore è la classe del processore, maggiore è la memoria cache che riceve. Processori Intel I Core i7 ottengono la maggior quantità di cache, gli Intel Core i5 ne hanno un po' meno e gli Intel Core i3 ne hanno ancora meno. Valori specifici dovrebbero essere esaminati nelle caratteristiche dei processori. Ma ad esempio, puoi confrontare diversi processori della sesta generazione.
| Cassa di livello 1 | Cassa di livello 2 | Cassa di livello 3 | |
| Intel Core i7-6700 | 4x32KB | 4x256KB | 8 MB |
| Intel Core i5-6500 | 4x32KB | 4x256KB | 6MB |
| Intel Core i3-6100 | 2x32KB | 2x256KB | 3 MB |
È necessario comprendere che una diminuzione della memoria cache è associata a una diminuzione del numero di core e thread. Ma, tuttavia, c'è una tale differenza.
Differenza numero 3. Frequenze dell'orologio.
In genere, i processori di fascia alta hanno velocità di clock più elevate. Ma qui non tutto è così semplice. Non è raro che Intel Core i3 abbia frequenze più elevate rispetto a Intel Core i7. Ad esempio, prendiamo 3 processori della linea di sesta generazione.
| Frequenza dell'orologio | |
| Intel Core i7-6700 | 3,4GHz |
| Intel Core i5-6500 | 3,2GHz |
| Intel Core i3-6100 | 3,7GHz |
In questo modo, Intel sta cercando di mantenere le prestazioni dei processori Intel Core i3 al livello desiderato.
Differenza n. 4. Dissipazione del calore.
Un'altra importante differenza tra i processori Intel Core i3, i5 e i7 è il livello di dissipazione del calore. Ciò è dovuto alla caratteristica nota come TDP o Thermal Design Power. Questa caratteristica indica la quantità di calore che il sistema di raffreddamento del processore dovrebbe rimuovere. Ad esempio, prendiamo il TDP di tre processori Intel di sesta generazione. Come si può vedere dalla tabella, maggiore è la classe del processore, più calore produce e più potente è necessario il sistema di raffreddamento.
| TDP | |
| Intel Core i7-6700 | 65 W |
| Intel Core i5-6500 | 65 W |
| Intel Core i3-6100 | 51 W |
Va notato che il TDP tende a diminuire. Con ogni generazione di processori, il TDP diminuisce. Ad esempio, il TDP del processore Intel Core i5 di seconda generazione era di 95 W. Ora, come vediamo, solo 65 W.
Qual è il migliore Intel Core i3, i5 o i7?
La risposta a questa domanda dipende dal tipo di prestazioni di cui hai bisogno. La differenza nel numero di core, thread, cache e velocità clock crea una notevole differenza di prestazioni tra Core i3, i5 e i7.
- Processore Intel Core i3: un'opzione eccellente per ufficio o budget computer di casa. Se disponi di una scheda video del livello appropriato, puoi giocare ai giochi per computer su un computer con un processore Intel Core i3.
- Processore Intel Core i5: adatto per un potente computer da lavoro o da gioco. Un moderno Intel Core i5 può gestire qualsiasi scheda video senza problemi, quindi su un computer con un processore di questo tipo puoi giocare a qualsiasi gioco anche con le impostazioni massime.
- Il processore Intel Core i7 è un'opzione per coloro che sanno esattamente perché hanno bisogno di tali prestazioni. Un computer con tale processore è adatto, ad esempio, per l'editing di video o per la conduzione di streaming di giochi.
Abbiamo esaminato le "migliori" schede video da gioco peggiori. Ora, dopo l'uscita di Coffee Lake, possiamo fare un elenco dei peggiori processori, poiché fino alla fine dell'anno non si osserva nulla di particolarmente importante sul mercato delle CPU. Naturalmente, ora considererò solo l'importanza dell'acquisto di tali processori: se possiedi già una delle "pietre" di seguito, allora avevi chiaramente le tue ragioni per acquistarla.
Intel Core i7-7740X e Core-i5 7640X (Kaby Lake-X) - benvenuti nel 2010
È la metà del 2017. AMD presenta il primo processore desktop a otto core onesto: Ryzen 7. Intel introduce nuovi processori per la sua piattaforma ad alte prestazioni, ora chiamati Skylake-X e Kaby Lake-X. Ciò può includere soluzioni con 16 o addirittura 18 core, e i rappresentanti più semplici hanno... aspetta, 4 core?! Hmm, in cosa differiscono dai semplici i5-7600K e i7-7700K? Le frequenze sono le stesse, il numero di canali di memoria e di linee PCIe è lo stesso, così come i set di istruzioni. Tranne che la linea X non ha un core video integrato, ma questo è più un aspetto negativo che un vantaggio. Tenendo conto del fatto che questi processori sono più costosi delle loro controparti non X e che le schede madri basate sul chipset X299 sono costose, non ha assolutamente senso acquistare queste "pietre" ed è difficile spiegare il punto della loro rilascio - beh, a meno che Intel non abbia molti 4 core non necessari in giro per i cristalli.
AMD FX: addio bulldozer da gioco 
La linea FX, che è stata la linea di punta prima del rilascio di Ryzen per quasi sette anni, può ora andare in pensione in tutta sicurezza. A dire il vero, già all'epoca della sua uscita non era di fascia alta: e sebbene i programmi dimostrassero che la linea FX-8000 aveva ben 8 core, in realtà si trattava di 4 APU, e secondo i test la i migliori FX erano al livello dei migliori i5, mentre gli i7 non erano realizzabili - ecco perché Intel non ha "prurito" allora, continuando a rilasciare nuovi processori con un aumento delle prestazioni del 5% per generazione. Prima del rilascio dei Pentium a 4 thread all'inizio di quest'anno, aveva senso acquistare la linea FX-4000: erano estremamente economici, ma allo stesso tempo consentivano di creare un sistema di gioco di base con schede video di il livello GTX 750 Ti e persino GTX 950 Ma, ahimè, i nuovi Pentium si sono rivelati così buoni da lasciare il junior FX senza lavoro. Ebbene, AMD ha "finito" i rappresentanti più vecchi, FX-8000, rilasciando il più giovane Ryzen 3 allo stesso prezzo e con prestazioni più elevate e una minore generazione di calore. Quindi la linea FX di una volta bella scelta per la creazione di build di gioco a budget medio, ora è finalmente il momento di andare in pensione.
Tuttavia, questi processori possono essere presi in un caso, per motivi di aggiornamento: ad esempio, se hai la linea FX-4000, ora è il momento di passare all'FX-8000: otterrai il doppio delle prestazioni per pochi soldi. Considerando che la linea 8000 estrae schede video del livello GTX 1060 o RX 580, potrai giocare comodamente per un altro paio d'anni.
La maggior parte dei rappresentanti delle linee Skylake e Kaby Lake: Intel sta strangolando la "roba vecchia" 
Le voci secondo cui Intel dovrebbe rilasciare processori desktop con un gran numero di core circolano da molto tempo, e ora è successo, e dal 5 ottobre Internet è stata inondata dai loro test. E, ahimè, mostrano chiaramente che le righe precedenti non hanno più un posto al Sole: perché acquistare un processore a 8 thread per 19mila rubli, se il più giovane a 12 thread costa solo 20,5mila, e anche se overcloccato, il la generazione precedente è almeno del 20% peggiore? È lo stesso con l'i5, e ancora di più con l'i3 della 6a e 7a generazione: questi ultimi erano già processori senza significato sul mercato dopo la comparsa dei nuovi Pentium, ma ora, dopo il rilascio dell'i3 a 4 core dell'ottava generazione, i3 Skylake e Kaby Lake possono sicuramente essere liquidati come rottami.
A proposito, ora la linea di processori Intel sembra abbastanza logica: quelli di livello molto, molto basso sono Celeron a 2 core: sono abbastanza per navigare comodamente in Internet e guardare film, e persino giochi semplici come Dota, WoT e CS:VAI. Il passo successivo è il Pentium, che ha ancora gli stessi 2 core, ma già 4 thread e frequenze leggermente più alte: sulla base puoi già assemblare un sistema di gioco di livello medio-basso. Il Core i3, che ora è a 4 core, fa un passo avanti, consentendoti di creare un assemblaggio di livello medio. Bene, per i vertici ci sono i5 e i7 a 6 core, per coloro che desiderano ottenere la migliore soluzione di gioco sul mercato.
Ma, tuttavia, c'è una ragione per cui vale la pena prendere i "vecchi" processori, ed è sempre la stessa: un aggiornamento. Ad esempio, un paio di anni fa ti sei procurato un i5-6400 junior. E ora c'è una buona opportunità per aggiornarlo all'i7-7700K e ottenere un doppio aumento delle prestazioni, e non troppo costoso (soprattutto se vendi l'i5).
Linea Haswell-E e Broadwell-E: vecchi successi ai prezzi migliori 
Vediamo quanto costa il processore a 8 core della nuova linea Skylake-X: Intel Core i7-7820X. Nella vendita al dettaglio di Mosca, il prezzo è di circa 40 mila rubli. Costoso, dici? Bene, qui per questo prezzo otteniamo 8 core su una nuova architettura con una frequenza di 4 GHz, abbastanza buona per un PC ad alte prestazioni. Ancora costoso? Hmm, okay, diamo un'occhiata ai processori della generazione precedente: dovrebbero essere più economici, giusto? Quindi, l'analogo di Broadwell-E è l'i7-6900X: anche lui 8 core, ma sull'architettura precedente e la frequenza è di circa 3,5 GHz. E il prezzo... 70mila rubli?! Dove? Perché? Cerchiamo i vantaggi del vecchio processore. Eppure, sì, ne troviamo uno: è saldato sotto il coperchio, che gli consente di essere overcloccato meglio dei rappresentanti Skylake-X con "maionese" invece di saldatura. Ma anche se sei molto fortunato e overclocchi l'i7-6900X in modo che sia al livello dell'i7-7820X, ciò non eliminerà la differenza di prezzo quasi doppia.
Di conseguenza, quest'anno Intel ha ucciso due vecchie linee contemporaneamente: Broadwell-E e Kaby Lake, e quest'ultima non ha nemmeno un anno. Ecco cos'è, un monopolio...
AMD Ryzen con X: l'azienda sta calpestando lo stesso rastrello 
Coloro che ricordano i processori AMD FX sanno che non aveva senso pagare più del dovuto per i processori più vecchi della linea: tutti i processori potevano essere overcloccati, quindi la "pietra" più giovane si trasformava in quella più vecchia con un semplice gesto della mano. E per qualche motivo AMD ha continuato così in Ryzen, e qui raggiunge il punto dell'assurdità: ad esempio, il Ryzen 7 1700 junior costa circa 20mila rubli. Il vecchio 7 1800X costa già 30mila, una volta e mezza più costoso. E il loro potenziale di overclock è lo stesso: circa 4 GHz. Vale la pena pagare un extra per il 1800X? Penso che la risposta sia ovvia. E quindi in tutte le linee Ryzen - 3, 5 e 7 - ha senso prendere un processore junior, senza l'indice X, e overcloccarlo al livello di quello vecchio.
AMD Bristol Ridge - per coloro che non hanno soldi per Ryzen 
AMD, con la stessa tenacia, continua a sviluppare le sue APU: sistemi due in uno, dove una CPU media include grafica a tutti gli effetti di AMD, solo con un numero inferiore di unità di calcolo e frequenza rispetto alle schede video a tutti gli effetti. In linea di principio, è una soluzione abbastanza buona per chi ha bisogno di un semplice PC domestico: le prestazioni del processore sono sufficienti per far funzionare rapidamente il sistema operativo, il browser e i film, e la GPU ti consentirà persino di giocare a nuovi giochi, anche se con risoluzione HD e con impostazioni grafiche basse. Bene, e soprattutto, le nuove APU sono compatibili con AM4, cioè in futuro nessuno ti impedirà di sostituire un processore del genere con una sorta di Ryzen 7, il che è positivo per coloro che stanno costruendo un PC in più fasi .
Ma d'altra parte sì, questa è una soluzione economica, ma perché si basa sull'architettura Excavator, che all'ora di pranzo ha 7 anni, e anche a 28 nm?! Era davvero così difficile realizzare queste “pietre” su Zen, che permettessero anche di ridurre la dissipazione del calore da 65 a 30 W, accettabili per un sistema del genere? In generale, le APU sono strane: da un lato sono nuove, dall'altro sono antiche. Ma, in linea di principio, possono trovare i loro acquirenti.
Ma abbiamo iniziato a parlare di desktop, è ora di passare ai processori mobile, perché anche loro sono pieni di “funzionalità” strane.
Intel Celeron N3050 e N3350: peggio di Atom per gli stessi soldi
Per qualche ragione, i produttori di laptop di marca hanno un trucco: installiamo Celeron e Pentium nei netbook/laptop e Atom nei tablet. Sembrerebbe che tutto sia corretto, Celeron dovrebbe essere migliore di Atom, ma no - Intel la pensa diversamente: l'architettura di questi processori è simile, ma Atom ha 4 core di calcolo, mentre Celeron ne ha solo 2. Tenendo conto del fatto che noi stanno considerando il livello più basso (10-15 mila rubli), un paio di core qui non saranno superflui, e mentre i laptop su Celeron potrebbero iniziare a bloccarsi con 3-4 schede in Chrome, Atom è abbastanza capace di navigare simultaneamente e guardando un film PiP. E tenendo conto del fatto che per $ 150 puoi semplicemente tacere sulla qualità dei netbook di marca, ha senso prendere una soluzione da qualsiasi Digma o iRu, ma con Atom, e ottenere prestazioni decisamente migliori per gli stessi soldi.
