Процессоры. Процессоры Максимальная тактовая частота с технологией Turbo Boost

Интеловский принцип «тик-так», описывающий идеологию попеременного ввода новых микроархитектур и внедрения более тонких техпроцессов, продолжает действовать. Изначально компания обещала выдавать новые продукты каждый год, и, надо сказать, в целом она придерживается этого плана. В прошлом году нам преподнесли микроархитектуру Sandy Bridge, существенно увеличившую быстродействие современных компьютеров, а теперь Intel запускает проект Ivy Bridge — усовершенствованный процессорный дизайн, предполагающий использование новой производственной технологии с 22-нм нормами и инновационными трёхмерными транзисторами.

Однако ослабление конкуренции на рынке высокопроизводительных процессоров всё же не может не сказываться на темпах прогресса. Маятник интеловской концепции постепенно замедляет свой ход, и если Sandy Bridge были представлены в самом начале 2011 года, то анонса Ivy Bridge нам пришлось ждать до конца апреля. Впрочем, у Intel есть неплохое оправдание: новое поколение процессоров — это не простая косметическая переделка старого ядра с учётом новых технологических норм. Инженеры внесли целый ряд существенных изменений в микроархитектуру, поэтому Ivy Bridge предлагается считать не за один «тик», а за «тик» и ещё «полтака» в придачу.

Можно ли принять такое объяснение возникшей задержки? Всё зависит от того, с каких позиций оценивать современные процессоры вообще. Большинство изменений, произошедших в дизайне Ivy Bridge, касается не вычислительных ядер, а графического ядра. Поэтому для традиционных CPU это — явный «тик». Однако если считать, что предложенная AMD парадигма гетерогенных процессоров оказалась очередным пророчеством (они, в отличие от микроархитектур, AMD явно удаются), то Ivy Bridge может потянуть и на полноценный «так».

Так вот и получается, что новый интеловский продукт — очень многогранная и противоречивая вещь. Приверженцы десктопов, которые видят в Ivy Bridge возможный стимул к модернизации своих систем, новинкой будут, скорее всего, разочарованы. Для них в ней нет ничего особенно привлекательного, так как простой переход на новую технологию производства сам по себе ничего особенного не привносит. Тем более что «утончение» техпроцесса уже давно выливается не в увеличение тактовых частот CPU, а в снижение их тепловыделения.

Зато для пользователей разного рода мобильных или компактных систем Ivy Bridge сулит очень хороший гешефт. Наконец-то о представителях серий Intel Core можно будет думать как о полноценных гибридных процессорах — APU, которые обеспечивают неплохую 3D-производительность, совместимы с DirectX 11 и способны к выполнению GPGPU-вычислений. Недаром именно с выходом Ivy Bridge компания Intel напрямую связывает расцвет ультрабуков — новинки вписываются в этот класс компьютеров практически идеально.

Впрочем, в этом материале мы будем позиционировать себя как энтузиастов старой закалки. Всякие ультракомпактные компьютеры — это детские игрушки, нам подавай традиционные вычислительные системы, внушающие уважение как своим внешним видом, так и уровнем производительности. Может ли Ivy Bridge органично вписаться и в такую экосистему? Попробуем на этот вопрос ответить.

⇡ Микроархитектура Ivy Bridge: краткий обзор

Хотя мы и сказали о том, что микроархитектура Ivy Bridge имеет значительные отличия от своей предшественницы, Sandy Bridge, узреть близкое родство между ними — проще простого. На самом верхнем уровне, в общей структуре новых процессоров не изменилось ровным счётом ничего, все сделанные усовершенствования — в деталях. Подробное описание нововведений можно найти в специальном материале , здесь же мы приведём краткий обзор ключевых моментов.

Начать, пожалуй, следует с того, что появление новых процессоров Ivy Bridge не означает смены платформы. Эти CPU используют тот же самый процессорный разъём LGA1155, что и их предшественники, и полностью совместимы с имеющимся парком материнских плат. К выпуску Ivy Bridge компания Intel приурочила появление семейства наборов логики седьмой серии во главе с Z77 , однако применение плат на его основе вместе с новыми процессорами не является необходимостью. Для соединения Ivy Bridge с набором системной логики используется та же самая, что и в случае с Sandy Bridge, шина DMI 2.0 с пропускной способностью 20 Гбит/с. Поэтому новые процессоры превосходно работают в любых материнских платах с разъёмом LGA1155.

Как и Sandy Bridge, процессоры семейства Ivy Bridge состоят из того же самого набора функциональных узлов. Они содержат два или четыре вычислительных ядра, оборудованных индивидуальным L2-кешем объёмом 256 Кбайт; графическое ядро; разделяемую кеш-память третьего уровня объёмом до 8 Мбайт; двухканальный контроллер памяти с поддержкой DDR3 SDRAM; контроллер графической шины PCI Express; а также системный агент, отвечающий за работу технологии Turbo и реализующий вспомогательные интерфейсы. Все составные части Ivy Bridge соединяются посредством кольцевой шины Ring Bus — тут тоже нет ничего нового.

Если же говорить об отличиях Ivy Bridge от её предшественников, то это в первую очередь — новая 22-нм производственная технология, применённая производителем для изготовления полупроводниковых кристаллов. Причём новизна в данном случае заключается не только в «утончённых» нормах, но и в принципиальном изменении внутренней конструкции транзисторов. Intel характеризует новые транзисторы как имеющие трёхмерную конструкцию (Tri-Gate), что на практике выливается в установку на кремниевой подложке высокого покрытого High-K диэлектриком вертикального ребра, врезающегося в затвор.

