6 ядерный пк. Вся правда о многоядерных процессорах
Задача в общем виде*
* - данное вступление, для удобства читателей, повторяется в начале каждой статьи этой серии
Наши постоянные читатели, быть может, помнят серию статей, которая выходила в 2009 году под общим заголовком «Влияние различных характеристик на быстродействие процессоров современных архитектур ». В ней мы рассматривали некоторое количество сферических процессоров в вакууме, чтобы на основе анализа их быстродействия составить общее впечатление о скорости процессоров реальных и факторах, на неё влияющих. В новом году, после выхода следующей версии методики, мы решили творчески переработать опробованный ранее метод с уклоном в большую реалистичность исследуемых вопросов, то есть моделируя ситуации по возможности реальные. Как и в прошлый раз, начать мы решили с продукции компании AMD, а именно - с самой новой её платформы: Socket AM3. Благо, производитель обещает этой платформе достаточно долгую жизнь, популярность её в пользовательской среде велика, да и название себе компания подобрала более удачное, чем конкурент - с точки зрения сортировки по алфавиту. :)
Нынешняя линейка AMD на первый взгляд кажется несколько хаотичной (мы бы сказали, что и на все последующие тоже…), однако логику производителя понять можно: разумеется, гораздо приятнее бракованный процессор продать, чем выбросить. А т.к. модификаций с различными объёмами и типами кэшей и количеством ядер эта компания выпускает достаточно много, соответственно, есть большой соблазн придумать для экземпляра с «бракованным» ядром или кэшем какое-то название, ядро или часть кэша отключить, а процессор всё-таки продать. :) Благодаря этой замечательной, новаторской политике AMD, в линейке производимых ею AM3-процессоров наблюдается аж три разновидности двухъядерных - с разными объёмами L2-кэша, и даже с наличием L3; две модификации трёхъядерных - с L3 и без него; и снова три модификации четырёхъядерных - с L3 и без него, а также с различными объёмами L3. Кроме того, выпускается для платформы AM3 ещё и одноядерный Sempron. Сведя в одну небольшую таблицу основные технические характеристики CPU для платформы AM3, мы наконец-таки имеем шанс понять, что определённого рода логика в модельном ряде AMD есть:
| Sempron | Athlon II X2 | Phenom II X2 | Athlon II X3 | Phenom II X3 | Athlon II X4 | Phenom II X4 | Phenom II X6 | |
| ядер | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 6 |
| кэш L2, КБ | 1024 | 2×512/1024 | 2×512 | 3×512 | 3×512 | 4×512 | 4×512 | 6×512 |
| кэш L3, КБ | − | − | 6144 | − | 6144 | − | 4096/6144 | 6144 |
Итак, мы наблюдаем достаточно логичное «путешествие» от 1 ядра к 6, сопровождающееся вариациями на тему объёма L2-кэша, а также наличия или отсутствия L3 и его объёма. При этом объёмом L2 AMD «играется» на относительно слабых процессорах (двухъядерных), а далее в качестве универсального «убыстрятеля всего» используется введение L3. Также можно отметить два одинаково странно смотрящихся процессора: Phenom II X2, который при всего 2 ядрах имеет гигантский L3-кэш, и, наоборот, Athlon II X4 - который при 4 ядрах лишён оного совсем. По идее, первый должен являться идеальным вариантом для старого ПО без многопоточной оптимизации (хотя тогда ему и второе-то ядро не очень нужно…), а второй - процессором для оптимистов, надеющихся на то, что 4-ядерный CPU победит все процессоры с меньшим количеством ядер, невзирая на парусник объём кэша. Так оно будет или не так - посмотрим на результаты…
Соответственно, вырисовываются наиболее интересные сопоставления с точки зрения анализа производительности:
- Увеличение количества ядер при одинаковом объёме кэша:
- от 1 ядра к 2;
- от 2 ядер к 3;
- от 3 ядер к 4;
- от 4 ядер к 6.
- Увеличение количества кэша при одинаковом количестве ядер:
- на 2-ядерных процессорах (L2, добавление L3);
- на 3-ядерных процессорах (добавление L3);
- на 4-ядерных процессорах (добавление L3, разные размеры L3).
- Вариации на тему «меньше ядер, но больше кэш*»:
- 1-ядерный процессор в сравнении с 2-ядерным;
- 2-ядерный процессор в сравнении с 3-ядерным.
* - подразумевается: на одиночное ядро.
Как видите, почвы для исследований - поле непаханое. Правда, для того чтобы мы могли зафиксировать своё внимание именно на влиянии вышеперечисленных факторов, убрав все мешающие, нам понадобилось всё-таки сделать один реверанс в сторону «синтетичности» - независимо от того, существует ли такая модель CPU в реальности, все участники тестов работали на одной частоте ядра: 2,6 ГГц. Впрочем, не так уж всё и плохо: Athlon II X3/X4, Phenom II X3/X4 с такой частотой действительно существуют, не бывает только 2600-мегагерцевых Sempron, Athlon/Phenom II X2 и Phenom II X6.Тестирование
Как и было сказано выше, тестирование проводилось в соответствии с новейшей методикой 2010 года , с некоторыми незначительными модификациями:
- Поскольку задача перед нами стояла достаточно масштабная и интересная, а все участники тестов вели себя весьма пристойно, и необъяснимых с точки зрения логики странностей практически не демонстрировали, нами было принято волюнтаристское решение все опциональные тесты объявить постоянными - таким образом, они присутствуют в основном разделе, и участвуют на общих основаниях в среднем балле.
- Поскольку некоторое количество рассмотренных процессоров являются, так сказать «виртуальными», и в реальности не производятся, для данного цикла, для удобства сравнения, был выбран свой собственный эталонный (100-балльный) процессор из числа принимавших участие именно в этой серии тестов: AMD Phenom II X4 810.
Также некоторым, быть может, покажется неожиданной последовательность поднимаемых в различных сериях вопросов: очевидно, что логическому осмыслению она не поддаётся. :) Здесь вам придётся просто простить нам некую хаотичность в последовательности выхода серий: она обуславливается простым «рабочим моментом» - серии будут выходить в той последовательности, в которой будут становиться доступны рассматриваемые в них результаты. К сожалению, обширность нашей методики тестирования обуславливает один её неизбежный недостаток: тесты идут очень долго. Соответственно, мы решили пожертвовать красотой ради оперативности, и, надеемся, вы нас поймёте. К тому же формат сериала, который условно можно обозначить как «одна статья - один ответ на конкретный вопрос», - вполне располагает к такому подходу: ведь нет «важных» и «неважных» вопросов, каждый из них по-своему интересен, и каждый наверняка найдёт своего читателя.
Что ж, приступим. В этой серии мы рассмотрим, казалось бы, достаточно частный случай (к тому же, в том числе по финансовым соображениям, многим совершенно неинтересный) - однако именно поэтому мы и сочли логичным выделить его в отдельную серию. Итак, сегодня мы рассмотрим вопрос увеличения производительности при переходе с 4 ядер на 6. Разумеется, как всегда, «в чистом виде», т.е. при сохранении одинакового объёма всех кэшей и частоты работы ядра - чтобы на быстродействие влияло только увеличение количества ядер. Соответственно, в нашем тестировании примут участие процессоры AMD Phenom II X4 945 и AMD Phenom II X6 1055T, принудительно переключённые на частоту ядра 2,6 ГГц.
3D-визуализация
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 103 | 103 | 0% | |
| 101 | 102 | 1% | |
| 108 | 99 | −8% | |
| 100 | 83 | −17% | |
| 100 | 96 | −4% | |
| 100 | 101 | 1% | |
| Group Score | 102 | 97 | −5% |
Достаточно «жёсткая» реакция: практически все приложения отреагировали на появление ещё двух дополнительных ядер негативно, уменьшив производительность. Впрочем, для нас это не в диковинку - мы и ранее наблюдали такие случаи, хотя и не часто. Руководствуясь банальным здравым смыслом, вполне допустимо предположить, что чем больше будет ядер - тем вероятнее возникновение в том числе таких коллизий. Однако в данном случае необходимо помнить ещё вот о чём: у нас не просто много ядер, а 6 - то есть их количество не кратно ни одной целой степени двойки. Мы однажды , связаные с трёхъядерностью, поэтому логично предположить, что и с 6-ядерностью могут возникнуть проблемы аналогичного плана. А если оба эффекта ещё и накладываются друг на друга...
Рендеринг трёхмерных сцен
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 101 | 115 | 14% | |
| 100 | 145 | 45% | |
| 100 | 143 | 43% | |
| Group Score | 100 | 134 | 34% |
Вполне ожидаемый результат, разве что немного разочаровывает рендер-движок в 3ds max (мы используем V-Ray) - он явно не в состоянии полностью утилизировать мощь 6-ядерного процессора. В остальных случаях результат близок к идеалу (идеальный прирост, как нетрудно посчитать, разделив 6 на 4, составляет 50%). Это, безусловно, радует: мы уже нашли хотя бы один класс приложений, относительно которого 6-ядерный процессор является, безусловно, стоящим приобретением.
Научные и инженерные расчёты
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 102 | 93 | −9% | |
| 100 | 92 | −8% | |
| 100 | 99 | −1% | |
| 100 | 95 | −5% | |
| 98 | 98 | 0% | |
| 103 | 124 | 20% | |
| 100 | 110 | 10% | |
| Group Score | 100 | 102 | 2% |
И снова практически все приложения, не имеющие, серьёзной многопоточной оптимизации, отреагировали на переход с 4 ядер на 6 падением производительности, и, с другой стороны, даже неплохо многопоточно-оптимизированные Mathematica и MATLAB демонстрируют нам прирост, весьма далёкий от идеального.
Растровая графика
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 100 | 112 | 12% | |
| 100 | 95 | −5% | |
Corel PhotoImpact | 99 | 98 | −1% |
| 99 | 110 | 11% | |
| Group Score | 100 | 104 | 4% |
Как ни странно, считающийся хорошо оптимизированным Adobe Photoshop и считающийся достаточно поверхностно оптимизированным ACDSee, получили от 6 ядер пракически одинаковый прирост. Ну а традиционно «однопроцессорные» продукты Corel опять-таки традиционно на 6-ти ядрах притормозили. Видим мы такую ситуацию уже 3-й раз, поэтому удивления уже не испытываем.
Сжатие данных
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 105 | 133 | 27% | |
| 105 | 108 | 3% | |
| 105 | 103 | −2% | |
| Group Score | 105 | 115 | 10% |
Более-менее задействовать 6 ядер умеет только 7-Zip. И снова мы наблюдаем уже не раз отмеченое ранее явление: типично однопотоковая задача на 6-ядерном процессоре демонстрирует худший результат, чем на 4-ядерном. Вряд ли все программисты из самых разных компаний, сговорившись, сделали одну и ту же ошибку, поэтому основных подозреваемых осталось двое: ОС и «железо». Ну или ПО на стыке одного и другого - драйверы.