Intel Core i3-6006U e Pentium 4405U - i3 è peggio del Pentium 
Dopo Atom, che è migliore di Celeron, sembrerebbe molto peggio. Tuttavia, hanno toccato il fondo: l'i3-6006U, abbastanza diffuso nel segmento 18-25 mila rubli... peggio del fratello nello stesso segmento, ma del campo Pentium! Diamo uno sguardo più da vicino a questi processori: entrambi hanno 2 core e 4 thread, lo stesso set di istruzioni, però, il Pentium ha una frequenza di 100 MHz più alta, ma allo stesso tempo la grafica integrata è due volte più pessima: HD 510 contro HD520 per i3. Sembrerebbe che la frequenza di 100 MHz (+5%) non supererà sicuramente il doppio della grafica peggiore, ma qui ci sono due sfumature:
- Se il laptop ha una grafica discreta (e spesso ce l'ha - questa è la Nvidia GT 920M), allora non fa alcuna differenza per la grafica integrata - è la grafica "discreta" che funzionerà nei giochi, quindi qui un po' più alta- il Pentium con frequenza è migliore.
- Se una persona ha scelto un laptop senza grafica discreta, significa che non ha bisogno di giochi ed entrambe le schede video integrate si adattano altrettanto bene al rendering e alla riproduzione della GUI, incluso 1080p60, il che significa, ancora una volta, non ha senso prendere un i3 .
Processori mobili di AMD: Intel ha comunque vinto la guerra
Il fatto che AMD non abbia realmente aggiornato i suoi processori mobili per un paio d'anni e Intel abbia persino aumentato il numero di core a 4 nelle soluzioni a bassa tensione, ha portato al fatto che semplicemente non ha senso acquistare laptop con processori AMD - gli analoghi sui processori Intel saranno più produttivi e più autonomi. Sì, i "rossi" non vogliono perdere il mercato della telefonia mobile e stanno realizzando attivamente Ryzen mobile, ma finora l'unica cosa che si trova su Internet sono un paio di test, in cui i processori AMD funzionano ancora male luce migliore. Naturalmente, quando usciranno, tutto potrebbe cambiare, ma per ora Intel regna nel segmento mobile. Puoi leggere di più a riguardo.
Qual è il risultato? Ma alla fine, la stessa confusione e indecisione delle schede video: ci sono soluzioni eccellenti, ce ne sono di buone e ci sono quelle che, quando le vedi, pensi: da cosa è stato guidato il produttore quando ha rilasciato Questo?! Ma ciò che ci piace è il mercato dei processori Ultimamente ha fatto seri progressi, e soprattutto grazie ad AMD: Intel ha lanciato processori desktop a 6 core in risposta a Ryzen a 8 core, e nel segmento mobile è aumentato anche il numero di core nelle stesse linee. Quindi, per coloro che desiderano aggiornare o costruire un nuovo PC, IMHO, è ora di iniziare.
Quasi sempre, sotto qualsiasi pubblicazione che in un modo o nell'altro tocca le prestazioni dei moderni processori Intel, prima o poi compaiono diversi commenti arrabbiati dei lettori secondo cui i progressi nello sviluppo dei chip Intel sono in fase di stallo da tempo e non ha senso passare dal " buon vecchio Core i7-2600K "a qualcosa di nuovo. In tali osservazioni, molto probabilmente, si farà menzione irritata di guadagni di produttività a un livello intangibile di “non più del 5% all’anno”; sull'interfaccia termica interna di bassa qualità, che ha danneggiato irreparabilmente i moderni processori Intel; o sul fatto che nelle condizioni moderne l'acquisto di processori con lo stesso numero di core di calcolo di diversi anni fa è generalmente una sorte di dilettanti miopi, poiché non hanno le riserve necessarie per il futuro.
Non c’è dubbio che tutte queste osservazioni non siano prive di ragione. Tuttavia, sembra molto probabile che stiano esagerando notevolmente i problemi esistenti. Il laboratorio 3DNews testa in dettaglio i processori Intel dal 2000, e non possiamo essere d'accordo con la tesi secondo cui qualsiasi tipo di sviluppo sia giunto al termine, e ciò che sta accadendo al colosso dei microprocessori in questi anni anni recenti Non puoi chiamarla altro che stagnazione. Sì, raramente si verificano cambiamenti drastici con i processori Intel, ma continuano comunque a essere sistematicamente migliorati. Pertanto, i chip della serie Core i7 che puoi acquistare oggi sono ovviamente migliori dei modelli offerti diversi anni fa.
| Nucleo di generazione | Nome in codice | Processo tecnico | Fase di sviluppo | Tempo di rilascio |
| 2 | Ponte Sabbioso | 32 miglia nautiche | Quindi (Architettura) | Quarto 2011 |
| 3 | EderaPonte | 22 miglia nautiche | Segno di spunta (processo) | II trimestre 2012 |
| 4 | Haswell | 22 miglia nautiche | Quindi (Architettura) | II trimestre 2013 |
| 5 | Broadwell | 14 miglia nautiche | Segno di spunta (processo) | II trimestre 2015 |
| 6 | Lago Sky | 14 miglia nautiche | COSÌ (Architettura) |
III trimestre 2015 |
| 7 | KabyLago | 14+ miglia nautiche | Ottimizzazione | Quarto 2017 |
| 8 | CaffèLago | 14++ nm | Ottimizzazione | IV trimestre 2017 |
In realtà, questo materiale è proprio una controargomentazione alle argomentazioni sull’inutilità della strategia scelta da Intel per lo sviluppo graduale delle CPU consumer. Abbiamo deciso di raccogliere in un test i vecchi processori Intel per piattaforme di massa degli ultimi sette anni e vedere nella pratica quanto sono avanzati i rappresentanti delle serie Kaby Lake e Coffee Lake rispetto al "riferimento" Sandy Bridge, che nel corso degli anni di ipotetici confronti e contrasti mentali sono diventati nella mente della gente comune una vera e propria icona dell'ingegneria dei processori.
⇡ Cosa è cambiato nei processori Intel dal 2011 ad oggi
Il punto di partenza nella storia recente dello sviluppo dei processori Intel è considerato la microarchitettura sabbiosoPonte. E questo non è senza ragione. Nonostante il fatto che la prima generazione di processori con il marchio Core sia stata rilasciata nel 2008 sulla base della microarchitettura Nehalem, quasi tutte le caratteristiche principali inerenti alle moderne CPU di massa del gigante dei microprocessori sono entrate in uso non allora, ma un paio d'anni più tardi, quando la generazione successiva divenne molto diffusa, il design del processore, Sandy Bridge.
Ora Intel ci ha abituato a progressi francamente tranquilli nello sviluppo della microarchitettura, quando le innovazioni sono diventate pochissime e quasi non portano ad un aumento delle prestazioni specifiche dei core del processore. Ma solo sette anni fa la situazione era radicalmente diversa. In particolare, il passaggio da Nehalem a Sandy Bridge è stato segnato da un aumento del 15-20% dell'IPC (il numero di istruzioni eseguite per clock), causato da una profonda rielaborazione della progettazione logica dei core con un occhio all'aumento la loro efficienza.
Sandy Bridge ha stabilito molti principi che da allora non sono cambiati e che oggi sono diventati lo standard per la maggior parte dei processori. Ad esempio, è stato lì che è apparsa una cache separata di livello zero per le micro-operazioni decodificate e ha iniziato a essere utilizzato un file di registro fisico, che riduce i costi energetici durante l'esecuzione di algoritmi di esecuzione di istruzioni fuori ordine.
Ma forse l’innovazione più importante è stata che Sandy Bridge è stato progettato come un sistema su chip unificato, progettato simultaneamente per tutte le classi di applicazioni: server, desktop e mobili. Molto probabilmente, l'opinione pubblica lo ha considerato il bisnonno del moderno Coffee Lake, e non qualche Nehalem e certamente non Penryn, proprio per questa caratteristica. Tuttavia, anche la quantità totale di tutte le alterazioni nelle profondità della microarchitettura Sandy Bridge si è rivelata molto significativa. Alla fine questo design ha perso tutto ciò che era vecchio legami familiari con P6 (Pentium Pro), che appariva qua e là in tutti i precedenti processori Intel.
Parlando della struttura generale, non si può fare a meno di ricordare che per la prima volta nella storia delle CPU Intel è stato integrato un core grafico a tutti gli effetti nel chip del processore Sandy Bridge. Questo blocco è stato inserito nel processore dopo il controller di memoria DDR3, condiviso dalla cache L3 e dal controller del bus PCI Express. Per collegare i core di elaborazione e tutte le altre parti "extra-core", gli ingegneri Intel introdussero allora in Sandy Bridge un nuovo bus ad anello scalabile, che viene utilizzato fino ad oggi per organizzare l'interazione tra le unità strutturali nelle successive CPU prodotte in serie.
Se scendiamo al livello della microarchitettura Sandy Bridge, una delle sue caratteristiche principali è il supporto della famiglia di istruzioni SIMD AVX, progettate per funzionare con vettori a 256 bit. Ormai tali istruzioni sono ormai consolidate e non sembrano insolite, ma la loro implementazione in Sandy Bridge ha richiesto l'espansione di alcuni attuatori di calcolo. Gli ingegneri Intel hanno cercato di rendere il lavoro con dati a 256 bit veloce quanto quello con vettori di capacità inferiore. Pertanto, insieme all'implementazione di dispositivi di esecuzione a 256 bit completi, era anche necessario aumentare la velocità del processore e della memoria. Le unità di esecuzione logica progettate per il caricamento e l'archiviazione dei dati in Sandy Bridge hanno ricevuto il doppio delle prestazioni, inoltre, il throughput della cache di primo livello durante la lettura è stato aumentato simmetricamente.
È impossibile non menzionare le modifiche fondamentali apportate a Sandy Bridge nel funzionamento del blocco di previsione dei rami. Grazie all'ottimizzazione degli algoritmi applicati e all'aumento delle dimensioni del buffer, l'architettura Sandy Bridge ha permesso di ridurre di quasi la metà la percentuale di previsioni errate dei rami, il che non solo ha avuto un notevole impatto sulle prestazioni, ma ha anche permesso di ridurre ulteriormente il consumo energetico di questo progetto.
In definitiva, dal punto di vista odierno, i processori Sandy Bridge potrebbero essere definiti un’incarnazione esemplare della fase “tock” nel principio “tick-tock” di Intel. Come i loro predecessori, questi processori continuavano ad essere basati sulla tecnologia di processo a 32 nm, ma l'aumento di prestazioni offerto era più che convincente. Ed è stato alimentato non solo dalla microarchitettura aggiornata, ma anche dalle frequenze di clock aumentate del 10-15%, nonché dall'introduzione di una versione più aggressiva della tecnologia Turbo Boost 2.0. Tenendo conto di tutto ciò, è chiaro perché molti appassionati ricordano ancora Sandy Bridge con le parole più calorose.
L'offerta senior della famiglia Core i7 al momento del rilascio della microarchitettura Sandy Bridge era il Core i7-2600K. Questo processore ha ricevuto una frequenza di clock di 3,3 GHz con la possibilità di auto-overclock a carico parziale fino a 3,8 GHz. Tuttavia, i rappresentanti di Sandy Bridge da 32 nm si distinguevano non solo per le frequenze di clock relativamente elevate per l'epoca, ma anche per il buon potenziale di overclock. Tra i Core i7-2600K è stato spesso possibile trovare esemplari in grado di funzionare a frequenze di 4,8-5,0 GHz, in gran parte dovuto all'uso di un'interfaccia termica interna di alta qualità: saldatura senza flusso.
Nove mesi dopo il rilascio del Core i7-2600K, nell'ottobre 2011, Intel ha aggiornato la vecchia offerta della gamma e ha offerto un modello Core i7-2700K leggermente accelerato, la cui frequenza nominale è stata aumentata a 3,5 GHz e la frequenza massima in modalità turbo arrivava fino a 3,9 GHz.
Tuttavia, il ciclo di vita del Core i7-2700K si è rivelato breve: già nell'aprile 2012 Sandy Bridge è stato sostituito da un design aggiornato EderaPonte. Niente di speciale: l'Ivy Bridge apparteneva alla fase “tick”, ovvero rappresentava un trasferimento della vecchia microarchitettura su nuovi binari semiconduttori. E a questo proposito, il progresso è stato davvero serio: i cristalli Ivy Bridge sono stati prodotti utilizzando una tecnologia di processo a 22 nm basata su transistor FinFET tridimensionali, che stavano appena entrando in uso in quel momento.
