Процессоры. Доступные варианты для встраиваемых систем

В конце апреля компания Intel официально представила в России новую серию процессоров для настольных ПК, известных под кодовым наименованием Ivy Bridge. В настоящей статье мы рассмотрим результаты тестирования топовой модели этого семейства - процессора Intel Core i7-3770K.

Более подробно о семействе процессоров Ivy Bridge можно прочитать в статье «Процессоры Intel Core третьего поколения», опубликованной в этом номере журнала. В данной статье мы рассмотрим лишь один процессор данного семейства - Intel Core i7-3770K.

Технические характеристики

Все процессоры Ivy Bridge имеют процессорный разъем LGA 1155 и совместимы с платами на базе чипсетов Intel 7-й серии.

Процессор Intel Core i7-3770K, как и все процессоры семейства Ivy Bridge, изготавливается по 22-нм техпроцессу. Как и все модели серии Intel Core i7, он является четырехъядерным и поддерживает технологию Hyper-Threading. Размер кэша L3 этого процессора составляет 8 Мбайт; он имеет интегрированное графическое ядро HD 4000 с базовой тактовой частотой 650 МГц и частотой 1150 МГц в режиме Turbo Boost.

Процессор Intel Core i7-3770K - топовая модель семейства Intel Core i7. Он отличается тем, что имеет разблокированный коэффициент умножения (как и все процессоры K-серии). При этом его TDP равно всего 77 Вт.

Базовая тактовая частота ядер процессора Intel Core i7-3770K составляет 3,5 ГГц (коэффициент умножения равен 35), а в режиме Turbo Boost она повышается до значения 3,9 ГГц. Режим Turbo Boost реализован следующим образом. Если загружены все четыре ядра процессора, то коэффициент умножения может быть увеличен до 36 (частота процессора 3,6 ГГц). При загрузке только трех ядер коэффициент умножения может быть увеличен до 37, а при загрузке двух ядер - до 38. Если же загружено всего одно ядро, то коэффициент умножения может быть увеличен до 39 (тактовая частота 3,9 ГГц). Естественно, во всех указанных случаях увеличение коэффициента умножения возможно, если не превышены максимальное значение TDP и максимальный ток либо превышение максимального значения TDP и тока является кратковременным.

В полностью разблокированных процессорах Ivy Bridge (процессоры K-серии) для тактовой частоты ядер процессора максимальный коэффициент умножения может быть равным 63, соответственно максимальная тактовая частота ядер процессора может достигать 6,3 ГГц (теоретически). Напомним, что в полностью разблокированных процессорах Sandy Bridge максимальный коэффициент умножения составлял 57.

Отметим, что для процессоров Ivy Bridge, особенно для моделей K-серии, понятие базовой частоты и частоты в режиме Turbo Boost весьма условно, поскольку эти процессоры очень хорошо разгоняются и использовать их в штатном режиме просто неразумно. В частности, в нашем случае процессор Intel Core i7-3770K стабильно работал на частоте 4,9 ГГц.

Процессор Intel Core i7-3770K поддерживает память DDR3 1600/1333 в двухканальном режиме и имеет встроенный контроллер PCI Express 3.0 на 16 линий.

Методика тестирования

Для тестирования процессора Intel Core i7-3770K мы применяли стенд следующей конфигурации:

• системная плата - ASUS P8Z77-V RO;
• чипсет системной платы - Intel Z77 Express;
• память - DDR3-1333 (Kingston HyperX KHX 14900D3T1K3x2);
• объем памяти - 4 Гбайт (два модуля по 2 Гбайт);
• режим работы памяти - DDR3-1333, двухканальный;
• видеокарта - Intel HD 4000 (интегрированная);
• загрузочный накопитель - Intel SSD 520 (240 Гбайт);
• операционная система - Microsoft Windows 7 Ultimate (64-bit).

Измерение производительности процессора проводилось с помощью наших традиционных скриптов ComputerPress Benchmark Script v.10.0 и ComputerPress GameScript 6.0, о которых мы уже неоднократно писали. Скрипт ComputerPress Benchmark Script v.10.0 позволяет оценить производительность процессора на наборе различных неигровых приложений, а в скрипте ComputerPress GameScript 6.0, наоборот, используются только игры.

Понятно, что результаты тестирования процессора (время выполнения им тестовых задач) интересны не сами по себе, а в сравнении с чем­то. Именно поэтому для интегральной оценки производительности в тесте ComputerPress Benchmark Script v.10.0 применяется референсный ПК, для которого интегральный результат производительности принимается за 1000 баллов. В качестве референсного ПК в тесте ComputerPress Benchmark Script v.10.0 выступает ноутбук ASUS G53SX, который оснащен четырехъядерным процессором Intel Core i7-2630QM, 8 Гбайт памяти DDR3 и дискретной видеокартой NVIDIA GeForce GTX 560M.