Учитывая, что одной из главных целей выпуска Ivy Bridge является их массированное проникновение в ультра-мобильные компьютеры, такое улучшение экономичности отнюдь не лишнее. К тому же разработчики Intel усилили достигнутый эффект внедрением новых энергосберегающих технологий: более глубоких состояний сна, возможности отключения от линий питания контроллера памяти и поддержки DDR3L SDRAM с пониженным напряжением. Появилось и такое понятие, как конфигурируемый TDP. В результате, в числе различных модификаций Ivy Bridge возникает целый класс ULV-продуктов с 17-Вт тепловым пакетом, снижаемым при необходимости до 14 Вт.

Ввод в строй свежей производственной технологии автоматически означает и уменьшение размеров полупроводниковых кристаллов. Так, кристалл четырёхъядерного Ivy Bridge имеет площадь 160 кв. мм — это на 35% меньше площади Sandy Bridge.

При этом сложность нового процессора значительно выросла, он состоит из 1,4 млрд транзисторов, в то время как количество транзисторов в процессорах-предшественниках аналогичного класса составляло 995 млн штук.

Процессор Техпроцесс Количество ядер Кеш L3 Число транзисторов Площадь ядра
AMD Bulldozer 32 нм 8 8 Мбайт 1,2 млрд 315 кв. мм
AMD Llano 32 нм 4 + GPU Нет 1,45 млрд 228 кв. мм
Intel Ivy Bridge 22 нм 4 + GPU 8 Мбайт 1,4 млрд 160 кв. мм
Intel Sandy Bridge E (6C) 32 нм 6 15 Мбайт 2,27 млрд 435 кв. мм
Intel Sandy Bridge E (4C) 32 нм 4 10 Мбайт 1,27 млрд 294 кв. мм
Intel Sandy Bridge 32 нм 4 + GPU 8 Мбайт 995 млн 216 кв. мм

Наиболее привычный путь задействования дополнительного транзисторного бюджета — это наращивание объёмов кеш-памяти. Однако в Ivy Bridge ничего такого нет, эти процессоры располагают точно такими же по ёмкости и схеме работы L1-, L2- и L3-кешами, что и Sandy Bridge. Дополнительные же транзисторы в большинстве своём ушли во встроенное графическое ядро — оно в Ivy Bridge отличается от графики предыдущего поколения, Intel HD Graphics 3000/2000, чуть менее чем полностью.

Новое видеоядро, получившее название HD Graphics 4000, наконец-то можно именовать современным во всех смыслах этого слова. Главное достижение разработчиков в том, что с новой версией графики они смогли добиться соответствия требованиям DirectX 11 вместе с DirectCompute и Shader Model 5.0, а также открыли возможность GPGPU-вычислений через интерфейс OpenCL 1.1. В дополнение к этому у HD Graphics 4000 появилась поддержка трёх независимых мониторов, а уровень производительности существенно увеличился благодаря добавлению дополнительных исполнительных устройств: теперь их 16 вместо 12. Поэтому Intel считает, что число систем, использующих процессоры компании без внешней видеокарты, существенно увеличится, однако произойдёт это, главным образом, в мобильном рыночном сегменте.

Но для пользователей настольных систем графическое ядро не слишком интересно. Гораздо сильнее они ожидают улучшений микроархитектуры вычислительной части, способных сказаться на производительности. А тут-то новым процессорам поколения Ivy Bridge похвастать особенно нечем. Возможный прирост в быстродействии при работе Ivy Bridge и Sandy Bridge на одинаковой тактовой частоте, даже по самым оптимистичным официальным данным, не превосходит и 5 %. Дело в том, что вычислительные ядра в новых процессорах не перерабатывались, а место имеют лишь незначительные улучшения косметического характера. Так, в Ivy Bridge ускорена работа команд целочисленного и вещественного деления, с учётом использования регистрового файла оптимизировано исполнение инструкций пересылки данных между регистрами, кроме того, реализовано динамическое, а не статическое распределение ресурсов внутренних буферов между потоками при использовании технологии Hyper-Threading.

Чтобы оценить практический эффект этих изменений, мы воспользовались синтетическими бенчмарками из пакета SiSoft Sandra, которые реализуют простые алгоритмы, позволяющие оценить производительность процессоров при выполнении разнообразных операций. В рамках данного предварительного теста мы сравнили между собой скорость работы четырёхъядерных Sandy Bridge и Ivy Bridge, функционирующих на одинаковой частоте 4,0 ГГц без использования технологии Hyper-Threading.

Sandy Bridge
4С/4T 4,0 ГГц
Ivy Bridge
4С/4T 4,0 ГГц
Преимущество
новой микроархитектуры
Processor Arithmetic
Dhrystone SSE4.2 100,82 100,86 0,0%
Whetstone SSE3 58,2 59,92 +3,0%
Processor Multi-Media
Integer x16 AVX 195,13 195,82 +0,4%
Float x16 AVX 235,87 239,11 +1,4%
Double x8 AVX 135,07 136,07 +0,7%
Float/Double x8 AVX 178,49 180,38 +1,1%
Cryptography
AES-256-ECB AES 08,4 08,7 +0,4%
SHA2-256 AVX 01,1 1,24 +12,7%

Результаты и впрямь не слишком обнадёживающие. Улучшения микроархитектуры вычислительных ядер в Ivy Bridge выливаются в практически неуловимый прирост производительности.