Allo stesso tempo, la vecchia microarchitettura Sandy Bridge a basso livello è rimasta praticamente intatta. Sono state apportate solo alcune modifiche estetiche per accelerare le operazioni della divisione Ivy Bridge e migliorare leggermente l'efficienza della tecnologia Hyper-Threading. È vero, lungo il percorso, i componenti “non nucleari” sono stati in qualche modo migliorati. Il controller PCI Express ha ottenuto la compatibilità con la terza versione del protocollo e il controller di memoria ha aumentato le sue capacità e ha iniziato a supportare la memoria DDR3 con overclock ad alta velocità. Ma alla fine, l'aumento della produttività specifica durante la transizione da Sandy Bridge a Ivy Bridge non è stato superiore al 3-5%.
Anche il nuovo processo tecnologico non ha fornito seri motivi di gioia. Sfortunatamente, l'introduzione dello standard a 22 nm non ha consentito alcun aumento sostanziale delle frequenze di clock dell'Ivy Bridge. La versione precedente del Core i7-3770K ha ricevuto una frequenza nominale di 3,5 GHz con la possibilità di overclockare in modalità turbo a 3,9 GHz, ovvero, dal punto di vista della formula della frequenza, si è rivelata non più veloce della Core i7-2700K. È migliorata solo l'efficienza energetica, ma gli utenti desktop tradizionalmente si preoccupano poco di questo aspetto.
Tutto ciò, ovviamente, può essere attribuito al fatto che non dovrebbero verificarsi scoperte rivoluzionarie nella fase del "tick", ma per certi versi Ivy Bridge si è rivelato persino peggiore dei suoi predecessori. Stiamo parlando di accelerazione. Quando ha introdotto sul mercato i supporti di questo design, Intel ha deciso di abbandonare l'uso della saldatura al gallio senza flusso del coperchio di distribuzione del calore sul chip del semiconduttore durante l'assemblaggio finale dei processori. A partire da Ivy Bridge, per organizzare l'interfaccia termica interna si cominciò a utilizzare la banale pasta termica, che raggiunse immediatamente le massime frequenze ottenibili. Ivy Bridge è decisamente peggiorato in termini di potenziale di overclock e, di conseguenza, il passaggio da Sandy Bridge a Ivy Bridge è diventato uno dei momenti più controversi nella storia recente dei processori consumer Intel.
Pertanto, per la fase successiva dell’evoluzione, Haswell, furono riposte speranze speciali. In questa generazione, appartenente alla fase “so”, ci si aspettava che apparissero seri miglioramenti microarchitettonici, da cui ci si aspettava di poter almeno portare avanti i progressi bloccati. E in una certa misura questo è successo. I processori Core di quarta generazione, apparsi nell'estate del 2013, hanno acquisito notevoli miglioramenti nella struttura interna.
La cosa principale: la potenza teorica degli attuatori Haswell, espressa nel numero di microoperazioni eseguite per ciclo di clock, è aumentata di un terzo rispetto alle CPU precedenti. Nella nuova microarchitettura, non solo sono stati ribilanciati gli attuatori esistenti, ma sono apparse due porte di esecuzione aggiuntive per operazioni su numeri interi, manutenzione delle filiali e generazione di indirizzi. Inoltre, la microarchitettura ha ottenuto la compatibilità con un set ampliato di istruzioni vettoriali a 256 bit AVX2, che, grazie alle istruzioni FMA a tre operandi, hanno raddoppiato il throughput di picco dell'architettura.
Oltre a ciò, gli ingegneri Intel hanno rivisto la capacità dei buffer interni e, dove necessario, li hanno aumentati. La finestra del pianificatore è cresciuta di dimensioni. Inoltre, i file di registro fisici interi e reali sono stati ingranditi, il che ha migliorato la capacità del processore di riordinare l'ordine di esecuzione delle istruzioni. Oltre a tutto ciò, anche il sottosistema cache è cambiato in modo significativo. Le cache L1 e L2 a Haswell hanno ricevuto un bus due volte più ampio.
Sembrerebbe che i miglioramenti elencati dovrebbero essere sufficienti per aumentare significativamente le prestazioni specifiche della nuova microarchitettura. Ma non importa come sia. Il problema con il progetto di Haswell era che lasciava invariato il front-end della pipeline di esecuzione e il decodificatore di istruzioni x86 conservava le stesse prestazioni di prima. Cioè, la velocità massima di decodifica del codice x86 nelle microistruzioni è rimasta al livello di 4-5 comandi per ciclo di clock. Di conseguenza, confrontando Haswell e Ivy Bridge alla stessa frequenza e con un carico che non utilizza le nuove istruzioni AVX2, il miglioramento delle prestazioni è stato solo del 5-10%.
Anche l'immagine della microarchitettura Haswell è stata rovinata dalla prima ondata di processori rilasciati sulla sua base. Basati sulla stessa tecnologia di processo a 22 nm dell'Ivy Bridge, i nuovi prodotti non erano in grado di offrire frequenze elevate. Ad esempio, il vecchio Core i7-4770K ha nuovamente ricevuto una frequenza base di 3,5 GHz e una frequenza massima in modalità turbo di 3,9 GHz, ovvero non ci sono stati progressi rispetto alle precedenti generazioni di Core.
Allo stesso tempo, con l'introduzione del successivo processo tecnologico con standard a 14 nm, Intel ha iniziato a incontrare vari tipi di difficoltà, quindi un anno dopo, nell'estate del 2014, non è stata lanciata sul mercato la prossima generazione di processori Core mercato, ma la seconda fase di Haswell, che ha ricevuto i nomi in codice Haswell Refresh, o, se parliamo di modifiche di punta, allora Devil's Canyon. Come parte di questo aggiornamento, Intel è stata in grado di aumentare significativamente la velocità di clock della CPU da 22 nm, il che le ha davvero dato una spinta. nuova vita. Ad esempio, possiamo citare il nuovo processore senior Core i7-4790K, che alla sua frequenza nominale ha raggiunto 4,0 GHz e ha ricevuto una frequenza massima tenendo conto della modalità turbo a 4,4 GHz. È sorprendente che un'accelerazione di mezzo GHz sia stata ottenuta senza alcuna riforma del processo, ma solo attraverso semplici modifiche estetiche nell'alimentazione del processore e migliorando le proprietà di conduttività termica della pasta termica utilizzata sotto il coperchio della CPU.
Tuttavia, anche i rappresentanti della famiglia Devil's Canyon non potevano essere particolarmente lamentati delle proposte tra gli appassionati. Rispetto ai risultati di Sandy Bridge, il loro overclock non può essere definito eccezionale, inoltre, per raggiungere le alte frequenze è stato necessario uno "scalping" complesso: rimuovere il coperchio del processore e quindi sostituire l'interfaccia termica standard con un materiale con una migliore conduttività termica;
A causa delle difficoltà che hanno afflitto Intel nel trasferire la produzione di massa agli standard a 14 nm, le prestazioni della successiva quinta generazione di processori Core Broadwell, si è rivelato molto accartocciato. Per molto tempo l'azienda non è riuscita a decidere se valesse la pena immettere sul mercato processori desktop con questo design, poiché quando si tentava di produrre cristalli semiconduttori di grandi dimensioni, la percentuale di difetti superava i valori accettabili. Alla fine, sono comparsi i processori Broadwell quad-core destinati ai computer desktop, ma, in primo luogo, ciò è avvenuto solo nell'estate del 2015, con un ritardo di nove mesi rispetto alla data originariamente prevista, e in secondo luogo, solo due mesi dopo il loro annuncio, Intel ha presentato il design di prossima generazione, Skylake.
Tuttavia, dal punto di vista dello sviluppo della microarchitettura, Broadwell difficilmente può essere definito uno sviluppo secondario. E soprattutto, i processori desktop di questa generazione utilizzavano soluzioni a cui Intel non aveva mai fatto ricorso né prima né dopo. L'unicità dei Broadwell desktop è stata determinata dal fatto che erano dotati di un potente core grafico integrato Iris Pro al livello GT3e. Ciò significa non solo che i processori di questa famiglia avevano il core video integrato più potente dell'epoca, ma anche che erano dotati di un ulteriore cristallo Crystall Well da 22 nm, che è una memoria cache di quarto livello basata su eDRAM.
Lo scopo di aggiungere un chip di memoria integrato veloce e separato al processore è abbastanza ovvio ed è determinato dalle esigenze di un core grafico integrato ad alte prestazioni in un frame buffer con bassa latenza e larghezza di banda elevata. Tuttavia, la memoria eDRAM installata in Broadwell è stata progettata dal punto di vista architettonico specificatamente come cache delle vittime e potrebbe essere utilizzata anche dai core della CPU. Di conseguenza, i desktop Broadwell sono diventati gli unici processori prodotti in serie nel loro genere con 128 MB di cache L4. È vero, il volume della cache L3 situata nel chip del processore, ridotto da 8 a 6 MB, ha sofferto leggermente.
Alcuni miglioramenti sono stati incorporati anche nella microarchitettura di base. Anche se Broadwell era in fase di tick, la rielaborazione ha interessato il front-end del processo di esecuzione. La finestra dello scheduler dell'esecuzione dei comandi fuori ordine è stata ampliata, il volume della tabella di traduzione degli indirizzi associativi di secondo livello è aumentato di una volta e mezza e, inoltre, l'intero schema di traduzione ha acquisito un secondo gestore di errori, che ha permesso di elaborare due operazioni di traduzione degli indirizzi in parallelo. In totale, tutte le innovazioni hanno aumentato l'efficienza dell'esecuzione fuori ordine dei comandi e della previsione di rami di codice complessi. Lungo il percorso, furono migliorati i meccanismi per eseguire le operazioni di moltiplicazione, che a Broadwell iniziarono ad essere elaborate a un ritmo significativamente più veloce. Come risultato di tutto ciò, Intel ha potuto persino affermare che i miglioramenti della microarchitettura hanno aumentato le prestazioni specifiche di Broadwell rispetto a Haswell di circa il 5%.
Ma nonostante tutto ciò, era impossibile parlare di vantaggi significativi dei primi processori desktop da 14 nm. Sia la cache di quarto livello che le modifiche microarchitettoniche hanno solo cercato di compensare il difetto principale di Broadwell: la bassa velocità di clock. A causa di problemi con il processo tecnologico, la frequenza di base del rappresentante senior della famiglia, Core i7-5775C, è stata fissata a soli 3,3 GHz e la frequenza in modalità turbo non ha superato i 3,7 GHz, che si è rivelata peggiore di le caratteristiche del Devil's Canyon fino a 700 MHz.
Una storia simile è accaduta con l'overclocking. Le frequenze massime alle quali era possibile riscaldare i desktop Broadwell senza utilizzare metodi di raffreddamento avanzati erano nell'ordine di 4,1-4,2 GHz. Pertanto, non sorprende che i consumatori fossero scettici riguardo al rilascio di Broadwell e che i processori di questa famiglia siano rimasti una strana soluzione di nicchia per coloro che erano interessati a un potente core grafico integrato. Il primo vero e proprio chip da 14 nm per computer desktop, che è stato in grado di attirare l'attenzione di ampi strati di utenti, è stato solo il progetto successivo del gigante dei microprocessori: Lago Sky.
Skylake, come i processori della generazione precedente, è stato prodotto utilizzando una tecnologia di processo a 14 nm. Tuttavia, qui Intel è già riuscita a raggiungere velocità di clock e overclock normali: la vecchia versione desktop di Skylake, Core i7-6700K, ha ricevuto una frequenza nominale di 4,0 GHz e un overclock automatico in modalità turbo a 4,2 GHz. Si tratta di valori leggermente inferiori rispetto al Devil's Canyon, ma i processori più recenti erano decisamente più veloci dei predecessori. Il fatto è che Skylake è "così" nella nomenclatura Intel, il che significa cambiamenti significativi nella microarchitettura.
E lo sono davvero. A prima vista, non sono stati apportati molti miglioramenti al design dello Skylake, ma tutti erano mirati e hanno consentito di eliminare i punti deboli esistenti nella microarchitettura. In breve, Skylake ha ricevuto buffer interni più grandi per un'esecuzione più profonda delle istruzioni fuori ordine e una maggiore larghezza di banda della memoria cache. I miglioramenti hanno interessato l'unità di previsione dei rami e la parte di input della pipeline di esecuzione. È stata inoltre aumentata la velocità di esecuzione delle istruzioni di divisione e sono stati ribilanciati i meccanismi di esecuzione delle istruzioni di addizione, moltiplicazione e FMA. Per finire, gli sviluppatori hanno lavorato per migliorare l'efficienza della tecnologia Hyper-Threading. In totale, questo ci ha permesso di ottenere un miglioramento delle prestazioni per clock di circa il 10% rispetto alle generazioni precedenti di processori.
In generale, Skylake può essere caratterizzato come un'ottimizzazione abbastanza profonda dell'architettura Core originale, in modo che non ci siano colli di bottiglia nella progettazione del processore. Da un lato, aumentando la potenza del decodificatore (da 4 a 5 microoperazioni per clock) e la velocità della cache delle microoperazioni (da 4 a 6 microoperazioni per clock), la velocità di decodifica delle istruzioni è notevolmente aumentata. D'altra parte, è aumentata l'efficienza nell'elaborazione delle microoperazioni risultanti, il che è stato facilitato dall'approfondimento degli algoritmi di esecuzione fuori ordine e dalla ridistribuzione delle capacità delle porte di esecuzione, insieme a una seria revisione del tasso di esecuzione di una serie di comandi regolari, SSE e AVX.