В тесте ComputerPress Benchmark Script v.10.0 для полноты картины, а также с учетом того, что процессор Intel Core i7-3770K имеет разблокированный коэффициент умножения и ориентирован на разгон, мы также протестировали его в разгонном состоянии. Разгон процессора проводился через настройки BIOS путем задания одинакового коэффициента умножения для всех ядер процессора в режиме Turbo Boost. Методом проб и ошибок было установлено, что процессор стабильно работает, если задать коэффициент умножения равным 49 (частота 4,9 ГГц), поэтому при тестировании процессора в состоянии разгона мы использовали именно этот коэффициент умножения. Отметим, что разгону подвергались только вычислительные ядра процессора. Графическое ядро не разгонялось, и его настройки были установлены в режим Auto.

В нашу таблицу результатов мы также внесли результаты тестирования процессора Intel Core i5-2500K, который был протестирован на том же самом стенде. Причем первоначально мы хотели сравнить производительность процессоров Intel Core i7-3770K и Intel Core i7-2600K, но, как выяснилось, материнская плата ASUS P8Z77-V PRO, которую мы использовали в стенде, не работает с процессором Intel Core i7-2600K, но в то же время работает с процессором Intel Core i5-2500K. Причем тот факт, что процессор Intel Core i7-2600K абсолютно исправен, не вызывает сомнений (он проверялся на других платах).

Результаты тестирования

Результаты тестирования процессора Intel Core i7-3770K с использованием скрипта ComputerPress Benchmark Script v.10.0 представлены в табл. 1 .

Пожалуй, самый интересный результат заключается в том, что увеличение тактовой частоты вычислительных ядер процессора Intel Core i7-3770K, то есть его разгон путем увеличения коэффициента умножения, приводит к замедлению скорости видеоконвертирования. Причем этот факт, объяснения которому у нас нет, проверялся нами неоднократно. Во всех остальных приложениях всё довольно логично - разгон процессора приводит к возрастанию скорости выполнения тестового задания.

Также обращает на себя внимание то, что разница в результатах по тестам видеоконвертирования между процессором Intel Core i7-3770K и референсным процессором уж слишком маленькая. Более того, результаты по этим тестам для разогнанного процессора Core i7-3770K и для процессора Core i5-2500K оказались даже ниже, чем для референсной системы, что может показаться странным.

Но на самом деле всё весьма логично. Просто в некоторых тестах по видеоконвертированию нагрузка ложится не только на процессор (не только на вычислительные ядра процессора), но и на графический процессор. Понятно, что наличие дискретной графической карты в референсной системе в данном случае способствует увеличению общей производительности и, несмотря на более слабый процессор, система оказывается более производительной в тестах по видеоконвертированию.

Отметим, что усредненная по всем тестам разница в производительности между процессором Core i7-3770K и Core i5-2500K не такая уж и большая - всего 17%. Понятно, что если взять процессор Core i7-2600K или Core i7-2700K, то они вообще практически не будут отличаться по производительности от процессора Core i7-3770K.

Казалось бы, процессор Core i7-3770K должен хорошо разгоняться, и это действительно так, однако процессор Core i5-2500K разгоняется гораздо лучше. Так, если процессор Core i7-3770K нам удалось разогнать до частоты 4,9 ГГц при его номинальной тактовой частоте 3,5 ГГц, то процессор Core i5-2500K на том же самом стенде совершенно спокойно разогнался до частоты 5,1 ГГц. При этом номинальная тактовая частота процессора Core i5-2500K составляет 3,3 ГГц. То есть процессор Core i7-3770K разгоняется по частоте на 40%, а процессор Core i5-2500K - на 55%! Причем разогнанный процессор Core i5-2500K опережает по производительности всех и даже разогнанный Core i7-3770K. Да, есть о чем задуматься! Собственно, вывод в данном случае напрашивается следующий. Если у вас система базируется на процессоре Sandy Bridge, нет смысла переходить на систему с процессором Ivy Bridge. Выигрыш по производительности того не стоит.

Теперь посмотрим на производительность нового графического ядра HD 4000 в процессоре Intel Core i7-3770K. Как уже отмечалось, производительность этого ядра мы тестировали с использованием скрипта ComputerPress GameScript 6.0. Причем графическое ядро HD 4000 процессора Intel Core i7-3770K мы сравнивали с графическим ядром HD 3000 процессора Intel Core i5-2500K. Поскольку интегрированное в процессор графическое ядро HD 4000 не является игровым, а поддержку DirectX 11 можно считать формальной, мы проводили тестирование только в режиме настройки игр и бенчмарков на минимальное качество (в данном режиме используются только DirectX 9 и DirectX 10). Разрешение монитора при тестировании составляло 1920×1080.

Результаты тестирования графических ядер процессоров Core i7-3770K и Core i5-2500K представлены в табл. 2 .

Как видно из результатов тестирования, новое графическое ядро HD 4000 оказывается существенно более производительным в сравнении с HD 3000. Усредненный по всем играм прирост производительности составляет 48%, что очень неплохо. Тем не менее нужно отметить, что графическое ядро HD 4000 всё равно не является игровым и даже при настройке игр на минимальное качество многие из них будут подтормаживать при использовании интегрированной графики.