Поэтому гораздо более интересными для пользователей настольных систем нам представляются те изменения, которые коснулись работы смежных внутрипроцессорных интерфейсов — памяти и шины PCI Express. Так, встроенный в Ivy Bridge контроллер PCI Express получил поддержку третьей версии этой спецификации, что автоматически (при условии применения совместимых оконечных устройств) означает увеличение пропускной способности шины по сравнению с PCI Express 2.0 почти вдвое — до 8 гигатранзакций в секунду.

При этом поддерживаемые Ivy Bridge шестнадцать линий PCI Express могут дробиться на две или на три части — по схеме 8x + 8x или 8x + 4x + 4x. Последний вариант может быть интересен для систем с тремя видеокартами, тем более что PCI Express 3.0 вполне способна обеспечить приемлемую для видеокарт пропускную способность даже в случае использования только четырёх линий.

Что же касается контроллера памяти Ivy Bridge, то его базовые характеристики по сравнению с тем, что мы видели в Sandy Bridge, не изменились. Он точно также может работать с двухканальной DDR3 SDRAM. Но в то же время интеловские инженеры сделали определенные шаги в сторону производителей оверклокерской памяти и добавили в процессор возможность более гибкой настройки частотного режима. Во-первых, максимальной поддерживаемой частотой теперь является DDR3-2800 SDRAM. Во-вторых, для изменения частоты работы памяти теперь можно использовать два режима тактования — с шагом 200 или 266 МГц.

Практическая скорость работы контроллера памяти при этом тоже немного изменилась. Это подтверждают в том числе и бенчмарки. Например, ниже мы приводим показатели AIDA64 Cache & Memory Benchmark, снятые в системе с процессорами Sandy Bridge и Ivy Bridge, работающими на частоте 4,0 ГГц.

Sandy Bridge 4,0 ГГц, DDR3-1867 (9-11-9-30-1T)

Ivy Bridge 4,0 ГГц, DDR3-1867 (9-11-9-30-1T)

Процессор поколения Ivy Bridge обеспечивает немного меньшую практическую латентность подсистемы памяти, но это преимущество минимально. При этом тест выявляет и другую интересную деталь: L3-кеш у новых процессоров якобы стал заметно быстрее. Однако вынуждены разочаровать — в данном случае различие в показателях AIDA64 Cache & Memory Benchmark вызвано не улучшением скоростных характеристик L3-кеша, а изменениями в темпе исполнения инструкций, фигурирующих в алгоритме теста. На самом же деле латентность L3-кеша Ivy Bridge составляет 24 цикла — и это на один цикл больше латентности кеша третьего уровня процессоров Sandy Bridge. Иными словами, кеш в новых процессорах стал работать даже чуть медленнее, чем раньше, но в практических задачах это незаметно.

⇡ Процессоры Ivy Bridge для десктопов, первый заход

Проблемы производственного характера, возникающие почти каждый раз, когда дело касается внедрения каких-либо принципиальных нововведений, пока не позволили Intel завалить рынок разномастными модификациями Ivy Bridge. Поэтому внедрение нового дизайна происходит поэтапно: сегодня анонсируются лишь четырёхъядерные модификации новых процессоров, относящиеся к семействам Core i7 и Core i5.

Моделей для настольных систем из них всего пять, следующая таблица раскрывает их спецификации.

Честно говоря, знакомство с приведёнными характеристиками особого оптимизма по поводу новых процессоров не добавляет. По сравнению с Sandy Bridge мы не видим прогресса ни в числе ядер, ни в тактовых частотах, ни в размерах кеш-памяти. А так как новая микроархитектура практически не увеличивает число обрабатываемых за такт инструкций, становится понятно: по традиционно-процессорным понятиям модельный ряд Ivy Bridge — это ординарное эволюционное обновление Sandy Bridge. Положительных моментов лишь два: привлекательное для отдельных категорий пользователей графическое ядро и снизившееся тепловыделение.


Кстати, с характеристикой TDP связан весьма забавный казус. Хотя в официальной документации типичное тепловыделение новых процессоров указывается как 77 Вт, на коробках с реальными продуктами Intel пишет «95 Вт». Такая нестыковка уже породила массу нелепых суждений, но на самом деле объяснение очень простое. Реально наблюдаемое тепловыделение не выходит за 77-ваттную границу, однако такая величина TDP в употреблении ранее не была, поэтому Intel решила не осложнять жизнь пользователям, производителям компонентов и сборщикам систем и будет указывать на коробках хорошо знакомое всем число. Кроме того, как нам удалось выяснить у представителей компании, в перспективе возможен выпуск более скоростных моделей Ivy Bridge, которые приведут реальное и формальное TDP к единому знаменателю.

Принципиальных изменений нет и в общей структуре предложений. Старшие LGA1155-процессоры новой формации нацеливаются на продвинутых пользователей и имеют литеру «K» в своём индексе. Такие предложения имеют свободный множитель и открыты для оверклокерских экспериментов. Прочие же модели Core i7 и Core i5, как и раньше, не дают повышать коэффициент умножения более чем на четыре единицы.

Отсутствие ярких революционных изменений в вычислительной производительности новых процессоров не удержало Intel от присвоения им номеров из трёхтысячной серии. Таким образом, в структуре интеловских предложений Ivy Bridge для LGA1155-систем становятся под процессоры Sandy Bridge-E для LGA 2011 и вытесняют собой двухтысячные Sandy Bridge. На это указывают и цены. Новинки не дороже Core годичной давности, так что привычное течение процессорной жизни, когда поколения интеловских CPU последовательно сменяют друг друга, не нарушатся и на этот раз.