Ad esempio, Haswell e Broadwell avevano ciascuno due porte per eseguire moltiplicazioni e operazioni FMA su numeri reali, ma solo una porta per le addizioni, che non corrispondevano bene al codice del programma reale. In Skylake, questo squilibrio fu eliminato e iniziarono ad essere effettuate aggiunte su due porte. Inoltre, il numero di porte in grado di lavorare con istruzioni vettoriali intere è aumentato da due a tre. Alla fine, tutto ciò ha portato al fatto che per quasi ogni tipo di operazione a Skylake ci sono sempre diversi porti alternativi. Ciò significa che la microarchitettura ha finalmente eliminato con successo quasi tutte le possibili cause di inattività della pipeline.
Cambiamenti notevoli hanno interessato anche il sottosistema di caching: è stata aumentata la larghezza di banda della memoria cache di secondo e terzo livello. Inoltre, l'associatività della cache di secondo livello è stata ridotta, il che alla fine ha permesso di migliorarne l'efficienza e ridurre la penalità in caso di errori di elaborazione.
Cambiamenti significativi si sono verificati anche a livelli più alti. In Skylake la produttività del bus ad anello, che collega tutte le unità processore, è quindi raddoppiata. Inoltre, la CPU di questa generazione ha un nuovo controller di memoria, compatibile con DDR4 SDRAM. Inoltre, per collegare il processore al chipset è stato utilizzato un nuovo bus DMI 3.0 con una larghezza di banda doppia, che ha permesso di implementare linee PCI Express 3.0 ad alta velocità anche attraverso il chipset.
Tuttavia, come tutte le versioni precedenti dell'architettura Core, Skylake era un'altra variazione del design originale. Ciò significa che nella sesta generazione della microarchitettura Core, gli sviluppatori Intel hanno continuato ad aderire alla tattica di introdurre gradualmente miglioramenti ad ogni ciclo di sviluppo. Nel complesso, si tratta di un approccio deludente che non consente di vedere immediatamente alcun cambiamento significativo nelle prestazioni quando si confrontano CPU di generazioni vicine. Ma quando si aggiornano i vecchi sistemi, non è difficile notare un notevole aumento della produttività. Ad esempio, la stessa Intel ha paragonato volentieri Skylake a Ivy Bridge, dimostrando che le prestazioni del processore sono aumentate di oltre il 30% in tre anni.
E in effetti, questo è stato un progresso piuttosto serio, perché poi tutto è peggiorato molto. Dopo Skylake, qualsiasi miglioramento nelle prestazioni specifiche dei core del processore si è interrotto completamente. I processori attualmente sul mercato continuano ancora a utilizzare il design microarchitettonico Skylake, nonostante siano trascorsi quasi tre anni dalla sua introduzione nei processori desktop. Il tempo di inattività imprevisto si è verificato perché Intel non è stata in grado di far fronte all'implementazione della prossima versione del processo di produzione dei semiconduttori con standard a 10 nm. Di conseguenza, l'intero principio del "tick-tock" è andato in pezzi, costringendo il gigante dei microprocessori a uscire in qualche modo e impegnarsi in ripetute ripubblicazioni di vecchi prodotti con nuovi nomi.
Generazione di processori KabyLago, apparso sul mercato all'inizio del 2017, è diventato il primo e molto un fulgido esempio I tentativi di Intel di vendere lo stesso Skylake ai clienti per la seconda volta. Gli stretti legami familiari tra le due generazioni di trasformatori non erano particolarmente nascosti. Intel ha onestamente affermato che Kaby Lake non è più un "tick" o "so", ma una semplice ottimizzazione del design precedente. Allo stesso tempo, la parola "ottimizzazione" significava alcuni miglioramenti nella struttura dei transistor da 14 nm, che hanno aperto la possibilità di aumentare le frequenze di clock senza modificare l'involucro termico. Per il processo tecnico modificato è stato addirittura coniato il termine speciale “14+ nm”. Grazie a questa tecnologia produttiva, il processore desktop mainstream senior Kaby Lake, chiamato Core i7-7700K, è stato in grado di offrire agli utenti una frequenza nominale di 4,2 GHz ed una frequenza turbo di 4,5 GHz.
Pertanto, l'aumento delle frequenze di Kaby Lake rispetto allo Skylake originale è stato di circa il 5%, e questo è tutto, il che, francamente, mette in dubbio la legittimità della classificazione di Kaby Lake come Core della prossima generazione. Fino a quel momento, ogni successiva generazione di processori, indipendentemente dal fatto che appartenesse alla fase "tick" o "tock", prevedeva almeno un aumento dell'indicatore IPC. Nel frattempo, in Kaby Lake non ci sono stati miglioramenti microarchitettonici, quindi sarebbe più logico considerare questi processori semplicemente come il secondo stepping Skylake.
Tuttavia una nuova versione La tecnologia di processo a 14 nm ha potuto comunque mostrarsi in modi positivi: il potenziale di overclock di Kaby Lake rispetto a Skylake è aumentato di circa 200-300 MHz, grazie al quale i processori di questa serie sono stati accolti piuttosto calorosamente dagli appassionati. È vero, Intel ha continuato a utilizzare la pasta termica sotto il coperchio del processore invece della saldatura, quindi è stato necessario lo scalping per overclockare completamente Kaby Lake.
Inoltre, Intel non è riuscita a far fronte alla messa in servizio della tecnologia a 10 nm entro l'inizio di quest'anno. Pertanto, alla fine dello scorso anno, è stato introdotto sul mercato un altro tipo di processori basati sulla stessa microarchitettura Skylake: CaffèLago. Ma parlare di Coffee Lake come della terza veste di Skylake non è del tutto corretto. L'anno scorso è stato un periodo di radicale cambiamento di paradigma nel mercato dei processori. AMD è tornata al "grande gioco", che è stata in grado di rompere le tradizioni consolidate e creare domanda per processori di massa con più di quattro core. All'improvviso, Intel si è trovata a recuperare terreno e il rilascio di Coffee Lake non è stato tanto un tentativo di riempire la pausa fino al tanto atteso arrivo dei processori Core a 10 nm, ma piuttosto una reazione al rilascio dei processori a sei e otto processori AMD Ryzen principali.
Di conseguenza, i processori Coffee Lake hanno ricevuto un'importante differenza strutturale rispetto ai loro predecessori: il numero di core in essi contenuti è stato aumentato a sei, cosa avvenuta per la prima volta su una piattaforma Intel di massa. Tuttavia, nessuna modifica è stata reintrodotta a livello di microarchitettura: Coffee Lake è essenzialmente uno Skylake a sei core, assemblato sulla base esattamente della stessa progettazione interna dei core di calcolo, che sono dotati di una cache L3 aumentata a 12 MB (secondo il principio standard di 2 MB per core) e sono uniti dal consueto bus ad anello.
Tuttavia, nonostante ci permettiamo così facilmente di dire "niente di nuovo" su Coffee Lake, non è del tutto giusto affermare la completa assenza di cambiamenti. Sebbene non sia cambiato nulla nella microarchitettura, gli specialisti Intel hanno dovuto impegnarsi molto per garantire che i processori a sei core potessero adattarsi a una piattaforma desktop standard. E il risultato è stato abbastanza convincente: i processori a sei core sono rimasti fedeli al consueto pacchetto termico e, inoltre, non hanno rallentato affatto in termini di frequenze di clock.
In particolare, il rappresentante senior della generazione Coffee Lake, Core i7-8700K, ha ricevuto una frequenza base di 3,7 GHz e in modalità turbo può accelerare fino a 4,7 GHz. Allo stesso tempo, il potenziale di overclock di Coffee Lake, nonostante il suo cristallo semiconduttore più massiccio, si è rivelato addirittura migliore di quello di tutti i suoi predecessori. I core i7-8700K vengono spesso presi dai proprietari ordinari per raggiungere la soglia dei cinque gigahertz e tale overclock può essere reale anche senza scalping e sostituzione dell'interfaccia termica interna. E questo significa che Coffee Lake, seppure esteso, rappresenta un notevole passo avanti.
Tutto ciò è stato possibile esclusivamente grazie a un ulteriore miglioramento della tecnologia di processo a 14 nm. Nel quarto anno di utilizzo per la produzione in serie di chip desktop, Intel è stata in grado di ottenere risultati davvero impressionanti. L'introduzione della terza versione dello standard da 14 nm ("14++ nm" nelle denominazioni del produttore) e la riorganizzazione del cristallo semiconduttore hanno permesso di migliorare significativamente le prestazioni per watt consumato e di aumentare la potenza di calcolo totale. Con l'introduzione dei sei core, Intel è stata forse in grado di fare un passo avanti ancora più significativo rispetto a qualsiasi precedente miglioramento della microarchitettura. E oggi Coffee Lake sembra un'opzione molto allettante per aggiornare i sistemi più vecchi basati sui precedenti supporti della microarchitettura Core.
| Nome in codice | Processo tecnico | Numero di core | GPU | Cache L3, MB | Numero di transistor, miliardi | Area del cristallo, mm 2 |
| Ponte Sabbioso | 32 miglia nautiche | 4 | GT2 | 8 | 1,16 | 216 |
| Ivy bridge | 22 miglia nautiche | 4 | GT2 | 8 | 1,2 | 160 |
| Haswell | 22 miglia nautiche | 4 | GT2 | 8 | 1,4 | 177 |
| Broadwell | 14 miglia nautiche | 4 | GT3e | 6 | N / A | ~145 + 77 (eDRAM) |
| Lago Sky | 14 miglia nautiche | 4 | GT2 | 8 | N / A | 122 |
| Lago Kaby | 14+ miglia nautiche | 4 | GT2 | 8 | N / A | 126 |
| Il lago del caffè | 14++ nm | 6 | GT2 | 12 | N / A | 150 |
⇡ Processori e piattaforme: specifiche
Per confrontare le sette ultime generazioni di Core i7, abbiamo preso i rappresentanti più vecchi nelle rispettive serie - uno per ciascun modello. Le principali caratteristiche di questi processori sono riportate nella tabella seguente.
| Core i7-2700K | Core i7-3770K | Core i7-4790K | Nucleo i7-5775C | Core i7-6700K | Core i7-7700K | Core i7-8700K | |
| Nome in codice | Ponte Sabbioso | Ivy bridge | Haswell (Canyon del Diavolo) | Broadwell | Lago Sky | Lago Kaby | Il lago del caffè |
| Tecnologia di produzione, nm | 32 | 22 | 22 | 14 | 14 | 14+ | 14++ |
| data di rilascio | 23.10.2011 | 29.04.2012 | 2.06.2014 | 2.06.2015 | 5.08.2015 | 3.01.2017 | 5.10.2017 |
| Nuclei/fili | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 6/12 |
| Frequenza di base, GHz | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 3,3 | 4,0 | 4,2 | 3,7 |
| Frequenza Turbo Boost, GHz | 3,9 | 3,9 | 4,4 | 3,7 | 4,2 | 4,5 | 4,7 |
| Cache L3, MB | 8 | 8 | 8 | 6 (+128 MB di RAM) | 8 | 8 | 12 |
| Supporto della memoria | DDR3-1333 | DDR3-1600 | DDR3-1600 | DDR3L-1600 | DDR4-2133 | DDR4-2400 | DDR4-2666 |
| Estensioni del set di istruzioni | AVX | AVX | AVX2 | AVX2 | AVX2 | AVX2 | AVX2 |
| Grafica integrata | HD 3000 (12 UE) | HD 4000 (16 UE) | HD 4600 (20 UE) | Iris Pro 6200 (48 UE) | HD 530 (24 UE) | HD 630 (24 UE) | UHD 630 (24 UE) |
| Massimo. frequenza core grafica, GHz | 1,35 | 1,15 | 1,25 | 1,15 | 1,15 | 1,15 | 1,2 |
| Versione PCI Express | 2.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| Corsie PCI Express | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| TDP, W | 95 | 77 | 88 | 65 | 91 | 91 | 95 |
| PRESA | LGA1155 | LGA1155 | LGA1150 | LGA1150 | LGA1151 | LGA1151 | LGA1151v2 |
| Prezzo ufficiale | $332 | $332 | $339 | $366 | $339 | $339 | $359 |
È curioso che nei sette anni trascorsi dal rilascio di Sandy Bridge, Intel non sia stata in grado di aumentare significativamente la velocità di clock. Nonostante il processo tecnologico di produzione sia cambiato due volte e la microarchitettura sia stata seriamente ottimizzata due volte, il Core i7 di oggi non ha fatto quasi alcun progresso nella sua frequenza operativa. L'ultimo Core i7-8700K ha una frequenza nominale di 3,7 GHz, che è solo il 6% superiore alla frequenza del Core i7-2700K rilasciato nel 2011.
Tuttavia, questo confronto non è del tutto corretto, perché Coffee Lake ha una volta e mezza più core di calcolo. Se ci concentriamo sul Core i7-7700K quad-core, l'aumento di frequenza sembra ancora più convincente: questo processore ha accelerato rispetto al Core i7-2700K da 32 nm di un 20% abbastanza significativo in termini di megahertz. Anche se questo non può ancora essere definito un aumento impressionante: in termini assoluti questo si traduce in un aumento di 100 MHz all'anno.