Мы решили заняться немного другим сегментом компьютерных платформ, сходным с изученным по назначению, но претендующим на несколько иной уровень производительности. Если говорить проще, то объектами сегодняшнего тестирования будут процессоры семейства Core i7 от Intel. Тоже снабженные интегрированным графическим ядром (что у компании уже стало стандартом практически на всех уровнях, кроме совсем уж топового), пусть и более слабым, чем у конкурента, зато имеющие более производительную процессорную часть. Причем во всех трех моделях сходную по характеристикам - везде по четыре ядра (способных одновременно выполнять восемь потоков вычисления), одинаковые тактовые частоты, одинаковые емкости кэш-памяти разных уровней, но разная микроархитектура. Ну а GPU - совсем разные и по функциональности, и по производительности. Как это все будет выглядеть в приложениях? А вот это-то мы и проверим.

Конфигурация тестовых стендов

Core i7-2700K не является старшим представителем семейства Sandy Bridge, да и в свежайшем Haswell уже появился Core i7-4790K , но мы взяли именно эту тройку по озвученной выше причине - равные тактовые частоты (как номинальные, так и в буст-режиме). Как видим, если не касаться графической части, они сходны вплоть до полной формальной идентичности, ну а две модели из трех вообще работают на одинаковых системных платах. Графика - очень разная, но именно на GPU и были сосредоточены основные усилия разработчиков последние годы, так что ничего удивительного.

Но есть и нюансы - если в Ivy Bridge и Haswell графические ядра различаются лишь количественно, но не качественно, то в Sandy Bridge GPU более слабый и функционально. В частности, эти процессоры способны исполнять OpenCL-код только при помощи процессорных ядер, что делает их плохим выбором для гетерогенных вычислений. Кроме того, они не поддерживают DirectX 11, что может сказаться в игровых приложениях, да и с декодированием видеопотока не все гладко, в чем мы уже не раз убеждались. В общем, во времена господства этой архитектуры на рынке многие пользователи предпочитали не полагаться на возможности встроенного GPU, а приобретать какую-нибудь бюджетную дискретную «затычку для сокета». Мы опробовали и такой вариант, в качестве «затычки» взяв Radeon HD 6450 с пассивной системой охлаждения. Карта, безусловно, слабая, но функционально она GPU Sandy Bridge превосходит, да и ее сравнение с интегрированной графикой последующих поколений интересно.

Остается только упомянуть, что все процессоры мы тестировали с 8 ГБ памяти типа DDR3, работающей на максимальной штатно-поддерживаемой процессорами частоте. Также использовался одинаковый SSD Toshiba THNSNH256GMCT 256 ГБ, что позволяет сравнивать процессоры и по скорости загрузки приложений и контента (в бенчмарке iXBT Notebook Benchmark v.1.0, напомним, есть и такой тест) в одинаковых условиях.

Методика тестирования

Для оценки производительности мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарков и . Все результаты тестирования в бенчмарке iXBT Notebook Benchmark v.1.0 мы нормировали относительно результатов Pentium G3250 с 8 ГБ памяти и SSD Intel 520 240 ГБ, а сама методика вычисления интегрального результата осталась неизменной. Еще одна программа, которую мы как обычно добавили к тестовому набору - бенчмарк Basemark CL 1.0.1.4, созданный для измерения производительности OpenCL-кода.

iXBT Notebook Benchmark v.1.0

Эта программа поддерживает GPGPU, но, как видим, «ускорительные» способности Radeon HD 6450 слишком малы, чтобы серьезно принимать их во внимание. Пожалуй что и к IGP более новых семейств Intel это тоже относится, так что в случае старших настольных моделей Core i7 данный тест можно относить к «процессорным». И хорошо демонстрирующий разницу между поколениям процессорных ядер - ≈+10% на каждом шаге. Что неплохо для перехода от Sandy Bridge к Ivy Bridge (напомним - происходившим без смены платформы), но, разумеется, маловато для широко разрекламированного обновления архитектуры в виде Haswell.

И выше был еще не самый плохой случай - в этих программах преимущества обновлений процессорных архитектур во-первых еще более эфемерны, а во-вторых «первый шаг» еще и вдвое «весомей» второго.

В Photoshop сам по себе прирост производительности выше, однако опять убеждаемся в том, что важным был выход Ivy Bridge. А Haswell на его фоне теряется.

И даже так бывает: +10% в рамках одной платформы и жирный ноль при ее смене.

Вот в распознавании текста 4770К от 3770К оторвался заметнее, нежели преимущество последнего над 2700К. Но все равно как-то маловато:)

Впрочем, в архиваторах все еще смешнее.

«Житейское быстродействие» всех трех систем одинаково - как и предполагалось.

Как мы помним, AMD сумела увеличить производительность процессорной части своих APU за три года на 20%, причем в основном это было связано с переходом с FM1 на FM2, а внедрение FM2+ не дало вообще ничего. У Intel увеличение производительности за тот же срок еще меньше, но радует хотя бы то, что Haswell нигде не отстал от предшественника.

Что еще забавно - снижение производительности при использовании дискретной видеокарты. Что ж - и такое в наше время бывает, что не может не радовать. Не в смысле снижения, а в том, что его нет при задействовании интегрированной графики, хотя лет 15 назад такое происходило сплошь и рядом.

