Обзор процессора Intel Core i7-4960X: тест Ivy Bridge-E – THG.RU

Обзор Intel Core i7-4960X | Тестирование

Недавно компания Gartner опубликовала цифры, исходя из которых, за второй квартал этого года поставки персональных компьютеров упали на целых 11%; преимущественно это связано с тем, что системы начального уровня часто заменяются планшетами. Всё больше компаний прогнозируют мрачное будущее для ПК.

Однако сборщики утверждают, что интерес к быстрым игровым системам, благодаря эффективности определённых архитектур CPU и GPU, всегда остаётся высоким. Поэтому, несмотря на то, что сейчас, может быть, не лучшее время для “железа” среднего уровня, профессиональным пользователям, ищущим высокопроизводительные комплектующие, есть из чего выбирать.

Но для энтузиастов в этом нет ничего нового. По сути, два с половиной года назад архитектура Intel Sandy Bridge обеспечивала высокую производительность, не превышая тепловой предел в 100 Вт. Это были чудесные времена. Вслед за Sandy Bridge появилась архитектура Ivy Bridge, которая немного прибавила в производительности и при этом смогла снизить TDP до 77 Вт. Это тоже было неплохо. Совсем недавно, Haswell добавила ещё пару процентов к общей картине производительности процессоров Intel, но при этом максимальная потребляемая мощность подскочила до 84 Вт.

Сегодня, если вы замените старую систему на базе процессоров Core 2 или Phenom II, заказав в магазине сборку за $5000, то более новое “железо” даст ощущение невероятного ускорения, несмотря на поэтапный прирост производительности, который демонстрируют два или три поколения комплектующих на бумаге. Просто для тех, кто работает с этим железом изо дня в день, разница не так ощутима.

Мы имеем в виду, что людей, собирающих ПК самостоятельно, как мы, Sandy Bridge сильно впечатлила, Ivy Bridge уже чуть меньше, а о Haswell мы высказались в статье “Обзор Intel Core i7-4770K: тесты флагманского процессора на новой архитектуре Haswell”.

Мы все знаем, куда сейчас смотрит Intel: мобильный сегмент, вытесняющий ПК начального уровня, о котором говорят исследователи из Gartner. Учитывая положение дел, тратить $350 на i7-4770K и ещё $250 на материнскую плату с сокетом LGA 1150, просто для того, чтобы другие завидовали, не так уж умно.

Если полтора года назад вы перешли на Core i7-3930K (который получил от нас очень редкую награду “Best Of” в обзоре “Intel Core i7-3930K и Core i7-3820: доступный Sandy Bridge-E”), то и сейчас ничего не теряете, поскольку в разгоне до 4,5-4,6 ГГц этот CPU обходит недавно вышедший i7-4770K в большинстве многопоточных приложений. Также можно спокойно использовать старую платформу на чипсете X79. Учитывая, что процессоры на предстоящей архитектуре Intel Bridge-E будут устанавливаться в процессорный разъём LGA 2011, у вас появляется первый за два года шанс приобрести что-нибудь побыстрее.

Обзор Intel Core i7-4960X | Встречайте Ivy Bridge-E – возможность апгрейда для X79 Express

В целом процессоры Ivy Bridge-E очень похожи на модели Sandy Bridge-E, за исключением того, что они построены на архитектуре Intel Ivy Bridge. Это означает наличие некоторых усовершенствований в ядре, кэше и контроллере памяти, направленных на увеличение количества инструкций, выполняемых за такт, о которых мы говорили в статье “Обзор Ivy Bridge и Intel Core i7-3770K: максимально подробно”. Естественно, нет упора на графическое ядро. Это означает, что Ivy Bridge-E действительно обновляет ядро, контроллер памяти, который рассчитан на 1866 MT/с (вместо 1600), обеспечивает официальную совместимость с PCI Express 3.0 (если помните, Sandy Bridge-E поддерживал максимум 8 ГТекс/с) и построена на литографии 22 нм. Процессоры Ivy Bridge-E должны обладать разблокированным вплоть до 63x множителем (против 57x у SNB-E), должна появиться возможность повысить пропускную способность памяти выше 2400 MT/с, также Ivy Bridge-E поддерживает XMP 1.3 (по сравнению с XMP 1.2 у SNB-E) и, ко всему прочему вы получите доступ к настройкам коэффициентов, напряжения и предела мощности в режиме реального времени.