Non ci sono scoperte in altre caratteristiche formali. Intel continua a fornire a tutti i suoi processori una cache L2 individuale da 256 KB per core, nonché una cache L3 comune per tutti i core, la cui dimensione è determinata al ritmo di 2 MB per core. In altre parole, il fattore principale in cui si sono verificati i maggiori progressi è il numero di core di calcolo. Lo sviluppo del Core è iniziato con le CPU a quattro core ed è arrivato a quelle a sei core. Del resto è ovvio che questa non è la fine e nel prossimo futuro vedremo varianti a otto core di Coffee Lake (o Whiskey Lake).
Tuttavia, come è facile intuire, la politica dei prezzi di Intel è rimasta pressoché invariata da sette anni. Anche il Coffee Lake a sei core è aumentato di prezzo solo del 6% rispetto ai precedenti flagship quad-core. Tuttavia, altri processori più vecchi della classe Core i7 per la piattaforma di massa costano sempre ai consumatori circa 330-340 dollari.
È curioso che i cambiamenti più grandi non siano avvenuti nemmeno con i processori stessi, ma con il loro supporto memoria ad accesso casuale. La larghezza di banda della SDRAM a doppio canale è raddoppiata dal rilascio di Sandy Bridge ad oggi: da 21,3 a 41,6 GB/s. E questa è un'altra circostanza importante che determina il vantaggio dei moderni sistemi compatibili con la memoria DDR4 ad alta velocità.
E in generale, in tutti questi anni, insieme ai processori, si è evoluto anche il resto della piattaforma. Se parliamo delle principali pietre miliari nello sviluppo della piattaforma, quindi, oltre all'aumento della velocità della memoria compatibile, vorrei sottolineare anche la comparsa del supporto per l'interfaccia grafica PCI Express 3.0. Sembra che la memoria ad alta velocità e un bus grafico veloce, insieme al progresso nelle frequenze e nelle architetture dei processori, siano ragioni significative per cui i sistemi moderni sono diventati migliori e più veloci di quelli del passato. Il supporto per DDR4 SDRAM è apparso in Skylake e il trasferimento del bus del processore PCI Express alla terza versione del protocollo è avvenuto in Ivy Bridge.
Inoltre, i set logici di sistema che accompagnano i processori hanno ricevuto uno sviluppo notevole. In effetti, gli attuali chipset Intel della trecentesima serie possono offrire funzionalità molto più interessanti rispetto agli Intel Z68 e Z77, utilizzati nelle schede madri LGA1155 per i processori della generazione Sandy Bridge. Ciò è facile da vedere dalla tabella seguente, in cui abbiamo riassunto le caratteristiche dei chipset di punta di Intel per la piattaforma di massa.
| P67/Z68 | Z77 | Z87 | Z97 | Z170 | Z270 | Z370 | |
| Compatibilità della CPU | Ponte Sabbioso Ivy bridge |
Haswell | Haswell Broadwell |
Lago Sky Lago Kaby |
Il lago del caffè | ||
| Interfaccia | DMI 2.0 (2GB/s) | DMI 3.0 (3,93 GB/s) | |||||
| Norma PCI Express | 2.0 | 3.0 | |||||
| Corsie PCI Express | 8 | 20 | 24 | ||||
| Supporto PCIe M.2 | NO | Mangiare |
Sì, fino a 3 dispositivi | ||||
| Supporto PCI | Mangiare | NO | |||||
| SATA 6 Gbit/s | 2 | 6 | |||||
| SATA 3 Gbit/s | 4 | 0 | |||||
| USB 3.1 Gen2 | 0 | ||||||
| USB 3.0 | 0 | 4 | 6 | 10 | |||
| USB 2.0 | 14 | 10 | 8 | 4 | |||
I moderni set logici hanno migliorato significativamente la capacità di connettere supporti di memorizzazione ad alta velocità. La cosa più importante: grazie al passaggio dei chipset al bus PCI Express 3.0, oggi negli assemblaggi ad alte prestazioni è possibile utilizzare unità NVMe ad alta velocità, che, anche rispetto agli SSD SATA, possono offrire una reattività notevolmente migliore e una lettura più elevata velocità di scrittura. E questo da solo può diventare un argomento convincente a favore della modernizzazione.
Inoltre, i moderni set logici di sistema offrono possibilità molto più ricche per il collegamento di dispositivi aggiuntivi. E non stiamo parlando solo di un aumento significativo del numero di linee PCI Express, che garantisce la presenza di numerosi slot PCIe aggiuntivi sulle schede, in sostituzione del PCI convenzionale. Inoltre, i chipset odierni dispongono anche del supporto nativo per le porte USB 3.0 e molte schede madri moderne sono dotate anche di porte USB 3.1 Gen2.
Quando si sceglie un processore Intel, sorge la domanda: quale chip di questa azienda scegliere? I processori hanno molte caratteristiche e parametri che influiscono sulle loro prestazioni. E in conformità con esso e con alcune caratteristiche della microarchitettura, il produttore dà il nome appropriato. Il nostro compito è evidenziare questo problema. In questo articolo imparerai cosa significano esattamente i nomi dei processori Intel e imparerai anche la microarchitettura dei chip di questa azienda.
Nota
Va notato in anticipo che le soluzioni prima del 2012 non verranno prese in considerazione qui, poiché la tecnologia si sta muovendo rapidamente e questi chip hanno prestazioni troppo basse con un consumo energetico elevato e sono anche difficili da acquistare in condizioni nuove. Inoltre, le soluzioni server non verranno prese in considerazione in questa sede, poiché hanno un ambito specifico e non sono destinate al mercato consumer.
Attenzione, la nomenclatura di seguito riportata potrebbe non essere valida per trasformatori antecedenti al periodo sopra indicato.
E se incontri difficoltà, puoi visitare il sito web. E leggi questo articolo, che parla di. E se vuoi sapere della grafica integrata di Intel, allora dovresti.
Tic-tac
Intel ha una strategia speciale per rilasciare le sue "pietre", chiamata Tick-Tock. Consiste in miglioramenti costanti annuali.
- Un segno di spunta indica un cambiamento nella microarchitettura, che porta a un cambiamento nella presa, a prestazioni migliorate e a un consumo energetico ottimizzato.
- Ciò significa che porta ad una riduzione del consumo energetico e delle possibilità di localizzazione Di più transistor su un chip, un possibile aumento delle frequenze e un aumento dei costi.
Ecco come si presenta questa strategia per i modelli desktop e laptop:
| MICROARCHITETTURA | PALCOSCENICO | USCITA | PROCESSO TECNICO |
|---|---|---|---|
| Nehalem | COSÌ | 2009 | 45 miglia nautiche |
| Westmere | Teak | 2010 | 32 miglia nautiche |
| Ponte Sabbioso | COSÌ | 2011 | 32 miglia nautiche |
| Ivy bridge | Teak | 2012 | 22 miglia nautiche |
| Haswell | COSÌ | 2013 | 22 miglia nautiche |
| Broadwell | Teak | 2014 | 14 miglia nautiche |
| Lago Sky | COSÌ | 2015 | 14 miglia nautiche |
| Lago Kaby | Quindi+ | 2016 | 14 miglia nautiche |
Ma per le soluzioni a basso consumo (smartphone, tablet, netbook, nettop), le piattaforme si presentano così:
| CATEGORIA | PIATTAFORMA | NUCLEO | PROCESSO TECNICO |
|---|---|---|---|
| Netbook/Nettop/Notebook | Braswell | Airmont | 14 miglia nautiche |
| Bay Trail-D/M | Silvermont | 22 miglia nautiche | |
| I migliori tablet | Sentiero del salice | Goldmont | 14 miglia nautiche |
| Sentiero delle ciliegie | Airmont | 14 miglia nautiche | |
| Baia Tral-T | Silvermont | 22 miglia nautiche | |
| Sentiero Clower | Satwell | 32 miglia nautiche | |
| Smartphone/tablet di fascia alta/media | Morganfield | Goldmont | 14 miglia nautiche |
| Moorefield | Silvermont | 22 miglia nautiche | |
| Merrifield | Silvermont | 22 miglia nautiche | |
| Sentiero Clower+ | Satwell | 32 miglia nautiche | |
| Medfield | Satwell | 32 miglia nautiche | |
| Smartphone/tablet di fascia media/economica | Binghamton | Airmont | 14 miglia nautiche |
| Riverton | Airmont | 14 miglia nautiche | |
| Slayton | Silvermont | 22 miglia nautiche |
Va notato che Bay Trail-D è fatto per desktop: Pentium e Celeron con l'indice J. E Bay Trail-M è una soluzione mobile e sarà anche designato tra Pentium e Celeron con la sua lettera - N.
A giudicare dalle ultime tendenze dell'azienda, le prestazioni stesse stanno progredendo piuttosto lentamente, mentre l'efficienza energetica (prestazioni per unità di energia consumata) cresce di anno in anno e presto i laptop avranno gli stessi potenti processori dei PC di grandi dimensioni (sebbene tali rappresentanti esistano ancora) .
Introduzione Quest'estate Intel ha fatto qualcosa di strano: è riuscita a cambiare due intere generazioni di processori destinati ai personal computer di uso comune. Inizialmente, gli Haswell furono sostituiti dai processori con microarchitettura Broadwell, ma poi nel giro di un paio di mesi persero il loro status di nuovi prodotti e lasciarono il posto ai processori Skylake, che rimarranno le CPU più all'avanguardia per almeno un altro anno e mezzo. . Questo balzo in avanti con il cambio generazionale è avvenuto principalmente in relazione ai problemi incontrati da Intel quando ha introdotto la nuova tecnologia di processo a 14 nm, che viene utilizzata sia nella produzione di Broadwell che di Skylake. I portatori produttivi della microarchitettura Broadwell hanno subito notevoli ritardi nel loro percorso verso i sistemi desktop e i loro successori sono stati rilasciati secondo un programma prestabilito, che ha portato all'annuncio accartocciato dei processori Core di quinta generazione e ad una grave riduzione del loro ciclo di vita. Come risultato di tutti questi sconvolgimenti, nel segmento desktop Broadwell occupava una nicchia molto ristretta di processori economici con un potente core grafico e ora si accontenta solo di un piccolo livello di vendite tipico di prodotti altamente specializzati. L'attenzione della parte avanzata degli utenti si è spostata sui seguaci dei processori Broadwell - Skylake.
Va notato che negli ultimi anni Intel non ha soddisfatto i suoi fan con la crescita delle prestazioni dei suoi prodotti. Ogni nuova generazione di processori aggiunge solo una piccola percentuale in termini di prestazioni specifiche, il che alla fine porta alla mancanza di incentivi chiari per gli utenti ad aggiornare i sistemi più vecchi. Ma il rilascio di Skylake - una generazione di CPU lungo il percorso verso la quale Intel ha effettivamente fatto un salto di qualità - ha ispirato alcune speranze che avremmo ottenuto un aggiornamento davvero utile per la piattaforma informatica più comune. Tuttavia, non è successo nulla del genere: Intel si è esibita nel suo solito repertorio. Broadwell fu presentato al pubblico come una sorta di derivazione della linea principale di processori desktop e Skylake si rivelò leggermente più veloce di Haswell nella maggior parte delle applicazioni.
Pertanto, nonostante tutte le aspettative, l'apparizione di Skylake in vendita ha suscitato scetticismo tra molti. Dopo aver esaminato i risultati dei test reali, molti acquirenti semplicemente non hanno visto il vero punto nel passare ai processori Core di sesta generazione. In effetti, la principale carta vincente delle nuove CPU è principalmente una nuova piattaforma con interfacce interne accelerate, ma non una nuova microarchitettura del processore. Ciò significa che Skylake offre pochi incentivi reali per aggiornare i sistemi legacy.
Tuttavia, non vorremmo comunque dissuadere tutti gli utenti, senza eccezioni, dal passare a Skylake. Il fatto è che anche se Intel sta aumentando le prestazioni dei suoi processori a un ritmo molto contenuto, dall'avvento di Sandy Bridge sono già passate quattro generazioni di microarchitettura, che funzionano ancora in molti sistemi. Ogni passo lungo il percorso del progresso ha contribuito ad un aumento delle prestazioni e oggi Skylake è in grado di offrire un aumento piuttosto significativo delle prestazioni rispetto ai suoi predecessori precedenti. Solo per vederlo, è necessario confrontarlo non con Haswell, ma con i precedenti rappresentanti della famiglia Core apparsi prima di lui.
In realtà, questo è esattamente il confronto che faremo oggi. Considerando tutto ciò che è stato detto, abbiamo deciso di vedere quanto sono aumentate le prestazioni dei processori Core i7 dal 2011, e abbiamo raccolto in un unico test i Core i7 più vecchi appartenenti alle generazioni Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell e Skylake. Dopo aver ricevuto i risultati di tali test, cercheremo di capire quali proprietari di processori dovrebbero iniziare ad aggiornare i sistemi più vecchi e quali di loro possono attendere fino alla comparsa delle generazioni successive di CPU. Lungo il percorso esamineremo il livello di prestazioni dei nuovi processori Core i7-5775C e Core i7-6700K delle generazioni Broadwell e Skylake, che non sono ancora stati testati nel nostro laboratorio.