OpenCL

А вот, пожалуй, объяснение - почему даже поддержка OpenCL не вытянула пару из i7-2700K и Radeon HD 6450: этот процессор даже в программном режиме способен интерпретировать такой код всего в полтора раза медленнее указанной видеокарты. Медленнее. Но в полтора раза причем в бенчмарке. Так что использование GPGPU не позволяет ничего ускорить в конечном итоге, поскольку весь выигрыш оказывается «съеден» необходимостью в пересылке данных и т.п. А GPU Core i7-3770K уже вдвое быстрее, чем Radeon HD 6450 и выходит на уровень старых AMD A8. HDG 4600 же в свою очередь способен конкурировать уже и со старыми А10. В общем, вот тут-то прогресс хорошо заметен.

Игры

Поскольку для качественных настроек недостаточно даже А10 (в чем мы недавно убедились), мы не стали использовать этот режим, ограничившись лишь «минималками», но в двух разрешениях.

На HDG 3000 бенчмарк не запускается, поскольку требует поддержки DirectX 11. Но хорошо заметно, что медленные решения с поддержкой этого стандарта для игры непригодны. Интегрированная же графика современных процессоров Intel спокойно «тянет» ее в низком разрешении и уже подбирается к «порогу играбельности» в FHD.

В Bioshok на Haswell уже можно попробовать играть и в FHD. Предыдущие поколения слабее, но HDG 4000 достаточно по крайней мере на низкое разрешение.

«Танчики» прекрасно себя чувствуют даже на Sandy Bridge, не говоря уже о более новых процессорах - «на минималках» можно спокойно играть и в FHD.

Ivy Bridge опять оказался точкой раздела - он уже и с FHD справляется. Ну а в целом - игра несложная для современных интегрированных решений.

Чего не скажешь про Metro - только Haswell приблизился к приемлемой частоте кадров, и только в низком разрешении.

Вот с Hitman он уже даже справляется.

В общем и целом, интегрированная графика Intel пока, безусловно, слабее, чем может предложить покупателю AMD - во всяком случае это верно для массовых настольных решений. Однако, как видим, поиграть уже можно во многое. Лучше, чем на некоторых до сих пор встречающихся в продаже видеокартах.

Итого

В приницпе, все уже в основном было сказано выше. Последним существенным изменением процессорной составляющей было появление микроархитектуры Sandy Bridge: использующие ее топовые модели Core i7 задрали планку производительности столь высоко, что существенно превысить этот уровень последующим процессорам не удалось. Разумеется, Core i7-2600K работал, все же, помедленнее, чем 2700К, а 4790К - на 10% быстрее, чем 4770К, но принципиально это дела не меняет: все старшие Core i7 вот уже три года как можно считать примерно одинаковыми в плане х86-производительности.

Что изменилось за эти годы радикально, так это интегрированное графическое ядро. Intel не только устанавливает его практически во все процессоры - компания добилась того, что и пользоваться им можно добровольно, а не под принуждением:) Разумеется, справедливо это только для тех случаев, когда речь не идет об игровом компьютере - поиграть-то на встроенном видео иногда можно, но лишь при низких настройках качества и/или в низком разрешении. А для получения большего удовольствия от игрового процесса следует использовать дискретную видеокарту. Как и ранее. Однако со всеми остальными задачами уже справится и IGP.

Обзор Ivy Bridge | Введение

Ivy Bridge – это новый "тик"-уже известная архитектура Sandy Bridge на уменьшённом 22-х нанометровом кристалле. Однако Intel называет этот цикл "тик-плюс", поскольку в логике есть некоторые внутренние улучшения.

К сожалению энтузиастов настольных ПК, большая часть изменений касается встроенного графического движка, который большинство просто не используют.

Естественно, в сфере мобильных устройств ситуация совсем иная. Здесь более низкое энергопотребление и "достаточно быстрая" графика, обеспечивают более длительную работу от батареи и приемлемый уровень производительности. Однако в сегодняшнем обзоре мы не будем затрагивать мобильные версии процессоров. Вашему вниманию мы представляем модель Core i7-3770K с разблокированным множителем, который призван заменить существующие процессоры Core i7-2700K и Core i7-2600K .

Обзор Ivy Bridge | Обновлённая архитектура

Процессор на базе микроархитектуры Ivy Bridge

Всё указывает на то, что Ivy Bridge – это ещё одна высоко интегрированная архитектура от Intel . Над его компонентами работали независимые команды со всего мира: инженеры из Израиля разработали ядра IA, команда из Фолсома (Калифорния) создала графический движок, вторая команда в Фолсоме реализовала соединения, кэш и системного агента. И конечно группа разработчиков в Оригоне позаботилась, чтобы всё это было собрано и работало на ядре 22 нм.

На что же способна новая архитектура? Давайте шаг за шагом познакомимся с архитектурой Ivy Bridge и постараемся выявить её плюсы и минусы.

Обзор Ivy Bridge | Знакомое ядро

Компании потребовалось пересмотреть подход к реализации встроенной графики, который позволяет Intel не только придерживаться более агрессивного плана по улучшению графики в будущем, но и исправить некоторые недостатки, замеченные в архитектуре Sandy Bridge . В результате архитектура разделилась на пять областей.