Компиляция
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| Group Score | 101 | 130 | 29% |
|---|
Результат нельзя назвать «превосходным» - но он хотя бы достаточно ощутим, и не отрицательный. :) Впрочем, напомним то, о чём мы не говорили уже давно (вдруг кто-то забыл): проект, который мы используем, был специальным образом подготовлен к тому, чтобы при его компиляции могло задействоваться несколько ядер. Исходный проект, например, в том виде, в котором он раздаётся на , подобных оптимизаций не имел. Поэтому не стоит обольщаться: если вы хотите получить высокую скорость компиляции на многоядерной системе, для этого придётся приложить дополнительные усилия ещё на этапе компоновки проекта.
Java
Движки JavaScript во всех браузерах, похоже, однопоточные (по крайней мере если не оптимизировать соответствующим образом сами скрипты), поэтому результат нам, уже умудрённым опытом предыдущих тестов, известен заранее: либо ноль, либо хуже. В данном случае - хуже. Правда, в среднем по группе довольно незначительно (да и в любом случае, нам трудно представить, чтобы система с 6-ядерным процессором «просела» на JavaScript) - пусть даже скорость у неё окажется чуть меньше, чем у 4-ядерной.
Кодирование аудио
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 101 | 133 | 32% | |
| 101 | 134 | 33% | |
Monkey’s Audio | 101 | 134 | 33% |
| 100 | 136 | 36% | |
| 100 | 139 | 39% | |
| 102 | 134 | 31% | |
| Group Score | 101 | 135 | 34% |
В зависимости от кодека, прирост составляет от 31% до 39%, и в целом это достаточно высокий показатель. Почему не «идеальные» 50%? Видимо, при 6-ти одновременно выполняющихся потоках, ограничителем для быстродействия становится что-то другое. Вполне возможно даже, что дисковая подсистема - почему бы нет?
Кодирование видео
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 101 | 108 | 7% | |
Mainconcept (VC-1) | 101 | 121 | 20% |
| 99 | 145 | 46% | |
| 105 | 131 | 25% | |
| 100 | 146 | 46% | |
| 101 | 115 | 14% | |
| Group Score | 101 | 128 | 27% |
Более чем скромны результаты DivX/XviD (неужели сказалось то, что оба этих проекта выросли из одного корня?), также не шибко, прямо скажем, радует Sony Vegas - и это при том, то данное ПО относится к профессиональным инструментам, и с дорогой хорошей техникой должно уметь работать соответственно. Однако на высоте продукт Adobe, на высоте (стабильно и уже очень давно x264), поэтому средний балл по группе наглядно нам демонстрирует, что для кодирования видео 6-ядерный процессор вполне применим, и отдача от него будет.
Воспроизведение видео
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 101 | 147 | 46% | |
| 108 | 129 | 19% | |
| 100 | 147 | 47% | |
| 100 | 152 | 52% | |
| Group Score | 102 | 144 | 41% |
Цифры «пользы», вроде бы, высокие - но по факту толку от этого немного: с декодированием видео, даже полностью программным, вполне успешно справляются двухъядерные процессоры среднего уровня, поэтому не всё ли равно, сколько ядер будет при этом процессе простаивать - одно, два, или четыре?
Виртуальная машина
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| 101 | 120 | 19% | |
| 101 | 107 | 6% | |
| Group Score | 101 | 114 | 13% |
Виртуализация накладывает дополнительные ограничения, поэтому было бы странно ждать результатов в райне идеалистических 50% даже от такого хорошего бенчмарка, как встроенный измеритель производительности архиватора 7-Zip - однако результаты Linux по сравнению с Windows XP всё равно поражают: что-то не то у Windows XP с планировщиком. Впрочем, для систем, на которых активно запускаются виртуальные машины, многояденые конфигурации хороши ещё одной особенностью: можно, например, выделить несколько ядер виртуальной машине - но несколько ещё и оставить в эксклюзивное пользование основной ОС. Тогда даже при предельной загрузке «виртуалок», основная ОС не будет впадать в ступор от недостатка процессорных ресурсов.
Общий балл
| 4 cores | 6 cores | %% | |
| Group Score | 101 | 118 | 17% |
|---|
Средний прирост, на самом деле, вовсе не такой уж плохой. Тревожит другое: чем больше ядер - тем чаще встречаются ситуации, когда увеличение их количества сказывается на производительности отрицательно . Конечно, как правило, это весьма скромное падение скорости, которое без специальных измерений никто и не заметит, к тому же мы опять имеем дело с количеством ядер, не кратным степени двойки, а мы уже давно выяснили, что некоторое ПО на такие вещи реагирует странно - однако сама тенденция всё-таки прослеживается вполне чётко, и не может не тревожить. Программисты явно не поспевают за конструкторами процессоров, и если развитие CPU и дальше будет идти такими же темпами, то разрыв может увеличиться ещё больше. Что же касается рекомендаций, то они очевидны: рендеринг, компиляция и java (если вам всерьёз не хватает скорости в этих областях), кодирование видео и аудио - вот для чего может быть нужен 6-ядерный процессор. Для всех остальных применений имеет смысл ограничиться меньшим количеством ядер - тем более, что самые многоядерные процессоры в линейке любого производителя, как правило, не являются самыми высокочастотными, а частота ядра - намного более универсальный способ повышения производительности, чем увеличение количества ядер.
Увеличение количества ядер значительно увеличивает производительность чипов даже без глубоких усовершенствований на уровне внутренней микроархитектуры. Core i7-8700K ожидаемо стал самым быстрым, но и самым дорогостоящим чипом для обновленной платформы LGA1151. Пришло время посмотреть на возможности Core i5-8600K, который также получил 6 ядер, имеет разблокированный множитель, при этом оценен производителем в $250.
Для новых процессоров Core i5 используется тот же кремниевый кристалл, что и для процессоров Coffee Lake старшей линейки Core i7. Удивительно, но чипы также получили шесть вычислительных ядер. Традиционно для десктопных моделей, Core i5 не имеют поддержки технологии логической многопоточности Hyper-Threading. По сравнению с Core i7, здесь с 12 МБ до 9 МБ уменьшен объем кеш-памяти, а также используются менее агрессивные частотные формулы. Но все это упрощения в контексте Coffee Lake, если же говорить о сравнении с предшественниками, то прогресс очевиден.
Шестиядерные Core i5 – пожалуй, самая большая неожиданность в истории с выходом чипов Core 8-го поколения. Если увеличение количества вычислительных блоков для Core i7 назревало и было прогнозируемо после запуска AMD Ryzen, то в случае с Core i5 производитель мог бы, например, ограничиться разблокированием Hyper-Threading. Однако, Intel здесь не пошла легким путем. В целом, решение верное. Дополнительные физические ядра должны обеспечить гарантированный прирост производительности в многопоточных задачах.
Модельный ряд Core i5 семейства Coffee Lake
На старте ассортимент нового семейства включает две модели – Core i5-8600K и Core i5-8400. Старшая работает с частотной формулой 4,3/3,6 ГГц и, как несложно догадаться по индексу «К» в названии, имеет разблокированный множитель, позволяющий экспериментировать с разгоном. Core i5-8400 получил формулу 4,0/2,8 ГГц. Оба процессора шестиядерные и оснащены 9 МБ кеш-памяти третьего уровня. Тепловой пакет Core i5-8600K заявлена на уровне 95 Вт, а младшая должна укладываться в рамки TDP 65 Вт.
Наверняка вас уже насторожили достаточно низкие базовые значения рабочих частот. Однако, здесь нет повода для беспокойства. 6-ядерные Coffee Lake получили очень агрессивные алгоритмы работы механизма Turbo Boost 2.0, серьезно ускоряющих CPU даже при нагрузке на все вычислительные блоки. Так в многопоточных задачах, когда нагружены все 6 ядер, частота Core i5-8600K не опускается ниже 4100 МГц, тогда как блоки Core i5-8400 ускоряются минимум до 3800 МГц.
| Core i5-8600K | Core i5-8400 | Core i5-7600K | Core i5-7600 | Core i5-7500 | Core i5-7400 | |
| Семейство | Coffee Lake | Coffee Lake | Kaby Lake | Kaby Lake | Kaby Lake | Kaby Lake |
| Технология производства | 14 нм | 14 нм | 14 нм | 14 нм | 14 нм | 14 нм |
| Количество ядер/потоков | 6/6 | 6/6 | 4/4 | 4/4 | 4/4 | 4/4 |
| Частотная формула | 3,6/4,3 ГГц | 2,8/4,0 ГГц | 3,8/4,2 ГГц | 3,5/4,1 ГГц | 3,4/3,8 ГГц | 3,0/3,5 ГГц |
| Объем кеш-памяти L3 | 9 МБ | 9 МБ | 6 МБ | 6 МБ | 6 МБ | 6 МБ |
| Тепловой пакет (TDP) | 95 Вт | 65 Вт | 91 Вт | 65 Вт | 65 Вт | 65 Вт |
| Рекомендуемая цена | $257 | $182 | $242 | $213 | $192 | $182 |
Процессоры поставляются в красочных коробках с переработанным дизайном. В плане комплектации никаких изменений. Розничная версия Core i5-8600K по-прежнему предлагается без штатной системы охлаждения. Производитель полагает, что если вы уж выбираете энтузиастскую версию с разблокированным множителем, то наверняка готовы потратиться и на соответствующую СО. Core i5-8400 будет поставляться с охладителем, которого наверняка будет достаточно для охлаждения CPU, работающего в штатном режиме.
Обе представленные модели Core i5 по-своему интересны. Core i5-8600K открывает возможности для разгона. Разблокированный множитель позволяет очень просто увеличивать частоту процессора при наличии материнской платы на Intel Z370 и кулера с хорошей эффективностью отвода тепла. Рекомендованная стоимость Core i5-8600K составляет $257, тогда как Core i5-7600K оценивается производителем в $242. Дополнительные $15 кажутся более чем оправданными, учитывая увеличенное количество ядер и кеш-памяти.
В свою очередь Core i5-8400 является наиболее доступным 6-ядерным процессором Intel. Заявленная цена в $182 вовсе идентична таковой для предшествующей модели – Core i5-7400. Этот чип и вовсе выглядит предложением, от которого невозможно отказаться. Core i5-8400 также имеет 6 ядер и 9 МБ кеша L3. Если говорить о рабочей формуле, то частота ядер этого процессора во всех режимах всего на 300 МГц ниже таковой для Core i5-8600K.
Несмотря на, казалось бы, скромный начальный ассортимент Core i5 семейства Coffee Lake, предложенные модели закрывают основные потребности. Есть чип для экспериментов и есть самый доступный 6-ядерный процессор.
Intel Core i5-8600K
К нам на тестирование попал инженерный семпл Core i5-8600K. Как мы уже отмечали, это 6-ядерный процессор, использующий тот же кремниевый кристалл, что и у новых Core i7.
Несмотря на штатную формулу 3,6/4,3 ГГц, фактическая рабочая частота, благодаря активной работе Turbo Boost 2.0, не опускается ниже 4100 МГц. При этом чип работает на 4200 МГц при нагрузке на 2-3-4 ядра и ускоряется до 4300 МГц при однопоточной задаче. То есть с частотами здесь изначально все очень даже хорошо.