Caratteristiche comparative delle CPU testate
Da Sandy Bridge a Skylake: confronto delle prestazioni specifiche
Per ricordare come sono cambiate le prestazioni specifiche dei processori Intel negli ultimi cinque anni, abbiamo deciso di iniziare con un semplice test in cui abbiamo confrontato la velocità operativa di Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell e Skylake, ridotta alla stessa frequenza 4,0 GHz. In questo confronto abbiamo utilizzato i processori Linea centrale i7, ovvero processori quad-core con tecnologia Hyper-Threading.Come strumento di test principale è stato scelto il complesso test SYSmark 2014 1.5, il che è positivo perché riproduce l'attività tipica dell'utente nelle comuni applicazioni da ufficio, durante la creazione e l'elaborazione di contenuti multimediali e durante la risoluzione di problemi informatici. I grafici seguenti mostrano i risultati ottenuti. Per facilità di percezione, sono normalizzati; la prestazione di Sandy Bridge è considerata pari al 100%.
L'indicatore integrale SYSmark 2014 1.5 ci consente di fare le seguenti osservazioni. Il passaggio da Sandy Bridge a Ivy Bridge ha aumentato solo leggermente la produttività specifica, di circa il 3-4%. Il passaggio successivo ad Haswell è stato molto più efficace, con un conseguente miglioramento delle prestazioni del 12%. E questo è l'aumento massimo che si può osservare nel grafico sopra. Dopotutto, Broadwell è avanti rispetto a Haswell solo del 7%, e il passaggio da Broadwell a Skylake aumenta addirittura la produttività specifica solo dell'1-2%. Tutti i progressi da Sandy Bridge a Skylake si traducono in un aumento delle prestazioni del 26% a velocità clock costanti.
Di più trascrizione dettagliata Gli indicatori ottenuti da SYSmark 2014 1.5 possono essere visualizzati nei tre grafici seguenti, dove l'indice di prestazione integrale è suddiviso in componenti per tipologia di applicazione.
Tieni presente che con l'introduzione di nuove versioni di microarchitetture, le applicazioni multimediali aumentano notevolmente la velocità di esecuzione. In essi, la microarchitettura Skylake supera Sandy Bridge fino al 33%. Ma nel conteggio dei problemi, al contrario, i progressi sono meno evidenti. Inoltre, con un carico del genere, il passaggio da Broadwell a Skylake comporta addirittura un leggero calo delle prestazioni specifiche.
Ora che abbiamo un'idea di cosa è successo alle prestazioni specifiche dei processori Intel negli ultimi anni, proviamo a capire cosa ha causato i cambiamenti osservati.
Da Sandy Bridge a Skylake: cosa è cambiato nei processori Intel
Abbiamo deciso di rendere il rappresentante della generazione Sandy Bridge il punto di partenza per confrontare diversi Core i7 per un motivo. È stato questo design a gettare le solide basi per tutti gli ulteriori miglioramenti dei processori Intel ad alte prestazioni fino all'attuale Skylake. Pertanto, i rappresentanti della famiglia Sandy Bridge sono diventati le prime CPU altamente integrate, in cui sia i core di elaborazione che quelli grafici, nonché un north bridge con una cache L3 e un controller di memoria, sono stati assemblati in un chip a semiconduttore. Inoltre, sono stati i primi a utilizzare un bus ad anello interno, attraverso il quale è stato risolto il problema dell'interazione altamente efficiente di tutte le unità strutturali che compongono un processore così complesso. Questi principi di progettazione universale incorporati nella microarchitettura Sandy Bridge continuano ad essere seguiti da tutte le generazioni successive di CPU senza grandi modifiche.La microarchitettura interna dei core informatici ha subito cambiamenti significativi in Sandy Bridge. Non solo ha implementato il supporto per i nuovi set di istruzioni AES-NI e AVX, ma ha anche riscontrato numerosi importanti miglioramenti nelle viscere della pipeline di esecuzione. Fu in Sandy Bridge che fu aggiunta una cache di livello 0 separata per le istruzioni decodificate; è apparsa un'unità di riordino delle istruzioni completamente nuova, basata sull'utilizzo di un file di registro fisico; Gli algoritmi di previsione dei rami sono stati notevolmente migliorati; inoltre, due delle tre porte di esecuzione per l'utilizzo dei dati sono state unificate. Riforme così diverse, eseguite simultaneamente in tutte le fasi della pipeline, hanno permesso di aumentare significativamente la produttività specifica di Sandy Bridge, che è immediatamente aumentata di quasi il 15% rispetto ai processori Nehalem della generazione precedente. A ciò si aggiungeva un aumento del 15% delle frequenze di clock nominali e un eccellente potenziale di overclocking, dando vita a una famiglia di processori che Intel continua a considerare come un'incarnazione esemplare della fase "so" nel concetto di sviluppo del pendolo dell'azienda.
In effetti, non abbiamo visto miglioramenti nella microarchitettura simili per scala ed efficacia dai tempi di Sandy Bridge. Tutte le generazioni successive di progetti di processori apportano miglioramenti molto minori ai core di calcolo. Forse questo è un riflesso della mancanza di vera concorrenza nel mercato dei processori, forse la ragione del rallentamento sta nel desiderio di Intel di concentrarsi sul miglioramento dei core grafici, o forse Sandy Bridge si è semplicemente rivelato un progetto così di successo da renderlo ulteriori sviluppi richiede troppo lavoro.
La transizione da Sandy Bridge a Ivy Bridge illustra perfettamente il declino dell’intensità dell’innovazione. Nonostante il fatto che la generazione successiva di processori dopo Sandy Bridge sia stata trasferita a una nuova tecnologia di produzione con standard a 22 nm, la sua velocità di clock non è aumentata affatto. I miglioramenti apportati al design hanno interessato principalmente il controller della memoria, che è diventato più flessibile, e il controller del bus PCI Express, che è diventato compatibile con la terza versione di questo standard. Per quanto riguarda la microarchitettura dei core informatici stessi, alcune modifiche estetiche hanno permesso di accelerare l'esecuzione delle operazioni di divisione e aumentare leggermente l'efficienza della tecnologia Hyper-Threading, e questo è tutto. Di conseguenza, l’aumento della produttività specifica non è stato superiore al 5%.
Allo stesso tempo, l'introduzione di Ivy Bridge ha portato anche qualcosa di cui il milione di overclocker ora si rammarica amaramente. A partire dai processori di questa generazione, Intel ha abbandonato l'accoppiamento del chip semiconduttore della CPU e del coperchio che lo ricopre mediante saldatura senza flusso ed è passata a riempire lo spazio tra loro con un materiale di interfaccia termica polimerico con proprietà di conduttività termica molto dubbie. Ciò ha peggiorato artificialmente il potenziale di frequenza e ha reso i processori Ivy Bridge, come tutti i loro successori, notevolmente meno overclockabili rispetto ai vigorosi "vecchi" Sandy Bridge in questo senso.
Tuttavia, Ivy Bridge è solo un "segno di spunta", e quindi nessuno ha promesso scoperte speciali in questi processori. Tuttavia, la generazione successiva, Haswell, che, a differenza di Ivy Bridge, appartiene già alla fase “così”, non ha portato alcuna crescita incoraggiante in termini di produttività. E questo in realtà è un po 'strano, dal momento che sono stati apportati molti miglioramenti diversi alla microarchitettura Haswell e sono dispersi in diverse parti della pipeline di esecuzione, il che in totale potrebbe aumentare la velocità complessiva dell'esecuzione dei comandi.
Ad esempio, nella parte di input della pipeline, le prestazioni della previsione dei rami sono state migliorate e la coda delle istruzioni decodificate ha iniziato a essere divisa dinamicamente tra thread paralleli che coesistono all'interno della tecnologia Hyper-Threading. Allo stesso tempo, si è verificato un aumento della finestra per l'esecuzione fuori ordine dei comandi, che in totale avrebbe dovuto aumentare la quota di codice eseguito in parallelo dal processore. Due porte funzionali aggiuntive sono state aggiunte direttamente all'unità di esecuzione, finalizzate all'elaborazione di comandi interi, alla manutenzione dei rami e alla memorizzazione dei dati. Grazie a ciò, Haswell è riuscito a elaborare fino a otto microoperazioni per ciclo di clock, un terzo in più rispetto ai suoi predecessori. Inoltre, la nuova microarchitettura ha raddoppiato la larghezza di banda della memoria cache di primo e secondo livello.
Pertanto, i miglioramenti nella microarchitettura Haswell non hanno influenzato solo la velocità del decoder, come sembra questo momentoè diventato il più grande collo di bottiglia nei moderni processori Core. Infatti, nonostante l’impressionante elenco di miglioramenti, l’aumento della produttività specifica per Haswell rispetto a Ivy Bridge è stato solo del 5-10% circa. Ma in tutta onestà, va notato che nelle operazioni vettoriali l'accelerazione è notevolmente molto più forte. E i maggiori vantaggi si possono vedere nelle applicazioni che utilizzano i nuovi comandi AVX2 e FMA, il cui supporto è apparso anche in questa microarchitettura.
Anche i processori Haswell, come Ivy Bridge, all'inizio non furono particolarmente apprezzati dagli appassionati. Soprattutto considerando il fatto che nella versione originale non offrivano alcun aumento delle frequenze di clock. Tuttavia, un anno dopo il suo debutto, Haswell cominciò a sembrare notevolmente più attraente. Innanzitutto, il numero di applicazioni che accedono di più punti di forza questa architettura e utilizzando istruzioni vettoriali. In secondo luogo, Intel è riuscita a correggere la situazione con le frequenze. Le successive modifiche di Haswell, nome in codice Devil's Canyon, furono in grado di aumentare il loro vantaggio rispetto ai loro predecessori aumentando la velocità di clock, che alla fine superò il limite dei 4 GHz. Inoltre, seguendo l'esempio degli overclocker, Intel ha migliorato l'interfaccia termica polimerica sotto il coperchio del processore, il che rende Devil's Canyon più adatto all'overclocking. Certo, non flessibile come Sandy Bridge, ma comunque.
E con tale bagaglio, Intel si è rivolta a Broadwell. Poiché la caratteristica principale di questi processori avrebbe dovuto essere una nuova tecnologia di produzione con standard a 14 nm, non sono state pianificate innovazioni significative nella loro microarchitettura: doveva essere quasi il "tick" più banale. Tutto il necessario per il successo dei nuovi prodotti potrebbe essere fornito da un semplice processo tecnico con transistor FinFET di seconda generazione, che in teoria consentirebbe di ridurre il consumo energetico e aumentare le frequenze. Tuttavia, implementazione pratica nuova tecnologia si trasformò in una serie di fallimenti, a seguito dei quali Broadwell ottenne solo efficienza, ma non alte frequenze. Di conseguenza, i processori di questa generazione introdotti da Intel per i sistemi desktop si sono rivelati più simili a CPU mobili che successori di Devil's Canyon. Inoltre, oltre ai pacchetti termici ridotti e alle frequenze ripristinate, differiscono dai loro predecessori per avere una cache L3 più piccola, che, tuttavia, è in qualche modo compensata dall'apparizione di una cache di quarto livello situata su un chip separato.
Alla stessa frequenza di Haswell, i processori Broadwell dimostrano un vantaggio di circa il 7%, fornito sia dall'aggiunta di un ulteriore livello di caching dei dati sia da un altro miglioramento nell'algoritmo di previsione dei rami insieme ad un aumento dei principali buffer interni. Inoltre, Broadwell implementa schemi nuovi e più veloci per l'esecuzione delle istruzioni di moltiplicazione e divisione. Tuttavia, tutti questi piccoli miglioramenti sono vanificati dal fiasco della velocità di clock, che ci riporta all'era pre-Sandy Bridge. Ad esempio, il vecchio overclocker Core i7-5775C della generazione Broadwell ha una frequenza inferiore al Core i7-4790K di ben 700 MHz. È chiaro che in questo contesto è inutile aspettarsi un aumento della produttività finché non si verifica un grave calo della produttività.
Soprattutto per questo motivo, Broadwell si è rivelato poco attraente per la maggior parte degli utenti. Sì, i processori di questa famiglia sono molto economici e si adattano persino a un pacchetto termico con un telaio da 65 watt, ma a chi importa davvero? Il potenziale di overclock della CPU da 14 nm di prima generazione si è rivelato piuttosto limitato. Non si parla di alcuna operazione a frequenze vicine alla barra dei 5 GHz. Il massimo che si può ottenere da Broadwell utilizzando il raffreddamento ad aria si trova in prossimità di 4,2 GHz. In altre parole, il Core di quinta generazione di Intel si è rivelato, quantomeno, strano. Di cui, a proposito, il gigante dei microprocessori alla fine si è pentito: i rappresentanti di Intel notano che il rilascio tardivo di Broadwell per computer desktop, il suo breve ciclo di vita e le caratteristiche atipiche hanno avuto un impatto negativo sulle vendite e la società non ha intenzione di intraprendere tali esperimenti più.