1. Первая область включает глобальные средства, такие как геометрия каналов. Программируемые компоненты hull (HS) и domain shader (DS) дополняют блок тесселяции с фиксированной функцией, необходимой для поддержки DirectX 11.
2. Вторую область Intel называет Slice Common. Она содержит блоки растеризации, пиксельные конвейеры (pixel back-ends) и кэш третьего уровня. В Sandy Bridge не было отдельного кэша L3 для графики, поскольку Intel не могла получить от него значительного уровня производительности. Кольцевая шина процессора обеспечивает достаточное количество пропускной способности, с которой кэш третьего уровня достаточно хорошо справляется. Но поскольку в Ivy Bridge на графику сделан больший упор, отдельный кэш L3 дополняет требования пропускной способности, одновременно понижая энергопотребление, когда движок работает с собственным хранилищем, а не через всю шину.
3. Третья область называется Slice. Она включает в себя шейдеры, текстурные блоки, текстурные сэмплеры, кэш L1 для инструкций и медиа-семплер, который использует технология Quick Sync . Этот набор Intel планирует использовать для увеличения производительности в будущем. Он также может работать с дополнительным компонентом Slice Common, чтобы увеличить пропускную способность.
4. Четвертая область состоит из медиа-компонентов с фиксированной функцией. Её тоже можно масштабировать в зависимости от того, насколько глубоко Intel хочет работать с производительностью медиа-ресурса.
5. Выходы на дисплей составляют последнюю область. На настольной платформе можно получить три цифровых выхода (которые должен обеспечить поставщик), два из которых должны быть коннекторами DisplayPort, один с поддержкой разрешения 2560x1600, другой с 1920x1200. Третий экран можно подключить через HDMI (до 1080p), DVI, VGA или DisplayPort с максимальным разрешением 1920x1200.

Не секрет, что выхода новейших 22-нм процессоров Intel Ivy Bridge многие оверклокеры ждали с нетерпением. Причин тому несколько.

Мало кто будет спорить с тем, что Intel в последние годы сумела обеспечить очень заметный отрыв от извечного соперника – AMD, как по чистой производительности конкретных моделей процессоров, так и по абсолютному показателю «производительности на такт». В нижнем и среднем ценовых диапазонах по-прежнему идет настоящая борьба (главным образом, из-за агрессивной ценовой политики AMD), но в топ-сегменте конкуренции нет и в помине: кроме Sandy Bridge и Sandy Bridge-E покупать по существу нечего.

Прошлое поколение процессоров Intel было особенно удачным. 32-нм Sandy Bridge заслуженно получили прочную «прописку» в системных блоках большинства энтузиастов. Что же послужило причиной этому?

Во-первых, новая архитектура благодаря многочисленным оптимизациям оказалась весьма удачной. Старые 45-нм Bloomfield (помните широко распространенный Core i7-920?) тоже были совсем неплохи. Настолько, что они и по сей день подходят для решения абсолютного большинства задач и могут работать даже в очень мощных игровых компьютерах. Однако Sandy во многих тестах продемонстрировали заметное преимущество над равночастотными процессорами с архитектурой Nehalem.

Во-вторых, о «равных частотах» речь как раз не шла. Новые CPU позволяли достичь невиданных частот «на воздухе»: результат 4500 МГц, с трудом достижимый для лучших Bloomfield и Lynnfield, стал считаться посредственным; многие оверклокеры успешно разгоняли процессоры и до 5 ГГц, причем с прицелом на повседневное использование! Сочетание улучшенной архитектуры и выдающегося частотного потенциала позволило им стать эталоном по производительности для всех систем игрового толка.

Вот почему первые же слухи о скором выходе новейших 22-нм процессорах стали настоящей сенсацией. Самые оптимистичные из читателей нашего сайта, прослышав о неведомых транзисторах новой конструкции, низких токах утечки и малой площади ядра, высказывали смелые суждения наподобие «ну уж 5.5 ГГц на воздухе возьмет, к бабке не ходи, а может и все 6 ГГц!». Это и неудивительно – такой вывод легко сделать, приняв во внимание значительное улучшение разгонного потенциала при предшествующих сменах техпроцесса CPU Intel.

В общем, авансов наподобие «как выйдет - сразу возьму» и «я уже плату на Intel Z77 специально купил» новому процессору было роздано немало. Чем все это закончилось, я полагаю, известно почти всем читателям. 22-нм Ivy Bridge из-за высоких рабочих температур и затрудненного разгона не оправдали надежд многих энтузиастов. Так что «глас народный» мгновенно сменил свою тональность – сейчас Ivy модно ругать. Доходит до того, что некоторые на полном серьезе считают новые CPU «неразгоняемыми» и невероятно горячими, настолько, что их нереально эксплуатировать при повышенном напряжении без удаления теплораспределительной крышки или, по крайней мере, использования СВО. Но так ли это на самом деле?

Нет сомнения, что оверклокеры, внимательно отслеживающие выход нового «железа», уже знают об Ivy Bridge предостаточно. Поэтому я предлагаю не лезть в дебри архитектуры (хотя такой раздел в статье, безусловно, есть) и не тратить время на исследование огромного количества сопутствующих параметров, а просто проверить на практике – нужен ли вам новый процессор в составе типичной производительной системы, «заточенной» под разгон.