Для проведения тестирования компания Intel предоставила нам образцы старших процессоров в обновлённых линейках Core третьего поколения: Core i7-3770K и Core i5-3570K.

Обратите внимание, 22-нм производственная технология хорошо проглядывается сквозь практические аспекты эксплуатации новинок. Их рабочее напряжение понизилось относительно Sandy Bridge примерно на 15-20 процентов и находится теперь в районе 1,0 В. Это — одна из основных причин более низкого тепловыделения.

Благодаря работе технологий энергосбережения Enhanced Intel SpeedStep и C1E в состоянии простоя напряжение Ivy Bridge падает до примерно 0,9 В, а частота снижается до 1,6 ГГц.

Тут всё осталось по-старому.

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.

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора - это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Максимальная тактовая частота с технологией Turbo Boost

Максимальная тактовая частота в режиме Turbo - это максимальная тактовая частота одноядерного процессора, которую можно достичь с помощью поддерживаемых им технологий Intel® Turbo Boost и Intel® Thermal Velocity Boost. Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина - это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Макс. пропускная способность памяти

Макс. пропускная способность памяти означает максимальную скорость, с которой данные могут быть считаны из памяти или сохранены в памяти процессором (в ГБ/с).

Поддержка памяти ECC ‡

Поддержка памяти ECC указывает на поддержку процессором памяти с кодом коррекции ошибок. Память ECC представляет собой такой типа памяти, который поддерживает выявление и исправление распространенных типов внутренних повреждений памяти. Обратите внимание, что поддержка памяти ECC требует поддержки и процессора, и набора микросхем.

Встроенная в процессор графика ‡

Графическая система процессора представляет собой интегрированную в процессор схему обработки графических данных, которая формирует работу функций видеосистемы, вычислительных процессов, мультимедиа и отображения информации. Системы HD-графики Intel®, Iris™ Graphics, Iris Plus Graphics и Iris Pro Graphics обеспечивают расширенное преобразование медиа-данных, высокие частоты кадров и возможность демонстрации видео в формате 4K Ultra HD (UHD). Для получения дополнительной информации см. страницу Технология Intel® Graphics .

Графика Базовая частота

Базовая частота графической системы - это номинальная/гарантированная тактовая частота рендеринга графики (МГц).

Макс. динамическая частота графической системы

Макс. динамическая частота графической системы - это максимальная условная частота рендеринга (МГц), поддерживаемая HD-графикой Intel® с функцией Dynamic Frequency.

Intel® Quick Sync Video

Технология Intel® Quick Sync Video обеспечивает быструю конвертацию видео для портативных медиапроигрывателей, размещения в сети, а также редактирования и создания видео.

Технология InTru™ 3D

Технология Intel® InTRU™ 3D позволяет воспроизводить трехмерные стереоскопические видеоматериалы в формате Blu-ray* с разрешением 1080p, используя интерфейс HDMI* 1.4 и высококачественный звук.

Интерфейс Intel® Flexible Display (Intel® FDI)

Intel® Flexible Display - это инновационный интерфейс, позволяющий выводить независимые изображения на два канала с помощью интегрированной графической системы.

Технология Intel® Clear Video HD

Технология Intel® Clear Video HD, как и предшествующая ее появлению технология Intel® Clear Video, представляет собой набор технологий кодирования и обработки видео, встроенный в интегрированную графическую систему процессора. Эти технологии делают воспроизведение видео более стабильным, а графику - более четкой, яркой и реалистичной. Технология Intel® Clear Video HD обеспечивает более яркие цвета и более реалистичное отображение кожи благодаря улучшениям качества видео.

Редакция PCI Express

Редакция PCI Express - это версия, поддерживаемая процессором. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) представляет собой стандарт высокоскоростной последовательной шины расширения для компьютеров для подключения к нему аппаратных устройств. Различные версии PCI Express поддерживают различные скорости передачи данных.

Конфигурации PCI Express ‡

Конфигурации PCI Express (PCIe) описывают доступные конфигурации каналов PCIe, которые можно использовать для привязки каналов PCH PCIe к устройствам PCIe.

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

Спецификации системы охлаждения

Эталонные спецификации систем охлаждения Intel для надлежащей эксплуатации данной товарной позиции.

T CASE

Критическая температура - это максимальная температура, допустимая в интегрированном теплораспределителе (IHS) процессора.

Технология Intel® Turbo Boost ‡

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Соответствие платформе Intel® vPro™ ‡

Технология Intel® vPro™ представляет собой встроенный в процессор комплекс средств управления и обеспечения безопасности, предназначенный для решения задач в четырех основных областях информационной безопасности: 1) Управление угрозами, включая защиту от руткитов, вирусов и другого вредоносного ПО 2) Защита личных сведений и точечная защита доступа к веб-сайту 3) Защита конфиденциальных личных и деловых сведений 4) Удаленный и местный мониторинг, внесение исправлений, ремонт ПК и рабочих станций.

Технология Intel® Hyper-Threading ‡

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Технология виртуализации Intel® (VT-x) ‡

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d) ‡

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Intel® VT-x с таблицами Extended Page Tables (EPT) ‡

Intel® VT-x с технологией Extended Page Tables, известной также как технология Second Level Address Translation (SLAT), обеспечивает ускорение работы виртуализованных приложений с интенсивным использованием памяти. Технология Extended Page Tables на платформах с поддержкой технологии виртуализации Intel® сокращает непроизводительные затраты памяти и энергопотребления и увеличивает время автономной работы благодаря аппаратной оптимизации управления таблицей переадресации страниц.