In questo contesto, il nuovo Skylake appare non tanto come un ulteriore sviluppo della microarchitettura Intel, ma come una sorta di lavoro sugli errori. Nonostante questa generazione di CPU utilizzi la stessa tecnologia di processo a 14 nm di Broadwell, Skylake non ha problemi con il funzionamento alle alte frequenze. Le frequenze nominali dei processori Core di sesta generazione sono tornate a quelle caratteristiche dei predecessori a 22 nm e il potenziale di overclock è addirittura leggermente aumentato. Il fatto che in Skylake il convertitore di potenza del processore si sia spostato nuovamente sulla scheda madre e quindi abbia ridotto la generazione di calore totale della CPU durante l'overclocking ha giocato qui nelle mani degli overclocker. L'unico peccato è che Intel non sia mai tornata ad utilizzare un'interfaccia termica efficace tra il die e la cover del processore.
Ma per quanto riguarda la microarchitettura di base dei core informatici, nonostante Skylake, come Haswell, sia l'incarnazione della fase "so", ci sono pochissime innovazioni in essa. Inoltre, la maggior parte di essi mira ad espandere la parte di input della pipeline esecutiva, mentre le restanti parti della pipeline sono rimaste senza modifiche significative. Le modifiche riguardano il miglioramento delle prestazioni della previsione dei rami e l’aumento dell’efficienza dell’unità di prelettura, e questo è tutto. Allo stesso tempo, alcune ottimizzazioni non servono tanto a migliorare le prestazioni, ma mirano ad aumentare ulteriormente l'efficienza energetica. Pertanto, non sorprende che Skylake non sia quasi diverso da Broadwell nelle sue prestazioni specifiche.
Tuttavia, ci sono delle eccezioni: in alcuni casi, Skylake può sovraperformare i suoi predecessori in termini di prestazioni e in modo più evidente. Il fatto è che il sottosistema di memoria in questa microarchitettura è stato migliorato. Il bus ad anello on-chip è diventato più veloce e questo ha aumentato la larghezza di banda della cache L3. Inoltre, il controller di memoria ha ricevuto il supporto per la memoria SDRAM DDR4 ad alta frequenza.
Ma alla fine, si scopre che qualunque cosa dica Intel sulla progressività di Skylake, dal punto di vista degli utenti ordinari si tratta di un aggiornamento piuttosto debole. I principali miglioramenti in Skylake riguardano il core grafico e l'efficienza energetica, che apre la strada per tali CPU ai sistemi fanless del formato tablet. I rappresentanti desktop di questa generazione non differiscono molto da quelli di Haswell. Anche se chiudiamo gli occhi sull'esistenza della generazione intermedia Broadwell e confrontiamo direttamente Skylake con Haswell, l'aumento osservato della produttività specifica sarà di circa il 7-8%, il che difficilmente può essere definito una manifestazione impressionante del progresso tecnico.
Di passaggio, vale la pena notare che il miglioramento della tecnologia processi di produzione. Nel percorso da Sandy Bridge a Skylake, Intel ha cambiato due tecnologie di semiconduttori e ha ridotto di oltre la metà lo spessore delle porte dei transistor. Tuttavia, la moderna tecnologia di processo a 14 nm, rispetto alla tecnologia a 32 nm di cinque anni fa, non ha consentito di aumentare le frequenze operative dei processori. Tutti i processori Core delle ultime cinque generazioni hanno velocità di clock molto simili, che, se superano la soglia dei 4 GHz, sono molto piccole.
Per illustrare chiaramente questo fatto, potete guardare il grafico seguente, che mostra la velocità di clock dei vecchi processori Core i7 con overclocking di diverse generazioni.
Inoltre, la velocità clock di picco non si verifica nemmeno su Skylake. I processori Haswell appartenenti al sottogruppo Devil's Canyon possono vantare la frequenza massima. La loro frequenza nominale è di 4,0 GHz, ma grazie alla modalità turbo in condizioni reali sono in grado di accelerare fino a 4,4 GHz. Per il moderno Skylake, la frequenza massima è di soli 4,2 GHz.
Tutto ciò, naturalmente, influisce sulle prestazioni finali dei rappresentanti reali di varie famiglie di CPU. E poi proponiamo di vedere come tutto ciò si riflette nelle prestazioni delle piattaforme costruite sulla base dei processori di punta di ciascuna delle famiglie Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell e Skylake.
Come abbiamo testato
Il confronto ha coinvolto cinque processori Core i7 di diverse generazioni: Core i7-2700K, Core i7-3770K, Core i7-4790K, Core i7-5775C e Core i7-6700K. Pertanto, l'elenco dei componenti coinvolti nei test si è rivelato piuttosto ampio:
Processori:
Intel Core i7-2600K (Sandy Bridge, 4 core + HT, 3,4-3,8 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 core + HT, 3,5-3,9 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 core + HT, 4,0-4,4 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-5775C (Broadwell, 4 core, 3,3-3,7 GHz, 6 MB L3, 128 MB L4).
Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 core, 4,0-4,2 GHz, 8 MB L3).
Dissipatore CPU: Noctua NH-U14S.
Schede madri:
ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151, Intel Z170);
ASUS Z97-Pro (LGA 1150, Intel Z97);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77).
Memoria:
2 SDRAM DDR3-2133 da 8 GB, 9-11-11-31 (G.Skill F3-2133C9D-16GTX);
SDRAM DDR4-2666 da 2x8 GB, 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2A2666C16R).
Scheda video: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 GB/384 bit GDDR5, 1000-1076/7010 MHz).
Sottosistema disco: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Alimentazione: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 W).
Il test è stato eseguito sul sistema operativo Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 utilizzando il seguente set di driver:
Driver del chipset Intel 10.1.1.8;
Driver di interfaccia del motore di gestione Intel 11.0.0.1157;
Driver NVIDIA GeForce 358.50.
Prestazione
Prestazioni complessivePer valutare le prestazioni del processore in attività comuni, utilizziamo tradizionalmente il pacchetto di test Bapco SYSmark, che simula il lavoro dell'utente in programmi e applicazioni per ufficio moderni e comuni reali per la creazione e l'elaborazione di contenuti digitali. L'idea del test è molto semplice: produce un'unica metrica che caratterizza la velocità media ponderata del computer durante l'uso quotidiano. Dopo aver lasciato la sala operatoria Sistemi Windows 10 questo benchmark è stato aggiornato ancora una volta e ora stiamo utilizzando l'ultima versione: SYSmark 2014 1.5.
Confrontando Core i7 di diverse generazioni, quando funzionano nelle loro modalità nominali, i risultati sono completamente diversi da quelli confrontati con una singola frequenza di clock. Tuttavia, la frequenza effettiva e le caratteristiche operative della modalità turbo hanno un impatto abbastanza significativo sulle prestazioni. Ad esempio, secondo i dati ottenuti, il Core i7-6700K è più veloce del Core i7-5775C fino all'11%, ma il suo vantaggio rispetto al Core i7-4790K è molto insignificante: è solo del 3% circa. Allo stesso tempo, non possiamo ignorare il fatto che il nuovo Skylake risulta essere significativamente più veloce dei processori delle generazioni Sandy Bridge e Ivy Bridge. Il suo vantaggio rispetto al Core i7-2700K e al Core i7-3770K raggiunge rispettivamente il 33 e il 28%.
È possibile ottenere una comprensione più approfondita dei risultati di SYSmark 2014 1.5 familiarizzando con le stime delle prestazioni ottenute in vari scenari di utilizzo del sistema. Lo scenario Produttività in ufficio simula il tipico lavoro d'ufficio: scrivere testi, elaborare fogli di calcolo, lavorare con la posta elettronica e navigare in Internet. Lo script utilizza il seguente set di applicazioni: Adobe Acrobat XI Pro, Google Chrome 32, Microsoft Excel 2013, Microsoft OneNote 2013, Microsoft Outlook 2013, Microsoft PowerPoint 2013, Microsoft Word 2013, WinZip Pro 17.5 Pro.
Lo scenario Creazione multimediale simula la creazione di uno spot pubblicitario utilizzando immagini e video digitali pre-girati. A questo scopo vengono utilizzati i popolari pacchetti Adobe Photoshop CS6 Extended, Adobe Premiere Pro CS6 e Trimble SketchUp Pro 2013.
Lo scenario Dati/Analisi Finanziaria è dedicato all'analisi statistica e alla previsione degli investimenti sulla base di un determinato modello finanziario. Lo scenario utilizza grandi quantità di dati numerici e due applicazioni: Microsoft Excel 2013 e WinZip Pro 17.5 Pro.
I risultati ottenuti in vari scenari di carico ripetono qualitativamente gli indicatori generali di SYSmark 2014 1.5. L'unico fatto degno di nota è che il processore Core i7-4790K non sembra affatto obsoleto. Perde notevolmente rispetto all'ultimo Core i7-6700K solo nello scenario di calcolo Dati/Analisi Finanziaria, e negli altri casi è inferiore al suo successore di una quantità molto insignificante, o è generalmente più veloce. Ad esempio, un membro della famiglia Haswell è più avanti del nuovo Skylake nelle applicazioni per ufficio. Ma i processori più vecchi, Core i7-2700K e Core i7-3770K, sembrano già offerte un po' obsolete. Stanno perdendo contro il nuovo prodotto tipi diversi compiti dal 25 al 40%, e questa è forse una ragione più che sufficiente per considerare il Core i7-6700K un degno sostituto.
Prestazioni di gioco
Come sapete, le prestazioni delle piattaforme dotate di processori ad alte prestazioni nella stragrande maggioranza dei giochi moderni sono determinate dalla potenza del sottosistema grafico. Ecco perché, quando testiamo i processori, selezioniamo i giochi più dipendenti dal processore e misuriamo il numero di fotogrammi due volte. I test di primo passaggio vengono effettuati senza attivare l'anti-aliasing e con impostazioni tutt'altro che massime. Tali impostazioni consentono di valutare in linea di principio le prestazioni dei processori con un carico di gioco e quindi di speculare su come si comporteranno le piattaforme informatiche testate in futuro, quando sul mercato appariranno opzioni più veloci per gli acceleratori grafici. Il secondo passaggio viene eseguito con impostazioni realistiche, selezionando la risoluzione FullHD e il livello massimo di antialiasing a schermo intero. A nostro avviso, tali risultati non sono meno interessanti, poiché rispondono alla domanda più frequente su quale livello di prestazioni di gioco i processori possono fornire in questo momento, nelle condizioni moderne.
Tuttavia, in questo test abbiamo assemblato un potente sottosistema grafico basato sulla scheda video di punta NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. Di conseguenza, in alcuni giochi il frame rate mostrava una dipendenza dalle prestazioni del processore, anche con la risoluzione FullHD.
Risultati in risoluzione FullHD con impostazioni di massima qualità
In genere, l'impatto dei processori sulle prestazioni di gioco, soprattutto quando si tratta dei potenti rappresentanti della serie Core i7, è insignificante. Tuttavia, confrontando cinque Core i7 di diverse generazioni, i risultati non sono affatto uniformi. Anche con le massime impostazioni di qualità grafica, il Core i7-6700K e il Core i7-5775C offrono le migliori prestazioni di gioco, mentre il vecchio Core i7 resta indietro. Pertanto, il frame rate ottenuto in un sistema con Core i7-6700K supera le prestazioni di un sistema basato su Core i7-4770K di un impercettibile 1%, ma i processori Core i7-2700K e Core i7-3770K sembrano già essere una base notevolmente peggiore per un sistema di gioco. Passare da un Core i7-2700K o Core i7-3770K all'ultimo Core i7-6700K dà un aumento degli fps del 5-7%, che può avere un impatto abbastanza evidente sulla qualità del gameplay.
Tutto questo può essere visto molto più chiaramente se guardi le prestazioni di gioco dei processori con una qualità dell'immagine ridotta, quando il frame rate non dipende dalla potenza del sottosistema grafico.
Risultati a risoluzione ridotta
L'ultimo processore Core i7-6700K riesce ancora una volta a mostrare le prestazioni più elevate tra tutti i Core i7 delle ultime generazioni. La sua superiorità sul Core i7-5775C è di circa il 5%, e sul Core i7-4690K di circa il 10%. Non c'è niente di strano in questo: i giochi sono abbastanza sensibili alla velocità del sottosistema di memoria, ed è in quest'area che in Skylake sono stati apportati seri miglioramenti. Ma la superiorità del Core i7-6700K rispetto al Core i7-2700K e al Core i7-3770K è molto più evidente. Il vecchio Sandy Bridge resta indietro del 30-35% rispetto al nuovo prodotto, mentre l'Ivy Bridge perde circa il 20-30%. In altre parole, non importa quanto Intel venga criticata per aver migliorato troppo lentamente i propri processori, l'azienda è riuscita ad aumentare la velocità delle sue CPU di un terzo negli ultimi cinque anni, e questo è un risultato molto tangibile.
I test nei giochi reali sono completati dai risultati del popolare benchmark sintetico Futuremark 3DMark.