Архитектура и модельный ряд

Новые процессоры используют ту же архитектуру, что и выпущенные ранее Sandy Bridge. В рамках фирменной стратегии «тик-так» (или «tick-tock» в английском варианте), предусматривающей поочередное обновление технологических процессов и микроархитектур с выпуском новых продуктов один раз в год, релиз Ivy Bridge является «Тиком»:

В следующем сезоне должны быть представлены принципиально новые процессоры, использующие тот же техпроцесс – это и будет «Так».

А пока можно сделать вывод, что Ivy Bridge не должен по общей компоновке и применяемым архитектурным решениям отличаться от предшественников (специалисты Intel говорят только о незначительных улучшениях, обеспечивающих преимущество в производительности на уровне 5%). Основным нововведением стал перевод ядра на 22-нм техпроцесс. По сравнению с применявшимся ранее 32-нм это должно было обеспечить значительное снижение площади ядра, энергопотребления и тепловыделения.

Так, кристалл нового процессора стал меньше сразу на 35%. В сравнении с весьма похожим по конструкции Sandy Bridge его площадь уменьшена с 216 до 160 кв. мм. Это особенно впечатляет, с учетом того, что специалисты Intel применили гораздо более сложное графическое ядро (общее количество транзисторов увеличилось с 995 млн до 1.4 млрд, в основном именно за счет iGPU). Если бы Ivy Bridge стал просто «22-нм Sandy», площадь ядра могла бы быть еще меньше. Но это и так рекорд последних лет – для сравнения можно привести пару CPU, выполненных по 32-нм процессу и содержащих схожее количество транзисторов. Площадь ядра AMD Bulldozer в восьмиядерном варианте составляет 325 кв. мм при 1.2 млрд транзисторов, площадь «урезанного» четырехъядерного Sandy Bridge-E – 294 кв.мм при 1.27 млрд транзисторов.

Прогресс очевиден. Кстати, отчасти такое уменьшение площади стало возможным не только благодаря новому техпроцессу, но и из-за применения оригинальных «трехмерных» Tri-Gate транзисторов, взамен обычных планарных.

Добавление дополнительного кремниевого «ребра» позволяет добиться уменьшения токов утечки и сократить размеры всей конструкции. Также среди достоинств этой модели отмечается повышенная скорость переключения, хотя на практике многие оверклокеры уже успели убедиться в обратном. Впрочем, проблемы с разгоном могут быть вызваны десятком других причин, вполне вероятно, что трехмерная структура еще раскроет свой потенциал на других процессорах компании.

Уровень TDP, заявленный для новых процессоров, составляет 77 Вт. Хотя здесь все не столь однозначно. В спецификациях, представленных продавцам, а также на коробках значится 95 Вт. Напомню, что это значение характерно для большинства четырехъядерных Sandy Bridge кроме специальных «энергосберегающих» моделей. Как бы красиво не объясняли эту ситуацию представители компании, мне кажется наиболее вероятной распространенная «конспирологическая» версия, согласно которой TDP пришлось увеличить из-за сильного нагрева серийных образцов CPU. Ситуация, когда новинка нагревается сильнее предшественника при том, что по заявленным данным все должно быть наоборот, была бы донельзя нелепой.

Тем не менее, на слайде в официальном пресс-релизе фигурирует именно это значение:

Пока были представлены пять моделей линейки стоимостью от 174 до 313 долларов. Максимальную сумму просят за разблокированный по множителю Intel Core i7-3770K, который должен прийти на смену распространенным среди оверклокеров i7-2700K и i7-2600K. Свой аналог «бюджетной» модели i5-2500K, характеризующейся свободным множителем и отсутствием Hyper Threading, в этом списке тоже есть – Intel Core i5-3570K. Напомню, что на момент релиза за i7-2600K просили 317 долларов, а за i5-2500K – 216, так что новинки оказались даже чуть дешевле, правда, разница совсем незначительна.

Самая дешевая модель 22-нм CPU оценивается в 174 доллара, она заметно урезана по частотам и лишена Hyper Threading. Новейшее графическое ядро HD Graphics 4000 получили все процессоры линейки за исключением двух самых дешевых. Максимальным объемом cache-памяти L3 (8 Мбайт) характеризуются все процессоры семейства 37xx, а для 35xx этот показатель снижен до 6 Мбайт.

В целом все очень похоже на линейку Sandy Bridge. Кстати, как и в прошлый раз, компания Intel представила несколько моделей с индексами S и T, которые отличаются пониженным TDP. В целом, цены выглядят вполне разумными, правда, при слабой конкуренции со стороны AMD в данном сегменте Intel незачем снижать их со временем – так что эти процессоры могут стоить столько же хоть до релиза 22-нм CPU следующего поколения.

Один из значительных плюсов Ivy Bridge – полная (за исключением поддержки PCI-e 3.0) совместимость с материнскими платами предыдущего поколения, основанными на системной логике Intel шестидесятой серии.

Поскольку вычислительные ядра, по сути, изменились очень мало, Intel уделяет повышенное внимание графической подсистеме:

Главная гордость компании - введение поддержки DirectX 11. По собственному опыту тестирования видеокарт начального уровня не могу не отметить, что это чистая профанация, задействовать передовой API в реальных играх можно будет только при экстремально низких настройках и далеко не в FullHD-разрешении. Помимо этого заявлена поддержка OpenGL 3.1, OpenCL 1.1, Direct Compute и Shader Model 5.0. Интереснее всего выглядит возможность одновременного использования трех мониторов – в роли основы для рабочего компьютера с тремя экранами новый CPU можно представить без труда.