Слева — Core i5-7600K (Kaby Lake), справа — Core i5-8600K (Coffee Lake) Учитывая использование того же процессорного разъема LGA1151, визуальных отличий от предшественника здесь минимум. Можно выделить разве что чуть большее скопление элементов поверхностного монтажа рядом с контактными площадками.
Напомним, что для работы любого процессора Coffee Lake понадобится материнская плата на базе чипсетов серии Intel 300. Из-за усиления подсистемы питания, совместимость с платами предыдущего поколения не сохранена, увы. Для обновленной платформы пока доступны только модели на базе Intel Z370 . В случае с чипами, имеющими разблокированный множитель, это очевидный выбор, но вот владельцам рядовых моделей без индекса «К» тоже придется покупать платы на топовом чипсете. По крайней мере до первого квартала 2018 года, когда должны появиться более доступные PCH серии Intel 300.
Разгон
Для изготовления процессоров Coffee Lake используется улучшенный 14-нанометровый техпроцесс. Intel уже имеет большой опыт производства кристаллов по этим нормам, потому неудивительно, что производителю удалось усовершенствовать технологию, даже без номинального перехода на очередную ступень – 10 нм.
Улучшения позволили Intel относительно безболезненно увеличить количество вычислительных ядер с 4 до 6, а также повысив объем кеш-памяти L3 , при этом практически сохранив энергопотребление на прежнем уровне. Тепловой пакет 6-ядерных чипов Coffee Lake с разблокированным множителем укладывается в рамки 95 Вт, тогда как для 4-ядерных Kaby Lake TDP составлял до 91 Вт.
Ожидать ощутимого частотного прогресса от Coffee Lake не стоит. Все же у процессоров увеличилось количество вычислительных блоков, что отчасти компенсирует улучшение технологии производства на уровне кремния.
Во время экспериментов с Core i5-8600K в экспресс-режиме удалось получить 4800 МГц при напряжении питания 1,32 В. То есть уровень разгона близок к тому, что удавалось получить для процессоров Kaby Lake. Можем также предположить, что для чипы Core i5 будут иметь меньший частотный потенциал, чем Core i7. Допускаем, что кристаллы проходят дополнительный отбор и наиболее «зрелые» пластинки впоследствии используются для процессоров старшей линейки.
Конфигурация тестового стенда
| Процессор | Intel Core i7-7700K (4,2/4,5 ГГц), Core i5-7600K (3,8/4,2 ГГц) | Intel, www.intel.ua |
| AMD Ryzen 7 1700X (3,4/3,8 ГГц) | AMD, www.amd.com | |
| Кулер | Thermalright Archon Rev.A | Thermalright, www.thermalright.com |
| Видеокарта | GIGABYTE GeForce GTX 1080 Xtreme Gaming 8G (1759/10200 МГц) | GIGABYTE, www.gigabyte.ua |
| Материнская плата | ASUS Z370 PRIME Z370-A (Intel Z370) | ASUS, www.asus.ua |
| MSI B350 Gaming Pro Carbon (AMD B350) | MSI, ua.msi.com | |
| ASUS PRIME Z270-A (Intel Z270) | ASUS, www.asus.ua | |
| Память | HyperX FURY HX426C15FBK2/16, DDR4-2666, 15-17-17, 16 ГБ (2×8 ГБ) | HyperX, www.hyperxgaming.com |
| Накопитель | HyperX Savage 960 ГБ (SHSS37A/960G) | HyperX, www.hyperxgaming.com |
| Блок питания | Thermaltake Toughpower Grand TPG-1200M (1200 Вт) | Thermaltake, www.thermaltakeusa.com |
| Монитор | Acer Predator XB271HK (27″, 3840×2160) | Acer, www.acer.ua |
Производительность
Для оценки производительности Core i5-8600K мы использовали чип Core i5-7600K. Очень интересно, насколько же новый процессор окажется производительнее предшественника. Как нельзя кстати здесь окажутся и результаты предыдущего теста Core i7-8700K. В этом случае мы можем оценить пользу от использования Hyper-Threading, но, пожалуй, еще более любопытным будет очная ставка Core i5-8600K с Core i7-7700K, позволяющая понять каким будет соотношение сил «чистого» 6-ядерного процессора и топового 4-ядерного чипа предыдущего поколения, который имеет поддержку Hyper-Threading и позволяет обрабатывать одновременно до 8 потоков данных. Полезными будут и результаты AMD Ryzen 7 1700X.
Обязательный этап теста процессоров – Cinebench R15 – в очередной раз демонстрирует преимущества многоядерных процессоров даже в условиях, когда производительность отдельно взятого блока не может похвастать высокой эффективностью. На двух диаграммах Ryzen 7 1700X занимает диаметрально противоположные позиции – лидер в многопоточном режиме и отстающий при однопоточной обработке. Core i5-8600K оказался расторопнее Core i5-7600K на целых 53%. Как же так? Количество ядер ведь увеличилось в полтора раза, то есть даже по самым смелым предположениям производительность должна была бы увеличиться максимум в полтора раза. Дело в том, что в штатном режиме частота Core i5-8600K при нагрузке на все ядра составляет 4100 МГц, а вот у Core i5-7600K в подобном случае работает на 4000 МГц.
Показательно, что шесть полноценных ядер позволили Core i5-8600K на 5% обойти Core i7-7700K. Технология Hyper-Threading в подобных задачах конечно заметно увеличивает производительность, но вариант 4 ядра и и 8 потоков здесь оказался менее предпочтителен, чем 6 ядер.
На результаты в WinRAR влияют многие факторы, включая количество потоков, объемы кешей, работа подсистемы памяти. Core i5-8600K смог заметно улучшить показатели Core i5-7600K, но тем не менее почти на четверть уступил Core i7-7700K. В то же время в 7-Zip процессоры оказались практически равны при опять таки 53%-ном преимуществе над Core i5-7600K. В то же время Core i7-8700K на 40% опережает Core i5-8600K. Сказываются поддержка HT, увеличенный кеш L3 и большая рабочая частота при загрузке всех ядер (4300 МГц vs. 4100 МГц).
В приложениях Blender и Fryrender ситуациях очень схожа. Для завершения рендеринга сцены процессору Core i5-8600K понадобилось чуть больше времени (5–7%), чем Core i7-7700K. В то же время новинка имеет более, чем полуторакратный прирост производительности в сравнении с Core i5-7600K.
Во время перекодирования 4К-видео в Full HD с кодеком H.265 чипы Core i5-8600K и Core i7-7700K показывают практически идентичные результаты с минимальным перевесом дерзкого 6-ядерного Coffee Lake.
А вот во время финального рендеринга видеоролика в Adobe Premier Pro CC новичок уже имел вполне уловимое 10%-ное преимущество над топовым четырехъядерником предыдущего поколения. При этом Core i5-8600K здесь даже почти удалось настичь Ryzen 7 1700X. Использование Core i7-8700K в любом случае обеспечивает дополнительный прирост производительности, однако его величина заметно разнится в зависимости от задачи. Во время обработки видео мы видим преимущество на уровне 18–35%.
Синтетические тесты Performance Test 9 и GeekBench 4.1.3 в целом демонстрируют схожую картину. Core i5-8600K имеет 40%-ное преимущество над Core i5-7600K и 6–13% над Core i7-7700K. Дополнительная поддержка HT и больший L3 оставляют Core i7-8700K вне досягаемости для чипов средней линейки. По крайней мере, когда речь идет о штатных режимах работы CPU.
В представленном окружении Core i5-7600K выглядит как бедный родственник на чужом празднике жизни. Таковы реалии. Процессоры со схожими характеристиками в рамках чипов Intel Core 8-го поколения понижены в классе и будут именоваться не иначе, как Core i3.
Игры
Игровые дисциплины также важны, когда речь идет о мощной домашней системе. Принято считать, что в этом случае основную роль играет видеокарта. Это справедливо, но лишь отчасти. Разработчики игр все активнее начинают перестраиваться под многопоточные алгоритмы, попутно повышая сложность задач, решаемых с помощью CPU. Уже сейчас есть примеры, когда 4-ядерный процессор – не панацея и не гарантия комфортной игры. Случаи все еще единичные, но это уже не исключения, а планомерное смещение акцентов.
Игровой пул любопытно начать с синтетики. Два теста из набора 3DMark не выявляют победителя наиболее интересной пары – Core i5-8600K vs. Core i7-7700K. Последний набирает больше баллов в процессорных расчетах из этапа Fire Strike, тогда как в Time Spy уже 6-ядерный Core i5 имеет преимущество. В обоих случаях разница укладывается в 5–10%. Если же вспоминать о Core i5-7600K, то он остается далеко позади. Но, это все же потенциальные возможности чипов. Игровая реальность она другая.
Даже при использовании средних настроек качества графики во многих проектах ограничителем остается видеокарта. Впрочем, даже в этих случаях процессоры одной архитектуры с большим количеством ядер позволяют получить чуть более высокие минимальные значения кадров/c.
Однако 100%-ная загрузка GPU еще не значит, что производительность процессора не играет роли. Например, Far Cry Primal имеет откровенно слабую оптимизацию под многопоточность. При этом Core i5 предыдущего поколения здесь выглядит скромнее старших моделей, не говоря уже о Ryzen 7 1700X. Схожая ситуация и в Dirt Rally, с тем лишь отличием, что автосим очень тепло принял Coffee Lake.
Уже возрастная по игровым меркам Thief неплохо оптимизирована под многопоточное исполнение. Core i5-8600K здесь удалось превзойти Core i7-7700K, а Core i5-7600K имеет более слабые позиции.
The Witcher: Wild Hunt имеет очень неравномерный характер нагрузки на CPU. На открытых пустынных локациях загрузка 4-ядерного процессора может не превышать 40%, а во время испытаний в черте города все вычислительные блоки могут загружаться на 100%. На комфортности игры это не сказывается, но это повод задуматься о большем запасе производительности.
Вторая часть стратегической «вахи» стала удачной серии тотальной войны. Total War: Warhammer II будет всячески истязать вашу видеокарту и накопитель, а вот по части требований к процессору игра оказалась очень лояльной. Даже в режиме с низким качеством графики во время прохождения встроенного теста battle benchmark 4-ядерный Core i5-7600K нагружается всего на 50–60%, а 16-поточный Ryzen 7 1700X – и вовсе на 25%. И это при максимальной загрузке GPU. В итоге имеем равные показатели кадров/c у всех чипов Intel и минимальное отставание процессора AMD.
Любителям максимального качества графики для Total War: Warhammer II понадобится топовая видеокарта, особенно для режимов выше Full HD. Также настоятельно рекомендуем устанавливать игру на SSD. В принципе, как и все остальные, но здесь пожелания особые.