Intel® TSX-NI

Intel® Transactional Synchronization Extensions New Instructions (Intel® TSX-NI) представляют собой набор команд, ориентированных на масштабирование производительности в многопоточных средах. Эта технология помогает более эффективно осуществлять параллельные операции с помощью улучшенного контроля блокировки ПО.

Архитектура Intel® 64 ‡

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Состояния простоя

Режим состояния простоя (или C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует. C0 означает рабочее состояние, то есть ЦПУ в данный момент выполняет полезную работу. C1 - это первое состояние бездействия, С2 - второе состояние бездействия и т.д. Чем выше численный показатель С-состояния, тем больше действий по энергосбережению выполняет программа.

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология защиты конфиденциальности Intel® ‡

Технология защиты конфиденциальности Intel® - встроенная технология безопасности, основанная на использовании токенов. Эта технология предоставляет простые и надежные средства контроля доступа к коммерческим и бизнес-данным в режиме онлайн, обеспечивая защиту от угроз безопасности и мошенничества. Технология защиты конфиденциальности Intel® использует аппаратные механизмы аутентификации ПК на веб-сайтах, в банковских системах и сетевых службах, подтверждая уникальность данного ПК, защищает от несанкционированного доступа и предотвращает атаки с использованием вредоносного ПО. Технология защиты конфиденциальности Intel® может использоваться в качестве ключевого компонента решений двухфакторной аутентификации, предназначенных для защиты информации на веб-сайтах и контроля доступа в бизнес-приложения.

Технология Intel® Trusted Execution ‡

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Функция Бит отмены выполнения ‡

Бит отмены выполнения - это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

Технология Anti-Theft

Технология Intel® для защиты от краж помогает обеспечить безопасность данных на переносном компьютере в случае, если его потеряли или украли. Для использования технологии Intel® для защиты от краж необходимо оформить подписку у поставщика услуги технологии Intel® для защиты от краж.

У каждого из производителей процессоров имеются «топовые» модели, в которых реализованы все имеющиеся наработки, способные в полной мере раскрыть весь потенциал команды разработчика. Вот и в нашу лабораторию попала «топовая» модель ЦП нового поколения, в составе которой включены практически все «фишки» компании Intel. В первую очередь стоит напомнить, что новинка выполнена согласно норм 22 нм техпроцесса. Анонс данной модели произошел в день, когда состоялось публичное представление архитектуры Ivy Bridge . Как и все флагманские решения, относящиеся к архитектурам предыдущих лет, позиционирование этого CPU идет как решения для самых требовательных пользователей. К данной категории относятся ценители вычислительного потенциала для выполнения сложных инженерных задач и, конечно же, запуска современных компьютерных игр. В дополнение этот ЦП способен заинтересовать оверлокеров, ведь модель имеет разблокированный множитель. А теперь перейдем к непосредственному изучению процессора .

Внешний вид и упаковка

На тестировании у нас находится полноценный розничный экземпляр, «коробочная версия», процессора Intel Core i7-3770К. Внешнее оформление принципиальных отличий не имеет от упаковки младших моделей. Текстовая часть сообщает о наличии разблокированного множителя, а также высоком уровне производительности.

Упаковка имеет пластиковое окошко, через которое можно разглядеть маркировку на процессоре.

На боковой стороне коробки приводятся особенности модели. Производитель выделяет ряд особенностей, присущих практически всем моделям семейства Intel Core i7 с разблокированным множителем:

    естественно разблокированный множитель;

    наличие четырех ядер и обработка восьми потоков данных;

    наличие встроенного двухканального контроллера памяти, который поддерживает память типа DDR3;

    поддержка наиболее значимых технологий компании Intel (Intel Turbo Boost Technology 2.0, Intel Hyper-Threading Technology, Intel Smart Cache);

    наличие встроенного графического ядра, в данном случае это Intel HD Graphics 4000.

Традиционная белая наклейка содержит ключевые данные о характеристиках ЦП: тактовая частота процессора (3,50 ГГц); объема кэш-памяти (8 МБ); процессорный разъем (LGA 1155); TDP (77 Вт), серийный номер и кода продукта. Вы видите, что по основным характеристикам данная модель CPU очень сильно напоминает Intel Core i7-2700К . Единственное отличие состоит в тепловом пакете, который в модели прошлого поколения был 95 Вт.

Комплектация процессора вполне стандартна. Упаковка содержит систему охлаждения, наклейку на системный блок и инструкцию, которая поможет владельцу в установке ЦП.

С комплектной системой охлаждения E97378-001 мы уже знакомы по ряду обзоров высокопроизводительных ЦП. В целом ее конструкция абсолютно стандартна и состоит из вентилятора и радиатора. Производительности данного кулера достаточно для обеспечения нормального температурного режима при номинальных параметрах работы CPU, однако стоит помнить, что для выполнения разгона необходимо приобрести более эффективную систему охлаждения. Что же касается производителя, то в данном случае это компания DELTA. В отношении шумового фона можно сказать, что он достаточно низкий, поэтому при размещении системного блока на рабочем столе вы не будете ощущать никакого дискомфорта.

На процессорной крышке указаны модель процессора (Intel Core i7-3770К), тактовая частота (3,5 ГГц) и место производства (Коста Рика).

На тыльной стороне имеются контакты процессорного разъема Socket LGA1155. Данный разъем является родным для всех массовых моделей ЦП второго и третьего поколений, при этом материнские платы с новыми наборами системной логики поддерживают работу CPU предыдущего поколения.