В плане производительности новое графическое ядро может похвастаться наличием 16 универсальных исполнительных блоков вместо 12 в предыдущей версии HD 3000.

Безусловно, это все замечательно, но я по-прежнему скептически отношусь к наличию «встройки» на старших моделях серии и необходимости в обязательном порядке приобретать становящееся все более сложным видеоядро вместе с процессором. Только вдумайтесь, iGPU съедает порядка трети транзисторного бюджета и площади ядра, насколько дешевле можно было бы сделать CPU при его отсутствии? Хотя для мобильного сегмента апгрейд графической составляющей новых ЦП может оказаться чрезвычайно полезным.

Не забыты и оверклокеры.

Из всех особенностей новых процессоров наиболее интересной представляется повышенный множитель (с 59 до 63 единиц для «разблокированных» моделей). Это уже позволило нескольким энтузиастам покорить рекордные частоты при использовании экстремального охлаждения, не так давно была пройдена отметка в 7 ГГц . Также нужно отметить введение новых повышающих множителей для оперативной памяти и улучшенные возможности по разгону видеоядра.

На тестирование в лабораторию сайт был представлен серийный образец процессора Intel Core i7-3770K. На данный момент это старшая модель серии, отличающаяся разблокированным множителем, наличием Hyper Threading и 8 Мбайт Cache L3. Максимальная частота с учетом Turbo Boost – 3900 МГц, базовая – 3500 МГц.

По внешнему виду он практически не отличается от уже знакомых всем оверклокерам «камней» Sandy Bridge. Разумеется, новый CPU легко определить по маркировке, также можно обратить внимание на распайку конденсаторов на обратной стороне.

Тестовый стенд

• Материнские платы:
• ASUS P8Z77 DeLuxe (BIOS v 0603) для процессоров LGA 1155;
• Sapphire Pure Black X79N (BIOS v 4.6.1) для процессора LGA 2011;
• Соперники (процессоры предоставлены компанией Регард):
• Intel Core i7-2700K;
• Intel Core i7-3930K;
• Система охлаждения процессора: Noctua NH-D14 (штатные вентиляторы);
• Оперативная память: Corsair TR3X6G1600C7 DDR3-1600, 7-7-7-20, 2 Гбайта, двухканальный режим/четырехканальный режим;
• Видеокарта: AMD Radeon HD 6970 (ref);
• Жесткий диск: Western Digital WD10EALX, 1000 Гбайт;
• Блок питания: Hiper K1000, 1 кВт;
• Корпус: открытый стенд.

Программное обеспечение

• Операционная система: Windows 7 x64 Ultimate (без SP1);
• Драйверы видеокарт: AMD Catalyst 12.4 для Radeon HD 6970;
• Вспомогательные утилиты: SpeedFan 4.44, Real Temp 3.60, CPU-z 1.60, LinX 0.6.4, Prime 26.5 build 5 (In-Place Large FTTs).

Инструментарий и методика тестирования

Разгон процессоров производился без использования сторонних утилит, непосредственным изменением параметров в BIOS Setup. Для мониторинга температуры ядер использовалась утилита Real Temp 3.60, а для создания нагрузки при исследовании температурного режима - тест Linpack в оболочке Linx. Температура в помещении на момент тестирования составляла ~26 градусов.

Для тестирования производительности процессоров применялись следующие приложения и синтетические тесты:

• SuperPi Mod 1.5 (XS) – учитывалось время, необходимое для вычисления 1 миллиона знаков числа Пи после запятой (Super Pi 1M). Однопоточный тест.
• Fritz Chess Benchmark – количество операций в секунду (kilo Nods). Все процессоры выполняли тест в восемь потоков.
• WPrime Benchmark v. 2.09 – учитывалось время, необходимое для завершения теста в режиме 32M. Алгоритм выполнялся в четыре/шесть потоков согласно рекомендациям разработчиков теста, хотя современные процессоры Intel могут получить преимущество с использованием Hyper Threading, но для данного сравнения абсолютный результат несущественен.
• 3DMark Vantage 1.0.1 – пресет Performance, учитывался результат CPU Score.
• SiSoft Sandra Professional 2010 – учитывались результаты, полученные в следующих тестах: арифметическая производительность процессора (общая производительность), общая скорость криптографии.
• True Crypt 7.1a – встроенный бенчмарк, учитывался показатель скорости кодировки AES-Twofish-Serpent. Четырехъядерные процессоры выполняли алгоритм в восемь потоков, шестиядерный - в двенадцать.
• Cinebench 11.5 x64 – рендеринг сцены, учитывался общий рейтинг ЦП в баллах. Четырехъядерные процессоры выполняли алгоритм в восемь потоков, шестиядерный - в двенадцать.
• PovRay 3.7 – встроенный бенчмарк, режим All CPU’s, учитывалось время, необходимое для рендеринга сцены.
• WinRar 4.20 beta 2 (x64) – встроенный тест производительности. В настройках программы был активирован режим многопоточности (multithreading).
• x264 HD Benchmark v4.0 – стандартный алгоритм преобразования видеоролика. На графиках представлены минимальное и максимальное значения FPS, полученные в двух проходах теста. Четырехъядерные процессоры выполняли алгоритм в восемь потоков, шестиядерный - в двенадцать потоков.
• Adobe Photoshop CS5 – замерялось время наложения последовательности фильтров на эталонное изображение.