В перечень тестовых этапов мы также включили игру Watch Dogs 2, которая славится многопоточной оптимизацией. И нужно сказать, что в этом отношении она не разочаровала. Чтобы усилить влияние процессора на производительность, мы использовали общий пресет со средним качеством графики, но с корректировкой на максимальные детализацию геометрии объектов и качество моделей.
К сожалению, в игре нет встроенного бенчмарка, позволяющего с идеальной точностью повторить последовательность сцен на тестовом отрезке. Чтобы получить представление о возможностях систем в этой игре, нам приходилось в течение 5-минутных сессий безостановочно колесить на байке по Сан-Франциско, попутно занимаясь сравнительно честными способами отъема денег у населения, подрывая канализационные устои и дебоширя на светофорах. На системах с каждым из процессоров проводились три сессии, результаты усреднялись. Такой метод хотя и не идеален, но все же дает общее представление о производительности систем и значения, которые можно сравнить.
Watch Dogs 2 очень хорошо оптимизирован под многопоточность. В этом контексте непривычно было видеть 80–90%-ную нагрузку на все 16 потоков доступных Ryzen 7 1700X. В используемом режиме процессор AMD хотя и имеет не очень заметное преимущество над Core i5-7600K по среднему fps, но по субъективным ощущениям отзывчивость платформы была заметно лучше. Отчасти это подтверждают и более высокие минимальные показатели кадров/c. Core i5-8600K здесь оказался интереснее Core i7-7700K, а новый топ – Core i7-8700K – обеспечивал максимальный игровой комфорт.
Процессорный подтест из Ashes of the Singularity: Escalation показывает заметное преимущество Core i5-8600K над предшественником, однако этих усилий не хватило, чтобы настичь Core i7-7700K.Топовый 4-ядерник с HT на 5% впереди.
Так называемый тест искусственного интеллекта выделен в отдельный пункт в Civilization VI. От скорости вычислений зависит время, необходимое системе на один шаг. Казалось бы, вот она, идеальная задача для параллельной обработки. Но, разработчики, увы, все еще не пришли к такому решению. Загрузка даже 4-ядерного процессора здесь колеблется в пределах 50–80%, а заметного прироста 6-ядерные процессоры не приносят, хотя и имеют минимальное преимущество над моделями 7-го поколения. Ryzen 7 1700X при всех своих скрытых резервах на 20–25% задумчивее чипов Intel. Если бы человеческая цивилизация развивалась такими же темпами, как поддержка многопоточности в серии Civilization, то мы бы до сих пор привязывали камни к палкам.
Плюсы: Отличная производительность в многопоточных приложениях; 6 ядер; агрессивная работа Turbo Boost; 9 МБ кеш-памяти L3; возможность разгона
Минусы: Доступность в продаже; необходима новая материнская плата на Intel Z370
Вывод: Новые Intel Core i5 в целом и Core i5-8600K в частности становятся очень удачным решением для систем среднего класса. Увеличение количества ядер ожидаемо улучшает возможности чипов в многопоточных задачах, причем к последним все чаще можно относить и ресурсоемкие игры. Новой 6-ядерной модели зачастую удается приблизиться или даже обойти топовый чип предыдущего поколения – Core i7-7700K. Шесть ядер, увеличенный объем L3, агрессивный алгоритм Turbo Boost и дополнительный частотный потенциал для разгона делают Core i5-8600K привлекательным вариантом для тех, кто планирует собрать мощную настольную систему. И даже необходимость покупки платы на чипсете Intel Z370 здесь выглядит логичной. Вопрос лишь в том, как быстро производителю удастся справится с дефицитом старших моделей Coffee Lake который на старте имеет место не только в Украине, но даже американском рынке.
Процессор
ВведениеГлядя на современное состояние процессорного рынка, со всей уверенностью можно говорить о том, что тактовая частота перестала быть главным мерилом привлекательности современных продуктов. Например, производители уже давно перешли от маркировки моделей процессоров по частоте к рейтинговым номерам, которые присваиваются совсем по другим принципам. В результате произошедших изменений поменялись и правила конкурентной борьбы между AMD и Intel. Ещё совсем недавно эти компании соревновались за покорение очередных частотных рубежей, но сегодня гораздо большее значение для обеих компаний приобрела «гонка за ядрами» - теперь производители стремятся первыми выпустить CPU с наибольшим количеством вычислительных ядер.
Лидирует в этом негласном соревновании на сегодняшний день компания AMD. Она уже сейчас готова предложить потребителям серверные процессоры Opteron 6100, известные также под кодовым именем Magny-Cours, обладающие двенадцатью вычислительными ядрами. У Intel же предельное число ядер в процессоре пока дошло только до восьми: столько ядер насчитывается в серверных моделях Xeon серий 7500 и 6500, называемых также Beckton или Nehalem-EX. Впрочем, следует понимать, что связь между числом ядер и уровнем производительности не такая уж и очевидная. Пропорциональный рост быстродействия при переходе на CPU с большим числом ядер наблюдается лишь в специально оптимизированных задачах, более типичных именно для серверного рынка, а потому ни AMD, ни Intel не стремятся к развязыванию подобной многоядерной гонки среди процессоров для настольных процессоров.
Но некоторые отголоски «гонки за ядрами» до обычных потребителей всё же доносятся. Так, в настоящее время мы переживаем момент прихода в настольные компьютеры процессоров с шестью вычислительными ядрами. Первый шаг в этом направлении сделала уже компания Intel, совсем недавно выпустившая свой шестиядерный процессор в семействе Core i7. Но в то же время этот шаг микропроцессорного гиганта носит явно пробный характер. Во-первых, модель с шестью ядрами предлагается только одна – Core i7-980X
, а, во-вторых, она относится к довольно-таки дорогой серии Extreme Edition, ориентированной на очень узкий круг обеспеченных энтузиастов. Плюс к тому, при выпуске своего шестиядерника компания Intel задействовала и новый технологический процесс с 32-нм нормами: на примере этого процессора легко можно осуществлять обкатку техпроцесса – проблемы ни с недопоставками, ни с чрезмерно высокой себестоимостью ему явно не грозят. Иными словами, Intel, конечно, вывела на рынок шестиядерный процессор для домашних пользователей первой, но сделала это чисто формально, скорее чтобы просто «отметиться» в качестве первопроходца и морально подготовить пользователей к тому, что будущее – за многоядерными процессорами.
Традиционный антагонист Intel, компания AMD, решила придерживаться другой идеологии. В ответ на появление шестиядерного процессора Core i7-980X премиального ценового сегмента этот производитель хочет начать внедрение шестиядерных процессоров в общеупотребительные компьютеры среднего ценового диапазона. И, надо сказать, у AMD для этого есть все необходимые ресурсы. Шестиядерник AMD использует уже давно «обкатанное» в серверном сегменте ядро, а для его производства применяется вполне зрелая 45-нм технология. Так что новый шестиядерный процессор Phenom II X6, с которым нам предстоит познакомиться в этом материале, не является прямым конкурентом для Core i7-980X. AMD просто предлагает нам новый вариант для обычных компьютеров, в которых до сих пор применялись только двухъдерные и четырёхъядерные CPU. Но вот имеет ли смысл широко применять шестиядерные процессоры в настольных системах сегодня, или AMD бежит впереди паровоза – именно на этот вопрос мы и постараемся ответить в нашем исследовании.
Thuban: Istanbul для Socket AM3
Шестиядерный процессор производства AMD – это далеко не новинка. Только ранее шестиядерники, известные под кодовым именем Istanbul, эта компания поставляла исключительно на рынок серверов и рабочих станций, что, впрочем, не мешало при желании применять их и в десктопах, чему мы посвятили отдельную статью . Теперь же процессоры, аналогичные Istanbul, пришли в настольные компьютеры официально. Им присвоено кодовое имя Thuban, а продаваться они будут под торговой маркой Phenom II X6.Ответ на вопрос, почему выпустить десктопный шестиядерник AMD решила только сейчас, вполне очевиден. Нет, дело не во внедрении нового техпроцесса. Просто используемый этой компанией для производства современных процессоров технологический процесс с 45-нм проектными нормами дошёл до той степени зрелости, когда себестоимость достаточно крупных шестиядерных полупроводниковых кристаллов позволяет устанавливать на процессоры на их основе цены, приемлемые для индивидуальных покупателей. Более того, учитывая тот факт, что текущие процессоры AMD с микроархитектурой Stars (K10.5) не могут соперничать по быстродействию с интеловскими предложениями верхней ценовой категории, производитель собирается продавать Phenom II X6 по весьма привлекательным ценам – от 200 до 300 долларов.
И, тем не менее, в основе процессоров Phenom II X6 лежит совершенно полноценный шестиядерный монолитный полупроводниковый кристалл с площадью 346 кв. мм., то есть ровно такой же, как и применяется в серверных процессорах семейства Opteron 2400 и 8400.
Конечно, число шин HyperTransport в десктопном шестиядерном кристалле Thuban сокращено до одной, а контроллер памяти переориентирован на поддержку нерегистровых модулей, но это – минорные и малозначительные изменения. Вместе с этим можно сказать, что Thuban является и прямым потомком четырёхъядерных процессоров Deneb, в которых просто было добавлено два дополнительных ядра. Все же общие блоки, такие как контроллер памяти или шина HyperTransport в Thuban абсолютно такие же, как в четырехъядерных процессорах Phenom II X4. Даже размер разделяемой кэш-памяти третьего уровня остался тем же – 6 Мбайт.
Совершенно неудивительно, что новые шестиядерные процессоры Phenom II X6 полностью совместимы с существующими Socket AM3 и Socket AM2+ материнскими платами. AMD продолжает блюсти установленные ей же самой принципы преемственности платформ. Единственное, что может потребоваться для обеспечения полной работоспособности новых процессоров в старых материнских платах – это обновление прошивки.
Вместе с тем AMD подготовила для своих приверженцев и весьма неожиданный сюрприз. Тактовые частоты процессоров Phenom II X6 будут достигать 3.2 ГГц, что существенно превышает частоту старших серверных процессоров с шестью вычислительными ядрами. Поблагодарить за это мы должны производственного партнёра AMD – компанию Globalfoundries, которая освоила применение нового материала с низкой диэлектрической проницаемостью между слоями проводников. В результате, мы получили шестиядерные процессоры с относительно высокой тактовой частотой, но с расчётным тепловыделением, не выходящим за привычный 125-ваттный рубеж.
Кроме того, AMD придумали и ещё одно усовершенствование, которое повышает привлекательность Phenom II X6 в общеупотребительных применениях – технологию Turbo CORE. О ней – подробнее.
Технология AMD Turbo CORE
Одним из ключевых усовершенствований новых процессоров семейства Thuban стало появление технологии Turbo CORE – своеобразного ответа компании AMD на интеловский Turbo Boost.Напомним, суть технологии Turbo Boost, реализованной в процессорах Intel Core i5 и Core i7, заключается в увеличении их тактовой частоты в те моменты, когда работой загружены не все вычислительные ядра. Благодаря этому трюку современные многоядерные процессоры компании Intel, тактовая частота которых обычно оказывается ниже, чем у двухъядерных, демонстрируют хорошую производительность не только в многопоточных приложениях, но и при слабо распараллеливаемой нагрузке. До настоящего времени AMD не могла ничего противопоставить Turbo Boost, но в новых шестиядерных процессорах симметричный ответ, наконец, был найден.