I risultati prodotti da Futuremark 3DMark fanno eco agli indicatori di gioco. Quando la microarchitettura dei processori Core i7 è stata trasferita da Sandy Bridge a Ivy Bridge, i punteggi 3DMark sono aumentati dal 2 al 7%. L'introduzione del design Haswell e il rilascio dei processori Devil's Canyon hanno aggiunto un ulteriore 7-14% alle prestazioni dei vecchi Core i7. Tuttavia, l'aspetto del Core i7-5775C, che ha una frequenza clock relativamente bassa, ha in qualche modo ridotto le prestazioni. E il nuovissimo Core i7-6700K, infatti, ha dovuto sopportare il peso di due generazioni di microarchitettura contemporaneamente. L'aumento del punteggio finale 3DMark per il nuovo processore della famiglia Skylake rispetto al Core i7-4790K è stato fino al 7%. E in effetti, non è così tanto: dopotutto, i processori Haswell sono stati in grado di apportare il miglioramento più evidente delle prestazioni negli ultimi cinque anni. Le ultime generazioni di processori desktop sono effettivamente un po' deludenti.
Test nelle applicazioni
In Autodesk 3ds max 2016 testiamo la velocità di rendering finale. Misura il tempo necessario per eseguire il rendering di un singolo fotogramma di una scena Hummer standard con una risoluzione di 1920x1080 utilizzando il renderer mental ray.
Conduciamo un altro test di rendering finale utilizzando il popolare pacchetto di grafica 3D gratuito Blender 2.75a. In esso misuriamo il tempo necessario per costruire il modello finale da Blender Cycles Benchmark rev4.
Per misurare la velocità del rendering 3D fotorealistico, abbiamo utilizzato il test Cinebench R15. Maxon ha recentemente aggiornato il suo benchmark e ora consente nuovamente di valutare la velocità di varie piattaforme durante il rendering nelle versioni attuali del pacchetto di animazione Cinema 4D.
Prestazioni di siti Web e applicazioni Internet creati utilizzando tecnologie moderne, misurato da noi nel nuovo browser Microsoft Edge 20.10240.16384.0. A questo scopo viene utilizzato un test specializzato, WebXPRT 2015, che implementa algoritmi effettivamente utilizzati nelle applicazioni Internet in HTML5 e JavaScript.
Test delle prestazioni di elaborazione immagini grafiche si svolge in Adobe Photoshop CC 2015. Misura il tempo medio di esecuzione di uno script di prova che è una rielaborazione creativa del Retouch Artists Photoshop Speed Test, che prevede l'elaborazione tipica di quattro immagini da 24 megapixel scattate Camera digitale.
A causa delle numerose richieste da parte di fotografi amatoriali, abbiamo testato le prestazioni del programma di grafica Adobe Photoshop Lightroom 6.1. Lo scenario di test prevede la post-elaborazione e l'esportazione in JPEG con risoluzione 1920x1080 e qualità massima di duecento immagini RAW da 12 megapixel scattate con una fotocamera digitale Nikon D300.
Adobe Premiere Pro CC 2015 testa le prestazioni per l'editing video non lineare. Viene misurato il tempo necessario per il rendering di un progetto Blu-Ray contenente video HDV 1080p25 con vari effetti applicati.
Per misurare le prestazioni dei processori durante la compressione delle informazioni, utilizziamo l'archiviatore WinRAR 5.3, con il quale grado massimo compressione, archiviamo una cartella con vari file con un volume totale di 1,7 GB.
Per valutare la velocità della transcodifica video nel formato H.264, viene utilizzato il test x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64bit), basato sulla misurazione del tempo in cui l'encoder x264 codifica il video sorgente in formato MPEG-4/AVC con una risoluzione di 1920x1080@50fps e impostazioni predefinite. Va notato che i risultati di questo benchmark sono di grande importanza pratica, poiché l'encoder x264 è alla base di numerose utilità di transcodifica popolari, ad esempio HandBrake, MeGUI, VirtualDub, ecc. Aggiorniamo periodicamente l'encoder utilizzato per le misurazioni delle prestazioni e questo test ha coinvolto la versione r2538, che supporta tutti i set di istruzioni moderni, incluso AVX2.
Inoltre, abbiamo aggiunto all'elenco delle applicazioni di test un nuovo codificatore x265 progettato per la transcodifica video nel promettente formato H.265/HEVC, che è una continuazione logica di H.264 ed è caratterizzato da algoritmi di compressione più efficienti. Per valutare le prestazioni, viene utilizzato un file video sorgente 1080p@50FPS Y4M, che viene transcodificato in formato H.265 con un profilo medio. A questo test ha preso parte anche il rilascio della versione 1.7 dell'encoder.
Il vantaggio del Core i7-6700K rispetto ai suoi precedenti predecessori in varie applicazioni è fuori dubbio. Tuttavia, due tipi di problemi hanno beneficiato maggiormente dell’evoluzione avvenuta. In primo luogo, relativo al trattamento dei contenuti multimediali, siano essi video o immagini. In secondo luogo, il rendering finale nella modellazione 3D e nei pacchetti di progettazione. In generale, in questi casi, il Core i7-6700K supera il Core i7-2700K di almeno il 40-50%. E a volte puoi vedere un miglioramento della velocità molto più impressionante. Pertanto, durante la transcodifica video con il codec x265, l'ultimo Core i7-6700K offre esattamente il doppio delle prestazioni del vecchio Core i7-2700K.
Se parliamo dell'aumento della velocità di esecuzione di attività ad alta intensità di risorse che il Core i7-6700K può fornire rispetto al Core i7-4790K, allora non ci sono illustrazioni così impressionanti dei risultati del lavoro degli ingegneri Intel. Il massimo vantaggio della novità si osserva in Lightroom; qui Skylake si è rivelato una volta e mezza migliore. Ma questa è piuttosto un'eccezione alla regola. Nella maggior parte delle attività multimediali, il Core i7-6700K offre solo un miglioramento delle prestazioni solo del 10% rispetto al Core i7-4790K. E sotto carichi di diversa natura, la differenza di prestazioni è ancora più piccola o del tutto assente.
Separatamente devo spendere qualche parola sul risultato mostrato dal Core i7-5775C. A causa della bassa velocità clock, questo processore è più lento del Core i7-4790K e del Core i7-6700K. Ma non dimenticare che la sua caratteristica fondamentale è l’efficienza. Ed è perfettamente in grado di diventarne uno migliori opzioni in termini di produttività specifica per watt di elettricità consumata. Possiamo verificarlo facilmente nella sezione successiva.
Consumo di energia
I processori Skylake sono prodotti utilizzando la moderna tecnologia di processo a 14 nm con transistor 3D di seconda generazione, tuttavia, nonostante ciò, il loro pacchetto termico è aumentato a 91 W. In altre parole, le nuove CPU non solo sono “più calde” del Broadwell da 65 watt, ma superano anche la dissipazione del calore calcolata di Haswell, prodotta utilizzando la tecnologia a 22 nm e coesistente all'interno del pacchetto termico da 88 watt. Il motivo, ovviamente, è che l'architettura Skylake è stata inizialmente ottimizzata non per le alte frequenze, ma per l'efficienza energetica e la possibilità di essere utilizzata in dispositivi mobili. Pertanto, affinché il desktop Skylake possa ricevere velocità di clock accettabili in prossimità dei 4 GHz, è stato necessario aumentare la tensione di alimentazione, il che ha inevitabilmente influito sul consumo energetico e sulla dissipazione del calore.Tuttavia, anche i processori Broadwell non avevano basse tensioni operative, quindi c'è speranza che il pacchetto termico Skylake da 91 watt sia stato ottenuto a causa di alcune circostanze formali e, in effetti, non saranno più voraci dei loro predecessori. Controlliamo!
Il nuovo alimentatore digitale Corsair RM850i che utilizziamo nel nostro sistema di test ci consente di monitorare la potenza elettrica consumata e in uscita, che è quella che utilizziamo per le misurazioni. Il grafico seguente mostra il consumo totale del sistema (senza monitor), misurato “dopo” l'alimentazione e rappresenta la somma dei consumi di tutti i componenti coinvolti nel sistema. In questo caso non viene presa in considerazione l'efficienza dell'alimentatore stesso. Per valutare correttamente il consumo energetico, abbiamo attivato la modalità turbo e tutte le tecnologie di risparmio energetico disponibili.
In modalità inattiva, con il rilascio di Broadwell si è verificato un salto di qualità nell'efficienza delle piattaforme desktop. Il Core i7-5775C e il Core i7-6700K presentano un consumo in idle notevolmente inferiore.
Ma sotto il carico della transcodifica video, le opzioni CPU più economiche sono il Core i7-5775C e il Core i7-3770K. L'ultimo Core i7-6700K consuma di più. Il suo appetito energetico è al livello del vecchio Sandy Bridge. È vero, il nuovo prodotto, a differenza di Sandy Bridge, supporta le istruzioni AVX2, che richiedono costi energetici piuttosto significativi.
Il diagramma seguente mostra il consumo massimo sotto carico creato dalla versione a 64 bit dell'utility LinX 0.6.5 con supporto per il set di istruzioni AVX2, che si basa sul pacchetto Linpack, che ha un appetito energetico esorbitante.
Ancora una volta, il processore della generazione Broadwell mostra miracoli di efficienza energetica. Tuttavia, se si guarda quanta energia consuma il Core i7-6700K, diventa chiaro che i progressi nelle microarchitetture hanno scavalcato l'efficienza energetica delle CPU desktop. Sì, nel segmento mobile, con il rilascio di Skylake, sono emerse nuove offerte con rapporti prestazioni/potenza estremamente allettanti, ma i processori desktop più recenti continuano a consumare circa la stessa quantità di quella consumata dai loro predecessori cinque anni prima di oggi.
conclusioni
Dopo aver testato l'ultimo Core i7-6700K e averlo confrontato con diverse generazioni di CPU precedenti, arriviamo nuovamente alla deludente conclusione che Intel continua a seguire i suoi principi inespressi e non è troppo entusiasta di aumentare le prestazioni dei processori desktop mirati ad alte prestazioni. sistemi. E se, rispetto al vecchio Broadwell, il nuovo prodotto offre circa il 15% di miglioramento delle prestazioni grazie a frequenze di clock significativamente migliori, allora rispetto al vecchio, ma più veloce Haswell, non sembra più così progressivo. La differenza di prestazioni tra Core i7-6700K e Core i7-4790K, nonostante questi processori siano separati da due generazioni di microarchitettura, non supera il 5-10%. E questo è ben poco perché il vecchio desktop Skylake possa essere inequivocabilmente raccomandato per l'aggiornamento dei sistemi LGA 1150 esistenti.Tuttavia, ci vorrebbe molto tempo per abituarsi a passi così piccoli da parte di Intel nell'aumentare la velocità dei processori per i sistemi desktop. L'aumento delle prestazioni delle nuove soluzioni, che rientra approssimativamente in questi limiti, è una tradizione di lunga data. Da molto tempo non si registrano cambiamenti rivoluzionari nelle prestazioni di elaborazione delle CPU Intel destinate ai PC desktop. E le ragioni sono abbastanza chiare: gli ingegneri dell’azienda sono impegnati a ottimizzare le microarchitetture sviluppate per le applicazioni mobili e, prima di tutto, pensano all’efficienza energetica. Il successo di Intel nell'adattare le proprie architetture per l'utilizzo in dispositivi sottili e leggeri è innegabile, ma gli aderenti ai desktop classici possono accontentarsi solo di piccoli aumenti di prestazioni, che, fortunatamente, non sono ancora del tutto scomparsi.
Tuttavia, questo non significa che il Core i7-6700K possa essere consigliato solo per i nuovi sistemi. I proprietari di configurazioni basate sulla piattaforma LGA 1155 con processori delle generazioni Sandy Bridge e Ivy Bridge potrebbero pensare di aggiornare i propri computer. In confronto al Core i7-2700K e al Core i7-3770K, il nuovo Core i7-6700K si presenta molto bene - la sua superiorità media ponderata rispetto a tali predecessori è stimata al 30-40%. Inoltre, i processori con microarchitettura Skylake possono vantare il supporto per il set di istruzioni AVX2, che ormai ha trovato ampio utilizzo nelle applicazioni multimediali, e grazie a ciò in alcuni casi il Core i7-6700K risulta essere molto più veloce. Pertanto, durante la transcodifica video, abbiamo riscontrato casi in cui il Core i7-6700K era più del doppio più veloce del Core i7-2700K!
I processori Skylake hanno anche una serie di altri vantaggi associati all'introduzione della nuova piattaforma LGA 1151 che li accompagna. E il punto non è tanto nel supporto per la memoria DDR4 che è apparso in essa, ma nel fatto che la nuova logica si imposta. la centesima serie ha finalmente ricevuto una connessione ad altissima velocità al processore e il supporto per un gran numero di linee PCI Express 3.0. Di conseguenza, i sistemi LGA 1151 avanzati possono vantare numerose interfacce veloci per il collegamento di unità e dispositivi esterni, che sono prive di limitazioni artificiali di larghezza di banda.
Inoltre, quando valuti le prospettive della piattaforma LGA 1151 e dei processori Skylake, devi tenere a mente un'altra cosa. Intel non avrà fretta di immettere sul mercato la prossima generazione di processori, nota come Kaby Lake. Secondo le informazioni disponibili, i rappresentanti di questa serie di processori nelle versioni per computer desktop appariranno sul mercato solo nel 2017. Quindi Skylake sarà con noi per molto tempo e il sistema costruito su di esso sarà in grado di rimanere rilevante per un periodo di tempo molto lungo.