Спецификация

Маркировка

Процессорный разъем

Тактовая частота, ГГц

Максимальная частота в Turbo Boost, ГГц

Множитель

35 (разблокирован)

Частота шины, МГц

Объем кэш-памяти L1 (Данные / Инструкции), КБ

Объем кэш-памяти L2, КБ

Объем кэш-памяти L3, КБ

Количество ядер / потоков

Поддержка инструкций

MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T, VT-x, AES, AVX

Рассеиваемая мощность, Вт

Критическая температура, °C

Техпроцесс

Поддержка технологий

Intel Hyper-Threading Technology
Enhanced Intel SpeedStep Technology
Enhanced Halt State (C1E)
Execute Disable Bit
Intel vPro Technology
Intel Turbo Boost Technology 2.0
Intel Flex Memory Access
Intel Fast Memory Access

Intel Trusted Execution

SMEP (Supervisor Mode Execution Protection)

PAIR (Power Aware Interrupt Routing)
Intel HD Graphics 4000

Встроенный контролер памяти

Максимальный объем памяти, ГБ

Типы памяти

Число каналов памяти

Максимальная пропускная способность, ГБ/c

Поддержка ECC

Встроенное графическое ядро Intel HD Graphics 4000

Вычислительных конвейеров, шт

Рабочая частота, МГц

Максимальная частота Turbo Boost, МГц

Объем используемой памяти, ГБ

Поддерживаемые API

DX11, OpenCL 1.1, OpenGL 3.1

Интерфейс

Intel FDI (2,7 ГТ/с)

Фирменные технологии

Intel Quick Sync Video

Intel Clear Video (ACE, TCC, STE)

Next Generation Intel Clear Video Technology HD

Поддержка HDCP

Ускорение декодирования видео

Согласно данных спецификации мы видим, что помимо изменения техпроцесса, который в данном случае 22 нм, видимых изменений не так уж и много. Большинство технических характеристик практически не претерпели никаких изменений в сравнении с Также стоит упомянуть, что помимо общих изменений в архитектуре транзисторов, новое поколение ЦП получило «на борт» полноценный контроллер шины PCI Express 3.0 для платформ общего пользования. Особого внимания стоит и контроллер памяти, который в данном процессоре способен работать с оверлокерскими модулями на частоте вплоть до DDR3-2133 и более, а если учесть, что максимальное значение множителя процессора увеличено до х63, то можно надеяться на неплохой разгонный потенциал.

Вспомогательная утилита подтверждает, что Intel Core i7-3770К выполнен согласно норм 22-нм техпроцесса. При номинальных параметрах и близком к максимальному уровню нагрузки напряжение на ядре составило 1,080 В, при этом тактовая частота на момент снятия показаний была 3511 МГц.

Как вы помните, все современные высокопроизводительные модели процессоров, принадлежащие к серии Intel Core i7, оснащены технологией Intel Turbo Boost Technology 2.0. Таким образом, при необходимости частота ЦП может быть увеличена до 3,9 ГГц, однако это возможно на время пока присутствует необходимость, либо же энергопотребление ядра находится в пределах заявленного теплопакета.

Распределение кэш-памяти происходит идентично аналогу тестируемой модели, относящемуся к предыдущему поколению. Объем кэш-памяти первого уровня составляет по 64 КБ на ядро, из которых 32 КБ предназначается для кэширования данных и столько же для инструкций (используется 8 линий ассоциации). Дополнительно во втором блоке отводится место для кэша декодированных микроопераций. Кэш-память L2 имеет объем по 256 КБ на каждое ядро (также используется 8 линий ассоциации). Кэш-память L3 является общей для всего процессора и её объем равняется 8 МБ (16 линий ассоциации).

Двухканальный контроллер памяти способен поддерживать как DDR3-1333, так и DDR3-1600 в номинальном режиме. При этом любители разгона без проблем смогут увидеть его работу с модулями DDR3 на частоте вплоть до 2133 МГц и даже больше. Но, как вы понимаете, для полного раскрытия разгонного потенциала CPU вам придется приобрести материнскую плату с соответствующим набором системной логики, который позволяет выполнять подобные операции качественной системой питания ЦП.

При тестировании использовался Стенд для тестирования Процессоров №1

Материнские платы (AMD) ASUS M3A32-MVP DELUXE (AMD 790FX, sAM2+, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-MA790XT-UD4P (AMD 790X, sAM3, DDR3, ATX)
Материнские платы (AMD) ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, sFM1, DDR3, ATX)ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, sAM3+, DDR3, ATX)
Материнские платы (Intel) GIGABYTE GA-EP45-UD3P (Intel P45, LGA 775, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-EX58-DS4 (Intel X58, LGA 1366, DDR3, ATX)
Материнские платы (Intel) ASUS Maximus III Formula (Intel P55, LGA 1156, DDR3, ATX)MSI H57M-ED65 (Intel H57, LGA 1156, DDR3, mATX)
Материнские платы (Intel) ASUS P8Z68-V PRO (Intel Z68, sLGA1155, DDR3, ATX)ASUS P9X79 PRO (Intel X79, sLGA2011, DDR3, ATX)
Кулеры Noctua NH-U12P + LGA1366 KitScythe Kama Angle rev.B (LGA 1156/1366)ZALMAN CNPS12X (LGA 2011)
Оперативная память 2х DDR2-1200 1024 МБ Kingston HyperX KHX9600D2K2/2G2/3x DDR3-2000 1024 МБ Kingston HyperX KHX16000D3T1K3/3GX
Видеокарты EVGA e-GeForce 8600 GTS 256 МБ GDDR3 PCI-EASUS EN9800GX2/G/2DI/1G GeForce 9800 GX2 1ГБ GDDR3 PCI-E 2.0
Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 ГБ, SATA-300, NCQ
Блок питания Seasonic SS-650JT, 650 Вт, Active PFC, 80 PLUS, 120 мм вентилятор