При этом AMD не пошла по сложному, проторённому инженерами Intel пути. В процессорах Phenom II X6 нет никаких специальных управляющих частотой узлов, интерактивно отслеживающих температуру процессора и потребляемый ими ток. Новые шестиядерники AMD с точки зрения микроархитектуры вообще мало отличаются от своих предшественников. Поэтому, технология AMD Turbo CORE реализована наиболее простым (или даже кондовым) методом – через «расширение» технологии Cool"n"Quiet. Иными словами, решение об увеличении тактовой частоты процессоры AMD Phenom II X6 принимают основываясь лишь на одном единственном факторе – количестве загруженных работой процессорных ядер.
То есть в реальности технология AMD Turbo CORE работает так: как только в энергосберегающем состоянии со сниженной в рамках технологии Cool"n"Quiet до 800 МГц частотой оказывается три или более процессорных ядер – процессор поднимает частоту активных ядер на 400 или на 500 МГц (в зависимости от модели процессора). При этом для обеспечения стабильности работы на повышенной частоте напряжение питания процессора поднимается на 0.15 В. Немаловажно, что при таком автоматическом разгоне энергопотребление и тепловыделение процессора не выходит за установленный 125-ваттный предел – рост потребления активных ядер компенсируется тем, что простаивающие ядра работают на 800-мегагерцовой частоте. Но подчеркнём ещё раз, неактивные ядра в AMD Phenom II X6 не отключаются. Несмотря на то, что их частота во время простоя понижается, при включении турбо-режима они вместе с разогнанными ядрами получают повышенное напряжение питания. То есть, технология AMD Turbo CORE в этом смысле наносит определённый ущёрб экономичности процессора в состояниях с его частичной загрузкой.
Для представителей линейки процессоров Thuban технология Turbo CORE выглядит следующим образом.
Пока что AMD анонсировала два процессора из этого списка: 125-ваттные Phenom II X6 1090T и 1055T, остальные же модели будут представлены немного позже – в течение ближайших месяцев. Но технология AMD Turbo CORE и в актуальных, и в перспективных моделях работает совершенно одинаково. Для примера мы посмотрели на её работу у Phenom II X6 1090T. В полном соответствии с теорией при нагрузке на 4 и большее количество ядер их частота равнялась 3.2 ГГц.
Но как только число загруженных работой ядер снижалось до трёх – коэффициент умножения увеличивался, и активные ядра выходили на частоту 3.6 ГГц.
Именно благодаря технологии Turbo CORE новый процессор Phenom II X6 1090T может с полным правом носить звание флагмана в линейке предлагаемых AMD продуктов. Несмотря на то, что выпущенный в августе прошлого года четырёхъядерный Phenom II X4 965 имеет более высокую номинальную тактовую частоту – 3.4 ГГц, старший шестиядерник будет быстрее его в большинстве задач, ведь при загрузке трёх или меньшего количества процессорных ядер Phenom II X6 1090T работает на частоте 3.6 ГГц. Чтобы проиллюстрировать этот факт мы сравнили производительность Phenom II X6 1090T и Phenom II X4 965 в Fritz Chess Benchmark при задействовании для расчётов различного количества потоков.
Как и ожидалось, Phenom II X4 965 оказывается производительнее чем Phenom II X6 1090T со включённой технологией Turbo CORE в единственном случае – когда вычисление производятся четырьмя ядрами. Именно изменением таковой частоты в рамках этой технологии и объясняется тот факт, что прирост быстродействия при переходе от расчётов в три потока к четырём у шестиядерного процессора существенно меньше прироста скорости во всех остальных случаях.
Но, как было сказано выше, за увеличение производительности при неполной загрузке процессора работой приходится платить увеличившимся энергопотреблением. И это не пустые слова – следующий график наглядно показывает, насколько прожорливым становится Phenom II X6 1090T с работающей технологией Turbo CORE. Для снятия показаний мы использовали утилиту Linx 0.6.3 в настройках которой вручную ограничивали количество создаваемых потоков, а измерению подвергалось процессорное энергопотребление по выделенной 12-вольтовой линии питания.
В том случае, если вычислительная нагрузка ложится на одно, два или три из шести процессорных ядер, технология Turbo CORE увеличивает общее энергопотребление процессора на 20-25 Вт. В результате, при трёхпоточной нагрузке Phenom II X6 1090T с активированной технологией Turbo потребляет примерно столько же, сколько расходуется и при загрузке пяти из шести ядер. Очевидно, что столь существенный прирост энергопотребления вызван в первую очередь добавкой к напряжению питания, происходящей при включении турбо-режима.
Таким образом, технология AMD Turbo CORE оказывает положительное влияние на производительность, но при этом не может считаться эффективной с позиции экономии электроэнергии. Однако следует понимать, что её разработчики были существенно ограничены в средствах, ведь Turbo CORE должна быть полностью совместимой с имеющимися Socket AM3 платформами. И здесь уже мы не можем предъявить никаких претензий: данная технология не требует установки никакого программного обеспечения, она прозрачна для операционной системы и вполне нормально работает во всех материнских платах, а для её активации требуется всего лишь поддержка процессоров семейства Thuban в BIOS.
Кстати, параллельно хочется отметить особенность работы Turbo CORE на процессоре Phenom II X6 1090T, который относится к серии Black Edition. Благодаря тому, что этот CPU ориентирован на аудиторию энтузиастов-оверклокеров, он позволяет не только простой разгон через изменение коэффициента умножения, но и более гибкое конфигурирование турбо-режима. В BIOS Setup вместе с настройкой множителя процессора появляется опция для ручного изменения коэффициента умножения, используемого при активации турбо-режима. Такая возможность предлагается всеми системами с поддержкой технологии Turbo CORE, но исключительно для процессоров Black Edition.
Модельный ряд Phenom II X6
Сегодня компания AMD анонсирует только две модели нового семейства: Phenom II X6 1090T Black Edition и Phenom II X6 1055T.
Phenom II X6 1090T
Формальные характеристики этих процессоров мы приводим в следующей таблице.
А вот такие сведения о старшей модели Phenom II X6 1090T выдаёт диагностическая утилита CPU-Z.
Однако двумя моделями AMD не собирается ограничиваться, в ближайшие месяцы количество различных представителей шестиядерных процессоров Phenom II X6 будет увеличиваться, плюс к ним прибавятся и четырёхъядерные процессоры, основанные на аналогичном ядре Thuban с отключенной парой ядер.
Как мы тестировали
Для сравнения с новыми шестиядерными процессорами компании AMD мы в первую очередь выбрали двухъядерные и четырёхъядерные процессоры конкурента, попадающие в ту же ценовую категорию. «Вне конкурса» в тестах принимает участие и шестиядерный процессор Core i7-980X, который, несомненно, является гораздо более быстродействующим решением. Кроме того, на диаграммах мы приводим и результаты старшего четырёхъядерного процессора AMD, преемниками которого в среднем ценовом сегменте должны стать Phenom II X6. В итоге, в состав тестовых систем вошёл следующий набор комплектующих:
Процессоры:
AMD Phenom II X6 1090T (Thuban, 6 ядер/6 потоков, 3.2 ГГц, 6 Мбайт L3);
AMD Phenom II X6 1055T (Thuban, 6 ядер/6 потоков, 2.8 ГГц, 6 Мбайт L3);
AMD Phenom II X4 965 (Deneb, 4 ядра/4 потока, 3.4 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i7-980X (Gulftown, 6 ядер/12 потоков, 3.33 ГГц, 12 Мбайт L3);
Intel Core i7-930 (Bloomfield, 4 ядра/8 потоков, 2.8 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-920 (Bloomfield, 4 ядра/8 потоков, 2.66 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-860 (Lynnfield, 4 ядра/8 потоков, 2.8 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i5-750 (Lynnfield, 4 ядра/4 потока, 2.66 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i5-670 (Clarkdale, 2 ядра/4 потока, 3.46 ГГц, 4 Мбайта L3).
Материнские платы:
ASUS M4A89GTD PRO/USB3 (Socket AM3, AMD 890GX + SB850, DDR3 SDRAM);
ASUS P7P55D Premium (LGA1156, Intel P55 Express);
Gigabyte X58A-UD5 (LGA1366, Intel X58 Express).
Память:
2 x 2 GB, DDR3-1600 SDRAM, 9-9-9-24 (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX);
3 x 2 GB, DDR3-1600 SDRAM, 9-9-9-24 (Crucial BL3KIT25664TG1608).
Графическая карта: ATI Radeon HD 5870.
Жёсткий диск: Western Digital VelociRaptor WD3000HLFS.
Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 Ultimate x64.
Драйверы:
Intel Chipset Driver 9.1.1.1025;
ATI Catalyst 10.3 Display Driver.
Производительность
Общая производительность
Тест SYSmark 2007, показывающий производительность систем при обычной комплексной работе в распространённых приложениях, оценивает новые шестиядерные процессоры AMD не слишком высоко. Дело в том, что возможность разложить нагрузку на шесть равнозначных потоков могут далеко не все приложения, и это сильно сказывается в данном случае. Что же касается технологии Turbo CORE, то в данном случае, как показывают результаты, она роль панацеи не выполняет. Да, производительность Phenom II X6 1090T оказывается на уровне Phenom II X4 965, но не более того. В общем же, шестиядерники AMD уступают процессорам Intel, которые можно купить за сумму 200-300 долларов.
В то же время процессоры Phenom II X6 весьма неплохо справляются с работой над видеоконтентом. Их соответствующий результат, формируемый на основании измерения производительности в Adobe After Effects, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Sony Vegas иWindows Media Encoder, оказывается на одном уровне с показателями быстродействия младших Lynnfield, которые хоть и имеют по четыре процессорных ядра, но попадают в одну ценовую категорию с шестиядерниками AMD и являются их прямыми конкурентами.
Игровая производительность
В том, что современные игры не могут использовать преимущества шестиядерных процессоров, мы убедились ещё во время тестов Gulftown. В данном случае можно лишь подтвердить тот вывод – геймерам шестиядерные процессоры Phenom II X6 пока что явно ни к чему. Phenom II X4 965 слегка опережает оба шестиядерника AMD в большинстве случаев, несмотря на то, что AMD постаралась компенсировать их более низкую тактовую частоту технологией Turbo CORE. А в Colin McRae: DiRT2 оба Phenom II X6 и вовсе демонстрируют подозрительно низкое число fps, что, очевидно, связанно с особенностями оптимизации данной игры. Иными словами, лучшим выбором для геймеров на данный момент представляются четырёхъядерные процессоры Intel - именно их микроархитектура наиболее соответствует нагрузке, создаваемой большинством игр.