Кристалл Intel Ivy Bridge-E; чётко видны шесть ядер CPU, наряду с общим кэшем L3 и контроллером памяти в верхней части

Новые процессоры на архитектуре Ivy Bridge-E также предоставляют 40 линий PCI Express, которые делятся на четыре порта для конфигураций CrossFire или SLI из четырёх видеокарт. Вы также получаете четырёхканальный контроллер памяти, однако, повышенная скорость передачи данных увеличивает пиковую пропускную способность с 51,2 Гбайт/с до 59,7 Гбайт/с. И при всём при этом нет необходимости менять вашу старую материнскую плату с чипсетом X79 Express. К сожалению, чипсет предоставляет лишь два порта SATA 6Гбит/с, не обладает штатной поддержкой USB 3.0, и у него нет новых возможностей, таких как SATA Express, которые появятся в чипсетах 9-й серии для Haswell в начале 2014 года.

Повторимся, что Core i7-4960X – это шестиядерный чип с общим кэшем третьего уровня объёмом 15 Мбайт. Нет сомнений, что это вызовет огорчение у тех энтузиастов, которые надеялись, что, благодаря 22-нанометровой технологии Intel вооружит их процессорами с восемью и двенадцатью ядрами на борту. Но, принимая во внимание тот факт, что Intel планирует просить за новый процессор свыше $1000, у неё нет никаких причин отдавать более сложные CPU по такой цене, когда она уже продаёт восьмиядерные Xeon E5-2687W за $1900. Таким образом, те, кто планирует перейти с Core i7-3970X на Core i7-4960X получат дополнительные 100 МГц к базовой частоте, максимальную тактовую частоту 4 ГГц в режиме Turbo Boost (не изменилась) и другие незначительные улучшения.

Core i7-4820K – чуть более интересное решение. Поняв, что четырёхъядерный i7-3820 с заблокированным множителем был практически никому не нужен, Intel разблокировала коэффициенты в новом поколении. Как и его предшественник на архитектуре и платформе прошлого поколения, i7-4820K имеет четыре ядра с общим кэшем L3 на 10 Мбайт. Но благодаря дополнительным линиям PCI Express, повышенной пропускной способности памяти и увеличенному кэшу L3, в паре с возможностью разгона, i7-4820K может составить серьёзную конкуренцию Intel Core i7-4770K на базе Haswell.

Ещё есть Core i7-4930K. Оставив шесть ядер, он отличается немного пониженным кэшем L3 (12 Мбайт) и более низкой тактовой частотой (на 200 МГц ниже по сравнению с базовой и на 100 МГц – от пиковой в режиме Turbo Boost), но и цена его при этом вдвое меньше, чем у флагманской модели. Среди всех моделей последнего поколения этот процессор заинтересовал нас больше всего. Но стоит отбросить эмоции в сторону, ведь мы понимаем, что энтузиасты, купившие когда-то i7-3930K, вряд ли перейдут на i7-4930K, заплатив ещё свыше $500.