Кроме того было проведено тестирование производительности системы в нескольких играх.

• Hard Reset – встроенный тест;
• F1 2011 – встроенный тест;
• Batman: Arkham City – встроенный тест;
• Сrysis 2 - утилита Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool;
• Metro 2033 – фирменная утилита для тестирования производительности, поставляемая с игрой.

VSync при проведении всех тестов был отключён. Список настроек игры будет в каждом случае приводиться отдельно для удобства восприятия.

Первый в мире процессор , выпущенный по технологии 22 нанометра. Первый в мире процессор с инновационными трехмерными транзисторами. Какие преимущества у новой архитектуры, что принесет пользователю новый шаг в концепции «тик-так»? Самое время разобраться на примере флагманского процессора Intel Core i7-3770K .

Особенности архитектуры и теоретическая информация

Согласно выработанной концепции «тик-так» каждый год компания Intel меняет технология или архитектуру. После выхода процессоров Sandy Bridge настало время уменьшить техпроцесс.

Какие моменты стоит особо выделить. Во-первых, новые процессоры не требуют смены платформы. «Старые» материнские платы будут поддерживать новые процессоры Ivy Bridge, новые платы при необходимости будут работать с процессорами архитектуры Sandy Bridge. Общее строение осталось тем же – два или четыре ядра, графическое ядро, общий кэш третьего уровня, двухканальный контроллер памяти DDR3, контроллер PCI Express и System Agent.

Что изменилось серьезным образом? Это конечно технический процесс и внутренняя конструкция транзисторов. Вкратце новшество заключается в том, что на кремниевой подложке устанавливается вертикальное ребро, которое врезается в затвор. Такая схема позволяет увеличить скорость переключения и снизить токи утечки. Итогом инновации становится способность работать при более низком напряжении и меньшем тепловыделении.

Особенно важно, что такая технология приходит в то время, когда Intel ведет борьбу за ультрамобильность и активно продвигает процессоры ULV для ультрабуков.

Новая графика, встроенная в процессор получила номер 4000 и о ее производительности я расскажу отдельно. Отмечу ключевые достоинства – поддержка трех мониторов, увеличение количества потоковых процессоров с 12 до 16, полноценная поддержка DirectX 11.

Ассортимент процессоров насчитывает 14 новых моделей: 9 десктопных и 5 мобильных. Из 9 моделей для настольных компьютеров – 4 имеют пониженное энергопотребление, таким образом остается пять основных дебютантов.

Характеристики новинок приведены в таблице выше. Наибольший интерес для энтузиастов представляется процессор Intel Core i7-3770K.

Его производительность станет неким отправным пунктом на ближайшее время, и скорее всего он будет наиболее популярен среди покупателей игровых систем.

Конфигурация тестового стенда

Скриншот с характеристиками Intel Core i7-3770K

Система в сборе.

Для оценки производительности были выбраны следующие тесты:

• wPrime 1.55 – многопоточный тест для математических расчетов.
• 3D Mark 11 –Physics test – подтест популярного пакета, в котором рассчитываются физические эффекты
• 3D Mark Vantage CPU Score – аналогично 3D Mark 11 – подтест для обсчета физических эффектов
• AIDA64 Queen и Photoworxx – подтесты, имитирующие работу с математическими массивами и графикой.

В качестве соперников выступили – младший четырехядерный процессор для Socket 2011 – Intel Core i7 3820, Intel Core i7 3930K и один из прошлых флагманов – Intel Core i7 Extreme 990X.

Расчеты на шестиядерных процессорах идут быстрее за счет отличной оптимизации теста под многопоточность. Между более дорогой платформой Socket 2011 и новым Ivy Bridge – паритет.

Лучше всего считать физически эффекты на Intel Core i7 3930K. А вот новинка вновь оказывается лучше младшего процессора более дорогой платформы. Если не видно разницы – зачем платить больше? Старичок i7 990X пытается бодриться, но видно – его время прошло.

Единственный тест, где Intel Core i7-3770K оказывается в роли догоняющего, но видимо сказывается четырехканальный контроллер памяти у Intel Core i7 3820. При работе с мультимедиа первое поколение Intel Core оказывается просто растоптанным.

Итоговые мысли и выводы

Процессор получился удачным и производительным. При выборе современной платформы стоит обратить свой взгляд именно на него. Для особых расчетов и работы с огромными мультимедиа файлами Ivy Bridge будет уступать более дорогой платформе Sandy Bridge-E, но в остальных приложениях и уж наверняка в играх станет отличным выбором.

Intel Core i7-3770K также обладает отличным оверклокерским потенциалом, автоматический разгон на плате MSI Z77A-GD65 позволил повысить частоту работы до 4,2 ГГц, а значит при грамотной и тонкой настройке новые процессоры будут способны работать на частотах выше 4,5 ГГц при использовании качественного воздушного охлаждения.