Впрочем, справедливости ради следует заметить, что мощности и Phenom II X4, и Phenom II X6 вполне хватает для обеспечения достаточно высокого уровня fps. А это значит, что в реальности в игровых системах узким местом будет не процессор, а видеокарта, к правильному выбору которой геймеры должны относиться со всей ответственностью.
Синтетические тесты
Тест на скорость вычисления 32 миллионов знаков после запятой числа π мы вставили в наше исследование главным образом из-за того, что он использует лишь один вычислительный поток. Это делает его превосходным полигоном для сравнения процессоров, работающих в турбо-режиме, который теперь поддерживается CPU не только производства Intel, но и AMD. И, как видно по диаграммам, технология Turbo CORE, реализованная в Phenom II X6, оказывается вполне эффективной. Старший шестиядерный процессор AMD заметно обгоняет старшего Phenom IIX4, приближаясь по результату к Core i7-860, работающему при однопоточной нагрузке на частоте 3.46 ГГц.
В тесте 3DMark Vantage, процессорная составляющая которого превосходно распараллеливает нагрузку по произвольному числу процессорных ядер, Phenom II X6 своими достижениями не блещут. Максимум, чем они могут похвастать, это – превосходством над четырёхъядерным Core i5-750. Процессоры же Core i7, которые в дополнение к своим четырём ядрам располагают и четырьмя виртуальными ядрами, реализованными на основе технологии Hyper-Threading, оказываются значительно быстрее.
Производительность в приложениях
Измерив производительность Phenom II X6 в нескольких распространённых приложениях, мы приходим к неутешительному выводу, что новые шестиядерники AMD могут быть достойными конкурентами только четырёхъядерным процессорам конкурента, не поддерживающим технологию Hyper-Threading. Процессоры же семейства Core i7, в которых эта технология имеется, в большинстве случаев будут показывать более высокую скорость. Так что Phenom II X6, видимо, следует рассматривать как альтернативу серии Core i5, но не более того.
Впрочем, описанная картина наблюдается всё-таки не всегда. Существует целый пласт задач, для которых новые процессоры AMD подходят весьма хорошо. Это задачи, связанные с обработкой и перекодированием видео. В таких приложениях относительное быстродействие Phenom II X6 выглядит гораздо лучше, чем во всех остальных случаях, в них они выступают даже успешнее, чем Core i7-860 или i7-930. Так что если сфера ваших интересов достаточно плотно связана с работой с медиа-контентом, мы искренне рекомендуем присмотреться к новым процессорам AMD.
Энергопотребление
Формально увеличение числа ядер в новых процессорах Phenom II X6 не повлекло за собой изменения расчётного тепловыделения. Как и другие старшие представители семейства Phenom II, они имеют расчётное тепловыделение, установленное равным 125 Вт. Это – результат как определённых улучшений в технологическом процессе, так и внедрения нового процессорного степпинга. Кроме того, не следует упускать из вида и пониженное по сравнению с четырёхъядерными процессорами Phenom II X4 напряжение питания, ограниченное в спецификации новинок величиной 1.4 В.Однако в то, что полуторакратное увеличение сложности полупроводникового кристалла мало сказалось на потреблении, верится всё-таки с трудом. Поэтому, для получения более детальной картины мы провели и практическое тестирование энергопотребления. На следующих ниже графиках приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД же самого блока питания в данном случае не учитывается. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.3. Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали все имеющиеся энергосберегающие технологии: C1E, AMD Cool"n"Quiet и Enhanced Intel SpeedStep.
Без нагрузки потребление Socket AM3 систем с процессорами Phenom II X6, действительно, лишь немного больше потребления аналогичной системы с Phenom II X4 965.
Такая же картина наблюдается и под нагрузкой. Как и было обещано, потребление новых шестиядерных процессоров AMD не сильно отличается от потребления старшего Phenom II X4. А это значит, что платформы с Phenom II X6 могут похвастать более высокой энергоэффективностью не только чем их предшественники, но и чем системы с LGA1366 процессорами. Однако LGA1156-платформам по этому параметру они всё-таки проигрывают.
Разгон
В отличие от Intel компания AMD для выпуска своего шестиядерника не стала внедрять более современный технологический процесс. Но, несмотря на это, мы ожидаем от новых процессоров некоторого увеличения частотного потенциала, ведь сделанные производственным партнёром AMD, компанией Globalfoundries, изменения в 45-нм техпроцессе всё же позволили снизить удельное тепловыделение каждого ядра даже без внедрения более «тонких» транзисторов.Для проверки этой гипотезы мы попытались поразгонять предоставленный нам на тесты Phenom II X6 1090T Black Edition. Напомним, особенность этого процессора заключается в разблокированности его коэффициента умножения, что открывает простой путь к увеличению его тактовой частоты, чем мы и воспользовались в процессе экспериментов. Тестирование на стабильность при разгоне проверялась утилитой LinX 0.6.3. Для охлаждения CPU использовался воздушный кулер Thermalright Ultra-120 eXtreme. Технология Turbo CORE в процессе оверклокерских экспериментов деактивировалась.
В первую очередь мы решили взглянуть на то, на какой максимальной частоте сможет работать шестиядерный Phenom II X6 1090T при использовании его штатного напряжения питания, ведь как мы показали в нашем недавнем материале , именно такой разгон является наиболее энергетически эффективным и не приводит к драматическому росту энергопотребления и тепловыделения.
Практические испытания показали, что стабильность работы без поднятия процессорного напряжения не теряется при максимальной частоте 3.7 ГГц.
Забавно, что без увеличения напряжения питания мы добились работы процессора на частоте, превышающей частоту в турбо режиме, в котором напряжение поднимается автоматически. Иными словами, кажется, для работы Turbo CORE прирост напряжения вовсе не обязателен, однако, отключить его не представляется возможным.
Попробовали мы разогнать процессор и с увеличением напряжения. Для проведения второй части испытаний питание CPU было повышено до 1.475 В – напряжения, подающегося на процессор в турбо-режиме. Мы намеренно не стали сильно «задирать» напряжение, так как его чрезмерное повышение для шестиядерного CPU чревато катастрофическим увеличением энергопотребления и тепловыделения. В таком режиме нам удалось добиться прохождения тестов на стабильность на частоте 4.0 ГГц.
При этом хочется отметить, что процессор мог загружать операционную систему и проходить некоторые тесты и на частоте 4.2 ГГц, но полноценного тестирования на стабильность в таком состоянии он всё-таки не выдерживал. Именно поэтому финальным результатом разгонных экспериментов мы считаем достижение частоты 4.0 ГГц. То есть, частотный потенциал Thuban как минимум не уступает частотному потенциалу четырёхъядерных процессоров семейства Phenom II X4. Так что оверклокеры новинкой AMD, безусловно, должны быть довольны.
К сожалению, мы не можем рассказать подробностей о температурном режиме Phenom II X6 1090T в разогнанном состоянии. Данные о собственной температуре, выдаваемые процессором, не соответствуют действительности и показываемые во всех диагностических утилитах значения оказываются явно ниже реальных величин. Возможно, термодатчик первой партии шестиядерных процессоров оказался неправильно откалиброван, либо эта проблема должна быть исправлена в BIOS материнских плат. Оценить же тепловые и электрические параметры разогнанного процессора можно на основании того факта, что его реальное энергопотребление на частоте 4.0 ГГц под нагрузкой составляет порядка 260 Вт.
4.0 ГГц кажется неплохим достижением для Phenom II X6 1090T, эта частота превышает штатную на 25%. Однако производительность разогнанного шестиядерника AMD оказывается ниже желаемого уровня. Об этом говорят результаты экспресс-теста в рамках которого мы сопоставили производительность разогнанного Phenom II X6 1090T с быстродействием процессора Core i7-930, также разогнанного до 4.0 ГГц.
Как это ни удивительно, но разогнанный до частоты 4 ГГц четырёхъядерник с микроархитектурой Intel Nehalem и технологией Hyper-Threading практически всегда обыгрывает шестиядерный процессор AMD. При этом нельзя и сказать, что частотный потенциал Thuban превосходит потенциал процессоров Core i7 на ядрах Lynnfield и Bloomfield. Так что вывод напрашивается вполне однозначный: микроархитектура современных процессоров Intel при одинаковой тактовой частоте позволяет им существенно обгонять процессоры AMD. И AMD не может компенсировать этот разрыв даже полуторакратным увеличением количества вычислительных ядер. Так что мы вновь возвращаемся к выводу о том, что главный рычаг AMD в борьбе за потребителя – это ценовая политика.
Впрочем, несмотря на это весьма интересным объектом для разгона может стать Phenom II X6 1055T. Этот CPU конкурирует с Core i7-750, в котором поддержки технологии Hyper-Threading нет, и если младшая модель шестиядерника AMD сможет также разгоняться до 4.0 ГГц, то она вполне может обойти по быстродействию своего разогнанного соперника.
Выводы
Думается, никто не станет отрицать тот факт, что микроархитектура Stars (K10.5), используемая в современных процессорах компании AMD, изрядно устарела, и проигрывает микроархитектуре Nehalem по многим позициям. Однако это вовсе не означает, что компании AMD не удаётся выпускать вполне актуальные продукты. В лице Phenom II X6 мы видим очередное тому подтверждение. Конечно, этот шестиядерный CPU не хватает звёзд с неба, но производителю удалось приспособить к имеющейся микроархитектуре такую систему подпорок и противовесов, которая сделала Phenom II X6 достаточно любопытным предложением, способным найти немало приверженцев.По сравнению с флагманскими процессорами серии Phenom II прошлого поколения, шестиядерная новинка может похвастать сразу несколькими преимуществами. Во-первых, Phenom II X6 имеет в полтора раза больше ядер, что значительно увеличивает его производительность при многопоточной нагрузке. Во-вторых, Phenom II X6 обладает вполне приемлемым уровнем энергопотребления, достигнутым за счёт подстройки 45-нм технологического процесса и снижения напряжения питания процессорного ядра. В-третьих, несмотря на увеличение количества ядер, разгонный потенциал новых процессоров отнюдь не ухудшился – они свободно выходят на 4-гигагерцовый рубеж. В-четвёртых, в Phenom II X6 производитель внедрил технологию Turbo CORE, поднимающую быстродействие при слабо распараллеливаемой нагрузке.
Но по-настоящему привлекательным решением Phenom II X6 делает ценовая политика, в построении которой AMD особенно поднаторела в последнее время. Официальная стоимость Phenom II X6 1090T установлена равной 300 долларам, а цена младшей модели, Phenom II X6 1055T, - 200 долларам. Это значит, что шестиядерные процессоры AMD попадают в среднюю ценовую категорию и являются единственными в своём роде доступными по стоимости многоядерными процессорами. Именно этот фактор и будет, по всей видимости, обеспечивать их популярность у покупателей.