Любопытно, что оба чипа Ivy Bridge-E имеют тепловой пакет 130 Вт. Не забывайте, что результатом перехода с Sandy Bridge на Ivy Bridge CPU стали сложнее и значительно снизили порог мощности, и в большей степени это связано с переходом на более тонкий производственный процесс (с 32 на 22 нм). Здесь мы тоже являемся свидетелями перехода на новый техпроцесс. Площадь кристалла уменьшилась с 434 мм2 у Sandy Bridge-E до 257 мм2 у Ive Bridge-E. Кроме того, по словам Intel, в Ivy Bridge-E уменьшилось число транзисторов (1,86 миллиарда в сравнении с 2,27 миллиарда у SNB-E). Но мы всё равно видим те же 130 Вт, характерные для Core i7-3960X и i7-3930K. Не будем забывать про это. Мощность может оказаться одной из самых сильных сторон Ivy Bridge-E.

Обзор Intel Core i7-4960X | Тестовый стенд и бенчмарки

Для поддержки процессора требуется обновить прошивку существующих материнских плат X79. Мы специально выискивали её, но не можем сказать, какая платформа использовалась для тестирования CPU на Ivy Bridge-E.

Обзор Intel Core i7-4960X | Результаты тестов

Синтетические тесты

Используя видеокарту GeForce GTX Titan, которая применялась в обзоре Haswell, мы видим, что Ivy Bridge-E не улучшает производительность одной видеокарты в 3DMark 11 (этого мы и ожидали, учитывая, что обе платформы располагают 16 линиями с пропускной способностью 8 ГТекс/с).

А вот модуль Physics, крепко связанный с процессором, демонстрирует небольшой прирост скорости у Core i7-4960X в сравнении с i7-3970X. Ещё ярче выражен прирост скорости более 30% при переходе с i7-4770K на Core i7-4960X.

В подтесте SiSoftware Sandra Arithmetic проявляется небольшое преимущество в пользу флагманского чипа Sandy Bridge-E.

То же самое происходит в бенчмарке Multimedia. По сути, Core i7-4770K показывает более высокие значения в целочисленных вычислениях благодаря поддержке AVX 2.

Возможно, что с четырёхканальным набором DDR3-1866 пропускная способность памяти у Core i7-4960X будет выше. Тем не менее, для этой статьи у нас была только G.Skill DDR3-1600, используемая в обзоре Core i7-4770K, её мы и установили. Уже известно, что данная настольная платформа не особо ограничена в пропускной способности, поэтому на практике разницу после достижения отметки 41 Гбайт/с вы вряд ли почувствуете.

Если смотреть по пропускной способности кэша L1, удвоенный теоретический максимум архитектуры Haswell составляет почти 1 Тбайт/с, в то время как у Ivy Bridge-E он составил “только” 800 Гбайт/с. Исходя из характеристик, Haswell также должна удвоить пропускную способность кэша второго уровня L2. Однако мы пока этого не наблюдаем. Для сравнения, у Core i7-4960X, использующего шесть ядер с 256 Кбайт кэша L2 на каждое, суммарная пропускная способность достигает 500 Гбайт/с. Дополнительные ядра также помогают увеличить пропускную способность кэш-памяти третьего уровня, учитывая большее количество остановок на кольцевой шине.

Adobe CS6

Мы используем два разных теста Photoshop, один из которых полностью нагружает каждое ядро процессора с помощью оптимизированных под параллелизм фильтров, а второй оптимизирован под OpenCL для нагрузки графических ресурсов. Не сравнивайте чёрную и красную полосы выше, они объединены только для экономии места (и разгрузки вашего пальца на колесе прокрутки).

В тесте CPU Core i7-4960X идёт нога в ногу с i7-3970X на базе Sandy Bridge-E. Вы думали, что у Ivy Bridge-E будет преимущество, не так ли? Оказывается, то же самое было год назад при сравнении Intel Core i7-3770K с i7-2700K. С другой стороны, все шестиядерные процессоры Intel обходят четырёхъядерные решения.

Тест с ускорением OpenCL даёт менее последовательные различия, и, похоже, больше располагает к особенностям архитектуры, нежели к количеству ядер и частоте. Например, Core i7-4770K на базе Haswell приходит первым, за ним следует Core i7-3770K и Core i7-4960X на архитектуре Ivy Bridge. Четырёх- и шестиядерные чипы Sandy Bridge объединяются в третью группу, а сильнее всех отстают процессоры AMD.