Выберите с чем хотите сравнить Intel Core i7-3770K

Результаты тестирования процессора Intel Сore i7-3770K в целом впечатляют. Новое поколение принесло дополнительные 5-10% производительности, хотя за них и придется чуть больше заплатить, однако в играх ситуация кардинальных изменений не претерпела. Поэтому на данный момент для игровых систем «топовый» процессор не столь актуален, ведь при меньших финансовых затратах на чуть менее быструю модель можно будет разницу вложить в более производительный видеоускоритель, что в итоге сделает систему более подходящей для современных игр.

Что же касается технологии Intel Turbo Boost 2.0, то в очередной раз мы видим знакомые 3-5% прироста производительности. Поэтому отключение ее не будет самым разумным шагом, ведь дополнительных затрат она не потребует, все уже оплачено.

Наиболее интересная ситуация складывается при сравнивании производительности с Intel Сore i7-3820, «бюджетным» представителем архитектуры Sandy Bridge-E. Если раньше возникали сомнения в целесообразности приобретения его для систем с широким кругом решаемых задач, то сейчас эти сомнения еще больше усиливаются, ведь единственный элемент, который играет в его пользу, это четырехканальный контроллер памяти. Именно благодаря ему и наблюдается преимущество в тестах, оценивающих эффективность оперативной памяти. В остальном новинка выигрывает данную «гонку», особенно если рассмотреть модель без разблокированного множителя, которая по стоимости практически идентична Intel Сore i7-3820.

Что же касается «топовой» модели ЦП компании AMD, которую мы тестировали, то единственным преимуществом данного решения является стоимость, которая более чем на 100$ ниже чем у Intel Сore i7-3770К. Дополнительным положительным моментом является поддержка расширенного набора инструкции, что при наличии соответствующего программного обеспечения, которое бы в полной мере использовало их, способно раскрыть его возможности по максимуму. Но, к сожалению, таких программных продуктов крайне мало.

Производительность встроенного графического ядра

Как вы уже знаете, модель Intel Core i7-3770К оснащена новым графическим ядром Intel HD Graphics 4000. Чрезвычайно важным с точки зрения повышения производительности стало оснащение его 16-ю вычислительными блоками взамен 12 у Intel HD Graphics 3000.

Традиционным элементом видеоядра стала реализация своеобразного режима Turbo Boost. В конечном итоге это привело к тому, что в режиме простоя частота GPU опускается до 650 МГц, при этом потребление энергии составляет всего-навсего 0,1 Вт. При максимальной загрузке частота достигает 1150 МГц (что немного не совпадает с материалами презентации, в которых заявлялась максимальная частота в пределах 1350 МГц). Энергопотребление в данном режиме составляет 4,5 Вт, что соизмеримо с маломощными GPU, установленными в мобильных устройствах.

Для определения производительности графического ядра Intel HD Graphics 4000 была выполнена серия тестов.

По результатам тестов заметно, что подобная переработка графического ядра не прошла бесследно. Новинка вполне успешно конкурирует с топовыми AMD APU предыдущего поколения. При некотором отставании, Intel HD Graphics 4000 всё же демонстрирует неплохую работоспособность даже в игровых приложениях с набором инструкций DirectX 11, но рассчитывать на комфортный уровень игры в современных играх стоит исключительно при малых разрешениях экрана да и то не всегда. В остальном же новинка отлично справляется с традиционными задачами, которые стоят перед мультимедийным ПК, особенно если учесть, что при соответствующей материнской плате можно подключить вплоть до 3-х мониторов. В целом новое графическое ядро станет отличным помощником при сборке высокопроизводительных вычислительных систем или же серверов крупных корпоративных сетей. Для остальных задач стоит доукомплектовать систему современной дискретной видеокартой с соответствующей вашим требованиям производительностью.

Разгон

Благодаря наличию разблокированного множителя нам без особых проблем удалось добиться стабильной работы системы на частоте 4,7 ГГц при значении множителя х47. Напряжение на ядре было увеличено до уровня 1,296В с целью обеспечения стабильности системы. Напомним, что заявленный производителем потолок в х63 потенциально достижим исключительно в условиях экстремального разгона с задействованием жидкого азота. Мы же используем традиционное воздушное охлаждение, что объясняет подобный скромный результат. Также стоит помнить, что разгон это своеобразная лотерея, поэтому результаты могут от случая к случаю варьироваться.

В таблице ниже приведены показатели производительности в номинальном режиме и после разгона процессора.

Тестовый пакет

Результат

Прирост производительности, %

Номинальная частота

Разогнанный процессор

Rendering, CB-CPU

DirectX 9, High, fps

DirectX 10, Very High, fps

В результате увеличения тактовой частоты до отметки 4,7 ГГц средний прирост производительности составил почти20 %. Результат конечно несколько хуже, если сравнивать его с Intel Core i7-2700K, хотя и неплохой. Наиболее яркий прирост производительности (порядка 30-40%) произошел в вычислительной составляющей процессора, что вполне ожидаемо. Также неплохой отклик произошел и с памятью, ведь неизбежно во время разгона затрагивается и частота работы модулей. Таким образом, если вам в процессе рабочей деятельности приходится часто решать ресурсоемкие задачи, связанные с вычислениями, рендерингом изображений, или же архивированием, то разгон может облегчить вашу жизнь.