Тем более что шесть процессорных ядер, как показали тесты, могут быть очень полезны при работе с видеоконтентом, а такой род деятельности с каждым днём становится всё более популярным. Впрочем, и во многих других приложениях шесть ядер Phenom II X6 могут оказаться небесполезны. Шестиядерные процессоры подняли планку быстродействия Socket AM3 систем, и теперь они вполне могут соперничать по скорости с платформами, основанными на старших процессорах Core i5, обладающих четырьмя ядрами. Однако, к сожалению, шестиядерные Phenom II X6 оказываются всё же медленнее четырёхъядерных процессоров Core i7, поддерживающих технологию Hyper-Threading.
Но в заключение хочется подчеркнуть, что шесть ядер далеко не всегда оказывается лучше чем четыре. Доля программного обеспечения, не оптимизированного под многоядерные архитектуры, остаётся всё ещё весьма значительной. А это значит, что существует целый пласт задач, для которых наилучшим выбором остаются двухъядерные и четырёхъядерные CPU. К таким задачам, в первую очередь, относятся современные игры. Поэтому, если вы подыскиваете основу для геймерской системы, Phenom II X6 будет далеко не самым оптимальным выбором, несмотря на все его сильные стороны.
Уточнить наличие и стоимость 6-ядерных процессоров
Другие материалы по данной теме
Шесть ядер для десктопа: Intel Core i7-980X Extreme Edition
Энергопотребление разогнанных процессоров
Взгляд в будущее: шестиядерный процессор AMD Istanbul в десктопе
Новые процессоры Core 8-го поколения (Coffee Lake). Среди прочего, компания заявила, что новый 6/12-ядерный Core i7-8700K - лучший игровой процессор от Intel (измерено по fps на выборке AAA-игр). Кроме того, компания впервые доукомплектовала семейство Core i5 шестиядерными чипами.
Core i7-8700K - явный флагман среди всех представленных новинок. В игре Gears of War он показывает fps на 25% больше по сравнению с процессором 7-го поколения Core i7-7700K (4 ядра, 8 потоков). Понятно, что наибольший выигрыш в производительности должны получить многопоточные приложения (если уж тут стало 12 потоков). Так и есть: если одновременно играть в Player Unknown: Battlegrounds , при этом вести запись и видеотрансляцию в интернет, то выигрыш в производительности составляет 45%, сообщили представители Intel.
Конечно, выигрыш в производительности получат не только игроки, но и пользователи других многопоточных приложений. Например, существенная разница должна наблюдаться в программах вроде Adobe Premiere Pro для видеомонтажа, хотя Intel не даёт бенчмарков, это просто предположение.
Все новые процессоры изготовлены по техпроцессу, который Intel называет 14-нм++, то есть это третье поколение 14-нанометрового техпроцесса (два плюсика соответствуют двум улучшениям от оригинального варианта).
Основные характеристики процессоров 8-го поколения
| CPU | Кол-во ядер | Частота (базовая) | Частота (boost) | Кэш L3 | TDP |
|---|---|---|---|---|---|
| i7-8700K ($359) | 6/12 | 3,8 ГГц | 4,7 ГГц | 12 МБ | 95 Вт |
| i7-8700 ($303) | 6/12 | 3,2 ГГц | 4,6 ГГц | 12 МБ | 65 Вт |
| i5-8600K ($257) | 6/6 | 3,6 ГГц | 4,3 ГГц | 9 МБ | 95 Вт |
| i5-8400 ($182) | 6/6 | 2,8 ГГц | 4,0 ГГц | 9 МБ | 65 Вт |
| i3-8350K ($168) | 4/4 | 4,0 ГГц | нет | 6 МБ | 91 Вт |
| i3-8100 ($117) | 4/4 | 3,6 ГГц | нет | 6 МБ | 65 Вт |
Процессоры Core i5 и i7 работают с памятью DDR4-2666, а Core i3 - с памятью DDR4-2400.
Увеличив количество ядер по всей линейке процессоров, Intel как будто играет на поле AMD, то есть пытается выстроить стратегию защиты против конкурента. Увеличенное количество ядер на процессорах по той же цене является одной из ключевых стратегий, на которой основано предложение AMD Ryzen. С другой стороны, сама Intel очень редко увеличивает количество ядер в своих CPU. Сделав это сейчас, она не просто предлагает пользователям более лучший продукт, но и наносит удар по конкуренту.
Intel увеличивает количество ядер в своих не-HEDT процессорах впервые с 2006 года, когда вышел Core 2 Extreme QX6700. До настоящего момента, если вы хотели больше четырёх ядер, нужно было переходить на процессоры HEDT (high-end desktop). Теперь более чем 4-ядерные процессоры наконец-то стали стандартными. На такие жертвы приходится идти Intel, чтобы противостоять Ryzen!
В новых процессорах пришлось слегка уменьшить тактовую частоту. У Core i7-8700K базовая тактовая частота на 500 МГц меньше, чем у Kaby Lake i7-7700K. Впрочем, в турбо-режиме частота уже на 200 МГц больше, что довольно странно. По мнению некоторых экспертов, уменьшение базовой тактовой частоты связано с ограничениями на максимальное энергопотребление. На это намекает то, что TDP в i7-8700K по сравнению i7-7700K выросло незначительно: с 91 до 95 Вт.
Пометка “К” в названии чипа означает также, что эти чипы разлочены для оверклокинга. По количеству ядер и объёму кэша L3 они не отличаются от своих собратьев без “К”, но изначально работают на более высокой частоте и выделяют больше тепла, то есть потребляют больше энергии.
Все процессоры работают в сокете LGA 1151 с новым чипсетом Intel Z370, более продвинутом, чем чипсет Z270 для процессоров Kaby Lake. Здесь чуть увеличилась тактовая частота памяти, количество линий PCI 3.0 выросло до 40, есть встроенная поддержка Thunderbolt 3.0. Переход на новые материнские платы в любом случае был необходим, потому что шестиядерные процессоры требуют новых способов подвода энергии с материнской платы, сказал Ананд Шриватса (Anand Srivatsa), генеральный менеджер десктопных платформ в Intel.
Все процессоры также поддерживают технологию ускорения памяти Intel Optane. Сейчас устройство Intel Optane работает как своеобразный аналог SSD для тех данных, которые попали в кэш, даже если на компьютере установлен HDD.
Приём заказов на новые микросхемы начинается 5 октября. Поставки начнутся 20 октября 2017 года.
Первые компьютерные процессоры с несколькими ядрами появились на потребительском рынке ещё в середине двухтысячных, но множество пользователей до сих пор не совсем понимает — что это такое, многоядерные процессоры, и как разобраться в их характеристиках.
Видео-формат статьи «Вся правда о многоядерных процессорах»
Простое объяснение вопроса «что такое процессор»
Микропроцессор — одно из главных устройств в компьютере. Это сухое официальное название чаще сокращают до просто «процессор») . Процессор — микросхема, по площади сравнимая со спичечным коробком . Если угодно, процессор — это как мотор в автомобиле. Важнейшая часть, но совсем не единственная. Есть у машины ещё и колёса, и кузов, и проигрыватель с фарами. Но именно процессор (как и мотор автомобиля) определяет мощность «машины».
Многие называют процессором системный блок — «ящик», внутри которого находятся все компоненты ПК, но это в корне неверно. Системный блок — это корпус компьютера вместе со всеми составляющими частями — жёстким диском, оперативной памятью и многими другими деталями.
Функция процессора — вычисления . Не столь важно, какие именно. Дело в том, что вся работа компьютера завязана исключительно на арифметических вычислениях. Сложение, умножение, вычитание и прочая алгебра — этим всем занимается микросхема под названием «процессор». А результаты таких вычислений выводятся на экран в виде игры, вордовского файла или просто рабочего стола.
Главная часть компьютера, которая занимается вычислениями — вот, что такое процессор .
Что такое процессорное ядро и многоядерность
Испокон процессорных «веков» эти микросхемы были одноядерными. Ядро — это, фактически, сам процессор. Его основная и главная часть. Есть у процессоров и другие части — скажем, «ножки»-контакты, микроскопическая «электропроводка» — но именно тот блок, который отвечает за вычисления, называется ядром процессора . Когда процессоры стали совсем небольшими, то инженеры решили совместить внутри одного процессорного «корпуса» сразу несколько ядер.
Если представить процессор в виде квартиры, то ядро — это крупная комната в такой квартире. Однокомнатная квартира — это одно процессорное ядро (крупная комната-зал), кухня, санузел, коридор… Двухкомнатная квартира — это уже как два процессорных ядра вместе с прочими комнатами. Бывают и трёх-, и четырёх, и даже 12-комнатные квартиры. Также и в случае с процессорами: внутри одного кристалла-«квартиры» может быть несколько ядер-«комнат».
Многоядерность — это разделение одного процессора на несколько одинаковых функциональных блоков. Количество блоков — это число ядер внутри одного процессора.
Разновидности многоядерных процессоров
Бытует заблуждение: «чем больше ядер у процессора — тем лучше». Именно так стараются представить дело маркетологи, которым платят за создание такого рода заблуждений. Их задача — продавать дешёвые процессоры, притом — подороже и в огромных количествах. Но на самом деле количество ядер — далеко не главная характеристика процессоров.
Вернёмся к аналогии процессоров и квартир. Двухкомнатная квартира дороже, удобнее и престижнее однокомнатной. Но только если эти квартиры находятся в одном районе, оборудованы одинаково, да и ремонт у них схожий. Существуют слабенькие четырёхядерные (а то и 6-ядерные) процессоры, которые значительно слабее двухядерных. Но поверить в это сложно: ещё бы, магия крупных чисел 4 или 6 против «какой-то» двойки. Однако именно так и бывает весьма и весьма часто. Вроде как та же четырёхкомнатная квартира, но в убитом состоянии, без ремонта, в совершенно отдалённом районе — да ещё и по цене шикарной «двушки» в самом центре.
Сколько бывает ядер внутри процессора?
Для персональных компьютеров и ноутбуков одноядерные процессоры толком не выпускаются уже несколько лет, а встретить их в продаже — большая редкость. Число ядер начинается с двух. Четыре ядра — как правило, это более дорогие процессоры, но отдача от них присутствует. Существуют также 6-ядерные процессоры, невероятно дорогие и гораздо менее полезные в практическом плане. Мало какие задачи способны получить прирост производительности на этих монструозных кристаллах.
Был эксперимент компании AMD создавать и 3-ядерные процессоры, но это уже в прошлом. Получилось весьма неплохо, однако их время прошло.
Кстати, компания AMD также производит многоядерные процессоры, но, как правило, они ощутимо слабее конкурентов от Intel. Правда, и цена у них значительно ниже. Просто следует знать, что 4 ядра от AMD почти всегда окажутся заметно слабее, чем те же 4 ядра производства Intel.
Теперь вы знаете, что у процессоров бывает 1, 2, 3, 4, 6 и 12 ядер. Одноядерные и 12-ядерные процессоры — большая редкость. Трёхядерные процессоры — дело прошлого. Шестиядерные процессоры либо очень дороги (Intel), либо не такие уж сильные (AMD), чтобы переплачивать за число. 2 и 4 ядра — самые распространённые и практичные устройства, от самых слабых до весьма мощных.