Архитектурное преимущество позволяет Core i7-4960X взобраться не вершину, хотя вряд ли кто-то будет переходить с Sandy Bridge-E ради 5%-го прироста скорости. Теоретически более тяжёлая для “железа” задача может увеличить разницу между CPU, и мы работаем над поиском источников для реалистичного теста, чтобы проверить это предположение.

After Effects – особый тест, в котором увеличение количества ядер не всегда повышает производительность, поскольку объём доступной памяти на ядро сокращается. Именно поэтому Core i7-3970X и i7-3930K закрепились в середине списка. Однако благодаря 16 Гбайтам памяти DDR3-1600 и архитектуре Ivy Bridge, Core i7-4960X умудрился взять первое место вместе с i7-4770K.

Создание контента

Оба теста на базе 3ds Max демонстрируют преимущество шестиядерных процессоров Intel, причём улучшений в архитектуре Ivy Bridge достаточно, чтобы Core i7-4960X снова вышел в лидеры. Однако Core i7-3970X отстаёт совсем немного, также не трудно представить, что разогнанный Core i7-3930K обойдёт оба флагманских чипа.

Разница между участниками здесь довольно стабильная. Многопоточные задачи, раскрывающие преимущества Sandy Bridge-E, на Ivy Bridge-E выполняются на пару процентов быстрее. В данном случае, мы видим примерно 5%-ое ускорение. В любом случае, все CPU на LGA 2011 заметно быстрее моделей с интерфейсами LGA 1150/1155.

Тест Cinebench на базе программы Maxon Cinema 4D измеряет производительность одного и нескольких ядер процессора.
Очевидно, что многопоточный компонент данного теста лучше всего выполняется на Ivy Bridge-E, поскольку Core i7-4960X здесь обгоняет i7-3970X на 4%. И хотя Ivy Bridge-E демонстрирует преимущество над Sandy Bridge-E при нагрузке на одно ядро, всё же лидирует процессор на новейшей архитектуре Haswell.

Общая производительность

Приложение для оптического распознавания символов от ABBYY, оптимизированное под поточность, из всей группы симпатизирует трём шестиядерным процессорам. В тройке лидеров Core i7-4960X обгоняет своего предшественника всего на две секунды, то есть разница составляет не более трёх процентов.

Как и ожидалось, при обработке однопоточной задачи процессор Haswell, у которого выше количество исполняемых инструкций на такт, превосходит Ivy Bridge-E. Кроме того, Core i7-4960X выходит на один уровень с Core i7-3770K, поскольку оба чипа построены на микроархитектуре Ivy Bridge.

С другой стороны, процесс компиляции проекта Google Chrome использует все доступные вычислительные ресурсы, поэтому шестиядерный Core i7-4960X на волосок обходит своего предшественника. Четырёхъядерный i7-4770K заканчивает на несколько минут позже процессоров IVB-E.

Fritz не совсем характерен для общих приложений (если, конечно, вы не относите игру в шахматы к таким задачам), но мы всё же поместили его в этом разделе. Результаты представлены в kN/s (килонодов в секунду). Нод – это один ход на шахматной доске, килонод – 1000 ходов. Получается, что в случае Core i7-4960X Fritz оценивает более 20000 килонодов в секунду или 20 миллионов нодов. Если давать системе достаточно времени “подумать”, компьютер станет очень серьёзным оппонентом в шахматной игре. Так что вам придётся поднапрячься.

Архиваторы

Слабое масштабирование WinRAR демонстрирует не очень впечатляющие результаты. Так как в данном случае нет возможности использовать влияние количества ядер, тактовой частоты и архитектурных преимуществ, большая часть тестируемых чипов Intel сбились в одну кучу.