Анализ эффективности технологии Hyper-Threading.

Традиционным элементом обзоров «топовых» решений является анализ эффективности задействованных технологий. Вот и в данном случае мы рассмотрим эффективность работы Hyper-Threading.

Для анализа эффективности данной технологии была проведена серия тестов на одной и той же системе с включенным Hyper-Threading и выключенным, что выбирается в соответствующем меню BIOS.

Тестовый пакет

Результат

HT включен

HT выключен

Rendering, CB-CPU

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

DirectX 9, High, fps

DirectX 10, Very High, fps

Ну что же, вы видите, что средний прирост производительности в результате использования технологии Hyper-Threading составил всего-навсего 3,84 %. В целом результате не сильно впечатляет, однако для вычислительных задач и операций, связанных с архивированием, данный показатель превышает 20%. Таким образом, именно для этих целей задействование подобного CPU будет актуально. В остальных же задачах, скорее всего, можно обойтись и более дешевыми моделями из линейки Intel Core i5, в которых работа выполняется без эмуляции дополнительных ядер.

Различия производительности в результате применения оперативной памяти DDR3-1333 и DDR3-1600

Достаточно часто перед потенциальным покупателем возникает вопрос о том какую оперативную память выбрать для своей системы, ведь многие модели ЦП способны поддерживать несколько типов ОЗУ. Вот и мы провели серию тестов с целью определения оптимального типа памяти для систем оснащенных CPU Intel Core i7-3770K.

Тестовый пакет

Результат

Изменение производительности, %

Rendering, CB-CPU

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

DirectX 9, High, fps

DirectX 10, Very High, fps

Различие производительности в среднем составили порядка 3 %. Естественно, что наиболее чувствительными оказались тесты, связанные с частым обменом данными с памятью, например операция архивирования, для которой прирост составил 15%. В остальном же различия несущественны. Таким образом, при сборке системы с максимальным уровнем производительности стоит обратить свое внимание на DDR3-1600 или более быстрые модули памяти с не сильно увеличенной латентностью.

Энергопотребление

Наименование

Простой, Вт

LinX, Вт

EVEREST 5.0, Вт

Intel Core i7-3770K

Intel Core i5-2500K

AMD Phenom II X4 980

AMD Phenom II X6 1100T

Intel Core i7-2600K

Intel Core i7-2700K

Intel Core i5-2550k

Intel Сore i5-3550

Intel Core i7-3820

Intel Core i7-3930K

Вы видите, что по уровню энергопотребления среди высокопроизводительных решений конкуренция наблюдается исключительно между решениями компании Intel. Новое поколение ЦП обеспечило на 20-30 Вт более эффективный расход энергии, в сравнении со схожими по позиционированию моделями уходящего поколения. Разрыв же с «топовыми» ЦП различных архитектур компании AMD только увеличивается. Таким образом, тестируемый ЦП, учитывая его уровень производительности, вполне может быть использован в системах, рассчитанных на длительные вычисления. Единственным «серьезным» недостатком данного решения видится только стоимость, поэтому прежде чем задаваться целью приобретения данной модели стоит оценить его необходимость.

Выводы

В результате тестирования процессора , мы увидели рекордные на данный момент показатели производительности среди систем общего назначения. Конечно же, есть специфическая платформа с Socket LGA2011 с «эксклюзивными» моделями ЦП, однако у них и порядок цен другой да и целевая направленность несколько иная. Система на базе этого ЦП будет незаменимым помощником при решении серьезных вычислительных задач, однако сразу стоит оценить необходимость разгона, ведь если вы не планируете его выполнять, то более разумным выбором будет Intel Core i7-3770 с заблокированным множителем. В результате проведенных исследований было установлено, что наиболее гармоничными модулями памяти, используемыми в комплекте с данным процессором являются DDR3-1600 или более быстрые, которые дают дополнительную среднюю прибавку мощности, при этом их выбор не окажет существенного влияния на конечную стоимость системы.

Разгонный потенциал протестированной модели ЦП несколько ниже, чем у схожей по позиционированию модели предыдущего поколения, хотя 20% прибавки к мощности будут однозначно замечены пользователем. Наиболее ярко выраженное преимущество разогнанного варианта ЦП проявляется именно при решении вычислительных задач, конвертации видео, обработке изображений.

Отдельного внимания стоит существенно переработанное графическое ядро Intel HD Graphics 4000 благодаря использованию целых 16 вычислительных блоков, а также некоторой оптимизации их работы (как заявляет производитель). Новое графическое ядро вполне уверенно может конкурировать с видеоядрами APU предыдущего поколения от компании AMD. Конечно же, не стоит ожидать от него полноценной замены хорошей дискретной видеокарты, однако для решения стандартных задач, которые стоят перед мультимедийными системами, его вполне достаточно. При этом можно запустить не слишком требовательные современные игры, хотя более-менее комфортный игровой процесс возможен при невысоких разрешениях монитора и/или низких настройках качества изображения.

Выражаем благодарность фирме ООО ПФ Сервис (г. Днепропетровск) за предоставленный для тестирования процессор.

Выражаем благодарность компаниям ASUS , Kingston и Sea Sonic за предоставленное для тестового стенда оборудование.

Статья прочитана 91019 раз(а)

Подписаться на наши каналы