Частота многоядерных процессоров
Одна из характеристик компьютерных процессоров — их частота. Те самые мегагерцы (а чаще — гигагерцы). Частота — важная характеристика, но далеко не единственная . Да, пожалуй, ещё и не самая главная. К примеру, двухядерный процессор с частотой 2 гигагерца — более мощное предложение, чем его одноядерный собрат с частотой 3 гигагерца.
Совсем неверно считать, что частота процессора равна частоте его ядер, умноженной на количество ядер. Если проще, то у 2-ядерного процессора с частотой ядра 2 ГГц общая частота ни в коем случае не равна 4 гигагерцам! Даже понятия «общая частота» не существует. В данном случае, частота процессора равна именно 2 ГГц. Никаких умножений, сложений или других операций.
И вновь «превратим» процессоры в квартиры. Если высота потолков в каждой комнате — 3 метра, то общая высота квартиры останется такой же — всё те же три метра, и ни сантиметром выше. Сколько бы комнат не было в такой квартире, высота этих комнат не изменяется. Так же и тактовая частота процессорных ядер . Она не складывается и не умножается.
Виртуальная многоядерность, или Hyper-Threading
Существуют ещё и виртуальные процессорные ядра . Технология Hyper-Threading в процессорах производства Intel заставляет компьютер «думать», что внутри двухядерного процессора на самом деле 4 ядра. Очень похоже на то, как один-единственный жёсткий диск делится на несколько логических — локальные диски C, D, E и так далее.
Hyper- Threading — весьма полезная в ряде задач технология . Иногда бывает так, что ядро процессора задействовано лишь наполовину, а остальные транзисторы в его составе маются без дела. Инженеры придумали способ заставить работать и этих «бездельников», разделив каждое физическое процессорное ядро на две «виртуальные» части. Как если бы достаточно крупную комнату разделили перегородкой на две.
Имеет ли практический смысл такая уловка с виртуальными ядрами ? Чаще всего — да, хотя всё зависит от конкретных задач. Вроде, и комнат стало больше (а главное — они используются рациональнее), но площадь помещения не изменилась. В офисах такие перегородки невероятно полезны, в некоторых жилых квартирах — тоже. В других случаях в перегораживании помещения (разделении ядра процессора на два виртуальных) смысла нет вообще.
Отметим, что наиболее дорогие и производительные процессоры класса Core i7 в обязательном порядке оснащены Hyper- Threading . В них 4 физических ядра и 8 виртуальных. Получается, что одновременно на одном процессоре работают 8 вычислительных потоков. Менее дорогие, но также мощные процессоры Intel класса Core i5 состоят из четырёх ядер, но Hyper Threading там не работает. Получается, что Core i5 работают с 4 потоками вычислений.
Процессоры Core i3 — типичные «середнячки», как по цене, так и по производительности. У них два ядра и никакого намёка на Hyper-Threading. Итого получается, что у Core i3 всего два вычислительных потока. Это же относится и к откровенно бюджетным кристаллам Pentium и Celeron . Два ядра, «гипе-трединг» отсутствует = два потока.
Нужно ли компьютеру много ядер? Сколько ядер нужно в процессоре?
Все современные процессоры достаточно производительны для обычных задач . Просмотр интернета, переписка в соцсетях и по электронной почте, офисные задачи Word-PowerPoint-Excel: для этой работы подойдут и слабенькие Atom, бюджетные Celeron и Pentium, не говоря уже о более мощных Core i3. Двух ядер для обычной работы более чем достаточно. Процессор с большим количеством ядер не принесёт значительного прироста в скорости.
Для игр следует обратить внимание на процессоры Core i3 или i5 . Скорее, производительность в играх будет зависеть не от процессора, а от видеокарты. Редко в какой игре потребуется вся мощь Core i7. Поэтому считается, что игры требуют не более четырёх процессорных ядер, а чаще подойдут и два ядра.
Для серьёзной работы вроде специальных инженерных программ, кодирования видео и прочих ресурсоёмких задач требуется действительно производительная техника . Часто здесь задействуются не только физические, но и виртуальные процессорные ядра. Чем больше вычислительных потоков, тем лучше. И не важно, сколько стоит такой процессор: профессионалам цена не столь важна.
Есть ли польза от многоядерных процессоров?
Безусловно, да. Одновременно компьютер занимается несколькими задачами — хотя бы работа Windows (кстати, это сотни разных задач) и, в тот же момент, проигрывание фильма. Проигрывание музыки и просмотр интернета. Работа текстового редактора и включённая музыка. Два процессорных ядра — а это, по сути, два процессора, справятся с разными задачами быстрее одного. Два ядра сделают это несколько быстрее. Четыре — ещё быстрее, чем два.
В первые годы существования технологии многоядерности далеко не все программы умели работать даже с двумя ядрами процессора. К 2014 году подавляющее большинство приложений отлично понимают и умеют пользоваться преимуществами нескольких ядер. Скорость обработки задач на двухядерном процессоре редко увеличивается в два раза, но прирост производительности есть почти всегда.
Поэтому укоренившийся миф о том, что, якобы, программы не могут использовать несколько ядер — устаревшая информация. Когда-то действительно было так, сегодня ситуация улучшилась кардинально. Преимущества от нескольких ядер неоспоримы, это факт.
Когда меньше ядер у процессора — лучше
Не следует покупать процессор по неверной формуле «чем больше ядер — тем лучше». Это не так. Во-первых, 4, 6 и 8-ядерные процессоры ощутимо дороже своих двухядерных собратьев. Значительная прибавка в цене далеко не всегда оправдана с точки зрения в производительности. К примеру, если 8-ядерник окажется лишь на 10% быстрее CPU с меньшим количеством ядер, но будет в 2 раза дороже, то такую покупку сложно оправдать.
Во-вторых, чем больше ядер у процессора, тем он «прожорливее» с точки зрения энергопотребления. Нет никакого смысла покупать гораздо более дорогой ноутбук с 4-ядерным (8-поточным) Core i7, если на этом ноутбуке будут обрабатываться лишь текстовые файлы, просматриваться интернет и так далее. Никакой разницы с двухядерником (4 потока) Core i5 не будет, да и классический Core i3 лишь с двумя вычислительными потоками не уступит более именитому «коллеге». А от батарейки такой мощный ноутбук проработает гораздо меньше, чем экономичный и нетребовательный Core i3.
Многоядерные процессоры в мобильных телефонах и планшетах
Мода на несколько вычислительных ядер внутри одного процессора касается и мобильных аппаратов. Смартфоны вместе с планшетами с большим количеством ядер почти никогда не используют все возможности своих микропроцессоров. Двухядерные мобильные компьютеры иногда действительно работают чуть быстрее, но 4, а тем более 8 ядер — откровеннейший перебор. Аккумулятор расходуется совершенно безбожно, а мощные вычислительные устройства попросту простаивают без дела. Вывод — многоядерные процессоры в телефонах, смартфонах и планшетах — лишь дань маркетингу, а не насущная необходимость. Компьютеры — более требовательные устройства, чем телефоны. Два процессорных ядра им действительно нужны. Четыре — не помешают. 6 и 8 — излишество в обычных задачах и даже в играх.
Как выбрать многоядерный процессор и не ошибиться?
Практическая часть сегодняшней статьи актуальна на 2014 год. Вряд ли в ближайшие годы что-то серьёзно поменяется. Речь пойдёт только о процессорах производства Intel. Да, AMD предлагает неплохие решения, но они менее популярны, да и разобраться в них сложнее.
Заметим, что таблица основана на процессорах образца 2012-2014 годов. Более старые образцы имеют другие характеристики. Также мы не стали упоминать редкие варианты CPU, например — одноядерный Celeron (бывают и такие даже сегодня, но это нетипичный вариант, который почти не представлен на рынке). Не следует выбирать процессоры исключительно по количеству ядер внутри них — есть и другие, более важные характеристики. Таблица лишь облегчит выбор многоядерного процессора, но конкретную модель (а их десятки в каждом классе) следует покупать только после тщательного ознакомления с их параметрами: частотой, тепловыделением, поколением, размером кэша и другими характеристиками.
| Процессор | Количество ядер | Вычислительные потоки | Типичная область применения |
| Atom | 1-2 | 1-4 | Маломощные компьютеры и нетбуки. Задача процессоров Atom — минимальное энергопотребление. Производительность у них минимальна. |
| Celeron | 2 | 2 | Самые дешёвые процессоры для настольных ПК и ноутбуков. Производительности достаточно для офисных задач, но это совсем не игровые CPU. |
| Pentium | 2 | 2 | Столь же недорогие и малопроизводительные процессоры Intel, как и Celeron. Отличный выбор для офисных компьютеров. Pentium оснащаются чуть более ёмким кэшем, и, иногда, слегка повышенными характеристиками по сравнению с Celeron |
| Core i3 | 2 | 4 | Два достаточно мощных ядра, каждое из которых разделено на два виртуальных «процессора» (Hyper-Threading). Это уже довольно мощные CPU при не слишком высоких ценах. Хороший выбор для домашнего или мощного офисного компьютера без особой требовательности к производительности. |
| Core i5 | 4 | 4 | Полноценные 4-ядерники Core i5 — довольно дорогие процессоры. Их производительности не хватает лишь в самых требовательных задачах. |
| Core i7 | 4-6 | 8-12 | Самые мощные, но особенно дорогие процессоры Intel. Как правило, редко оказываются быстрее Core i5, и лишь в некоторых программах. Альтернатив им просто нет. |
Краткий итог статьи «Вся правда о многоядерных процессорах». Вместо конспекта
- Ядро процессора — его составная часть. Фактически, самостоятельный процессор внутри корпуса. Двухядерный процессор — два процессора внутри одного.
- Многоядерность сравнима с количеством комнат внутри квартиры. Двухкомнатные лучше однокомнатных, но лишь при прочих равных характеристиках (расположение квартиры, состояние, площадь, высота потолков).
- Утверждение о том, что чем больше ядер у процессора, тем он лучше — маркетинговая уловка, совершенно неверное правило. Квартиру ведь выбирают далеко не только по количеству комнат, но и по её расположению, ремонту и другим параметрам. Это же касается и нескольких ядер внутри процессора.
- Существует «виртуальная» многоядерность — технология Hyper-Threading. Благодаря этой технологии, каждое «физическое» ядро разделяется на два «виртуальных». Получается, что у 2-ядерного процессора с Hyper-Threading лишь два настоящих ядра, но эти процессоры одновременно обрабатывают 4 вычислительных потока. Это действительно полезная «фишка», но 4-поточный процессор нельзя считать четырёхядерным.
- Для настольных процессоров Intel: Celeron — 2 ядра и 2 потока. Pentium — 2 ядра, 2 потока. Core i3 — 2 ядра, 4 потока. Core i5 — 4 ядра, 4 потока. Core i7 — 4 ядра, 8 потоков. Ноутбучные (мобильные) CPU Intel имеют иное количество ядер/потоков.
- Для мобильных компьютеров часто важнее экономичность в энергопотреблении (на практике — время работы от батареи), чем количество ядер.