Архиватор 7-Zip лучше оптимизирован под многоядерные процессоры, поэтому три шестиядерные модели CPU в этом тесте показывают свои сильные стороны, с едва заметным лидированием Core i7-4960X.

Диаграмма WinZip отображает несколько результатов, поскольку сначала мы тестируем на ядрах CPU, а затем включаем ускорение OpenCL, чтобы разгрузить процессор. Из разговора с представителями Corel нам известно, что GPU вступает в игру только тогда, когда размер файлов превышает 8 Мбайт. Поскольку наш архив объёмом 1,3 Гбайт содержит файлы различного типа и размера, ускорение OpenCL в тесте используется частично.

Самая длинная чёрная полоса отражает максимальное сжатие, также производимое на CPU. Относительно неё мы распределяли места между процессорами, и, как видите Core i7-4960X в данном случае первый. Результаты менее “тяжёлого” теста на базе процессора отражены в красной полосе. Здесь выигрывает Intel Core i7-4770K (Haswell), преследуемый Core i7-4960X. OpenCL-ускорение немного улучшает показатели, сначала в пользу Haswell, затем Ivy Bridge, и потом Ivy Bridge-E, хотя, в целом, все чипы Intel показали очень близкие результаты.

Кодирование аудио/видео

Большинство используемых в наших тестах приложений для кодирования видео рассчитаны на многопоточность, и TotalCode Studio (раньше называлось MainConcept) – не исключение. В этом тесте лидирует Core i7-4960X, за ним следуют чипы на базе Sandy Bridge-E. Среди четырёхъядерных CPU преимущество за Core i7-4770K.

Такой же вывод можно сделать о тесте HandBrake, хотя здесь Haswell отстаёт от Core i7-3930K чуть меньше.

iTunes (выше) и LAME (ниже) отличаются от остальных своей однопоточностью, вот почему CPU на Haswell берёт верх. Core i7-3970X и Core i7-4960X борются за второе место. Мы думали, что преимущество по количеству инструкций на такт продвинет Ivy Bridge-E чуть выше, но мы ошибались.

Так или иначе, два последних теста аккуратно подчёркивают, что новые процессоры Ivy Bridge-E преуспевают в многопоточных задачах и отстают от Haswell в однопоточных.

Обзор Intel Core i7-4960X | Энергопотребление – сюрприз от Ivy Bridge-E

В целом, стоит признать, что предыдущие результаты тестов были довольно скучными. Хотя, зная, что новый чип на Ivy Bridge-E будет представлен в такой же шестиядерной конфигурации, только с чуть обновлённой архитектурой, этого можно было ожидать.

Однако, журнал энергопотребления за время всей тестовой сессии, который мы ведём почти во всех обзорах процессоров, показал весьма примечательные результаты, даже несмотря на утверждения Intel, что Core i7-4960X имеет тепловой пакет 130 Вт, точно как у Core i7-3930K.

На графике выше данные регистрируются каждые две секунды, а конец прогона обрезан, чтобы в доступное пространство вместилось как можно больше информации. Независимо от того, где каждый CPU заканчивает весь тестовый пакет, перед автоматическим выключением системы добавляются 30 минут простоя. В результате измерения средней и общей эффективности включают длительный период времени, при котором в системе ничего не происходит.

Core i7-4960X, несомненно, более экономичен, чем Core i7-3970X с TDP 150 Вт (зелёная линия). Но даже Core i7-3930K (жёлтая линия), похоже, потребляет больше энергии во время тестовой сессии.

Чтобы лучше понять значения линейного графика, мы усреднили результаты каждого процессора с начальной точки до момента, когда журнал показывает нулевое энергопотребление.

Средние показатели для каждой конфигурации в точности оправдали ожидания. Процессоры Ivy Bridge и Haswell (77 Вт и 84 Вт) показывают самое низкое энергопотребление. i7-2700K и A10-5800K (95 Вт и 100 Вт) занимают третье и четвёртое места. 130-ваттные Intel Core i7-4960X и Core i7-3930K закрепляются на двух следующих позициях, за ними следует AMD FX-8350 с TDP 125 Вт (который должен был быть перед чипами на LGA 2011). И наконец, завершает список Core i7-3970X с самым высоким тепловым пакетом в 150 Вт.

Естественно i7-3970X потребляет больше энергии, чтобы быстрее выполнять задачи. Умножив время, за которое он справляется со всеми тестами на среднее энергопотребление, мы получили эффективность в ВтЧ.

Неожиданно, правда? Мы знали, что Core i7-3970X быстрый, но для этой скорости требуется столько энергии, что процессоры Sandy Bridge-E теряют в показателях эффективности. Лишь AMD FX-8350 и A10-5800K используют больше электроэнергии во время прохождения тестов.

Результаты среднего энергопотребления показывают, что Intel Core i7-3930K в этом плане гораздо экономичнее, нежели флагманская модель, но при этом он медленнее из-за урезанного общего кэша L3 и более низкой частоты, и в результате не так эффективен как Ivy Bridge-E. Даже Core i7-2700K оказался позади Core i7-4960X.

Для шестиядерного Core i7-4960X обойти новые четырёхъядерные чипы Intel по эффективности – это практически невыполнимая задача. Но, несмотря на не самые лучше результаты в однопоточных тестах и при получасовом простое, Ivy Bridge-E справился достаточно хорошо.

Обзор Intel Core i7-4960X | Спасение для энтузиастов?

Может ли появление Core i7-4960X мотивировать пользователя сделать апгрейд? Мы считаем, что нет. Однако чипы за тысячу долларов довольно редки. Как насчёт замены i7-3930K на гипотетический Core i7-4930K с ценой до $600? Тоже маловероятно, причём по тем же причинам. Главным образом, он не обеспечивает достаточного прироста производительности, чтобы платить за него больше денег. Есть ли смысл в Core i7-4820K? Мы больше склоняемся к платформе i7-4770K/Z87, в частности из-за дополнительных функций нового чипсета.

В апреле прошлого года мы узнали, что, в зависимости от типа задачи, Core i7-3770K быстрее Core i7-2700K на 0-7%. Стоит ли удивляться, что Ivy Bridge-E окажется всего на пару процентов быстрее Sandy Bridge-E? По крайней мере, с точки зрения производительности Core i7-4960X близок к тому, чего мы от него ожидали.

Тем не менее, было бы здорово видеть конфигурации Intel Core i7 с десятью или двенадцатью ядрами, например, некоторые запланированные модели Ivy Bridge-EP. Если вместо этого текущее положение дел в отношении количества ядер и общего кэша L3 сохранится, Intel ограничит потенциальный круг покупателей Ivy Bridge-E профессиональными пользователями, собирающими или покупающими полностью новый ПК. Загвоздка лишь в том, что платформа двухлетней давности с двумя портами SATA 6Гбит/с и без изначальной поддержки USB 3.0 уступает решениям на Z87 по функциональности. А если у вас уже есть Core i7-3960X или i7-3930K, то тратить деньги ради ускорения на несколько процентов нет смысла.

Если Ivy Bridge-E не сможет вдохновить пользователей на апгрейд или сборку новой системы, мы точно знаем, где новая архитектура отлично приживётся: сегмент серверов и рабочих станций. Несмотря на незначительней прирост в скорости, Ivy Bridge-E заметно снизила энергопотребление и повысила эффективность. Если подсчитать все плюсы, то получается меньшее энергопотребление, меньшее тепловыделение и, следовательно, меньшее охлаждение.

Подведём итог: Core i7-4960X быстрее Core i7-3970X и при этом приблизительно на 30% эффективнее. Среди процессоров Xeon E5-2×00 v2 он станет просто звездой. Нужны доказательства? Прочтите обзор “12-ядерный Intel Xeon с кэш-памятью L3 на 30 Мбайт: новый CPU для Mac Pro?”.