Журнал об IT

Мeтoдикa тeстирoвaния кoмпьютeрныx систeм oбрaзцa 2017 гoдa

Прoшeдший гoд нa прoцeссoрнoм рынкe был бoгaт нa сoбытия, нo всe oни свoдились к oднoму: эвoлюция нaдoeлa — дaeшь рeвoлюцию! Для нaчaлa успeшнo «выстрeлилa» AMD, oт кoтoрoй мнoгиe ужe ничeгo нe oжидaли — и зря! Зaдeржaвшиeся пo срaвнeнию с пeрвoнaчaльными плaнaми прoцeссoры сeмeйствa Ryzen 7 всe-тaки смoгли сдeлaть тo, чeгo нe былo ужe лeт 10: сoстaвить кoнкурeнцию пo прoизвoдитeльнoсти прoцeссoрaм Intel для HEDT-плaтфoрмы. Пoзднee пoдoспeли и нeдoрoгиe рeшeния, спoсoбныe прeтeндoвaть нa зaмeтную дoлю мaссoвoгo рынкa. Ну и Ryzen Threadripper пo oсeни дoбaвил жaру, eщe сильнee упрoчив пoзиции кoмпaнии в сeгмeнтe высoкoй прoизвoдитeльнoсти.

Дaлee нaчaлoсь кoнтрнaступлeниe Intel — нeмнoгo aсиммeтричнoe. В чaстнoсти, компания не пыталась как-то маневрировать ценами на «стандартные» модели процессоров, а резко перелопатила модельные ряды. Новые Core i3 в итоге стали похожи на старые Core i5 (а настольные i5 и i7 стали шестиядерными), оставшись при этом относительно недорогими и сохранив графическое ядро. Это, кстати, очень пригодилось ввиду «бума майнинга»: дискретные видеокарты многие и ранее не горели желанием приобретать без необходимости, а с учетом резко выросших цен — тем более. В процессорах же все необходимое для работы есть сразу после покупки, а игры можно и на потом отложить 🙂 Что же касается HEDT, то Intel в основном сохранила уровень цен и даже подняла его, зато вместо всего-то трех-четырех процессоров для новой платформы LGA2066 выпустила аж девять, включая «бюджетные» модели, мигрировавшие с массовой платформы. Правда, эту пару лучше было не выпускать вовсе, да и младшие Skylake-X уже тоже выглядят неубедительно, но данное недоразумение будет исправлено в наступившем году — с появлением для платформы шести- и восьмиядерных Coffee Lake-X. Тогда же будет «достроена» и вторая версия LGA1151 — как вверх, так и вниз, включая недорогие чипсеты, которых сейчас остро не хватает.

В общем, событий было много, но все они в основном касались производительности. Энергопотребление же вспоминали, лишь когда оно в некоторых случаях опять пыталось увеличиться. А на ноутбучном рынке интересных событий было, напротив, мало — разве что появились низкопотребляющие Kaby Lake-R: четыре ядра в теплопакете 15 Вт. AMD тоже выпустила несколько интересных процессоров, но совсем уж в конце года. Зато тут-то все интересные события произойдут в наступившем 2018-м. И настольные платформы они затрагивать будут лишь постольку поскольку.

Впрочем, и для настольных платформ существуют низкопотребляющие процессоры, сопоставимые с ноутбучными, но совместимые именно с массовыми настольными сокетами и системами охлаждения. И пока в этом сегменте обновлений не было, мы решили (в минуту затишья на фронтах) посмотреть, как существующие модели справляются с тяжелыми нагрузками. Практически все они были нами протестированы по предыдущей версии тестовой методики, но там было где развернуться Turbo Boost. А что будет с представителем Т-семейства, если его хорошенько нагрузить? Вот сегодня и проверим.

Конфигурация тестовых стендов
Процессор
Intel Pentium G4500T
Intel Core i3–6300T
Intel Core i3–7100T
Intel Core i5–6600T
Intel Core i7–6700T
Название ядра
Skylake
Skylake
Kaby Lake
Skylake
Skylake
Технология производства
14 нм
14 нм
14 нм
14 нм
14 нм
Частота ядра std/max, ГГц
3,0
3,3
3,4
2,7/3,5
2,8/3,6
Количество ядер/потоков
2/2
2/4
2/4
4/4
4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ
64/64
64/64
64/64
128/128
128/128
Кэш L2, КБ
2×256
2×256
2×256
4×256
4×256
Кэш L3 (L4), МиБ
3
4
3
6
8
Оперативная память
2×DDR4–2133
2×DDR4–2133
2×DDR4–2400
2×DDR4–2133
2×DDR4–2133
TDP, Вт
35
35
35
35
35
Графика
HDG 530
HDG 530
HDG 630
HDG 530
HDG 530
Количество EU
23
24
24
24
24
Частота std/max, МГц
350/950
350/950
350/1100
350/1100
350/1100
Цена

Из этих пяти процессоров новым является только один, хотя можно было обойтись и без него: оставшаяся четверка полностью покрывает все возможные (в этом классе) конфигурации — 2C/2T, 2C/4T, 4C/4T и 4T/8T. Последний вариант вскоре «отомрет», да и первый остается уже только в виде Celeron, зато появятся варианты 6C/6T и 6C/12T, ранее в этом теплопакете невиданные. Как только они появятся, мы с ними постараемся познакомиться, а сегодня посмотрим, как процессоры, ограниченные тепловыделением 35 Вт, работают под тяжелой нагрузкой.

Процессор
Intel Pentium G4620
Intel Core i7–5775C
Intel Core i7–7700
Название ядра
Kaby Lake
Broadwell
Kaby Lake
Технология производства
14 нм
14 нм
14 нм
Частота ядра std/max, ГГц
3,7
3,3/3,7
3,6/4,2
Количество ядер/потоков
2/4
4/8
4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ
64/64
128/128
128/128
Кэш L2, КБ
2×256
4×256
4×256
Кэш L3 (L4), МиБ
3
6 (128)
8
Оперативная память
2×DDR4–2400
DDR3–1600
2×DDR4–2400
TDP, Вт
51
65
65
Графика
HDG 630
IPG 6200
HDG 630
Количество EU
24
48
24
Частота std/max, МГц
350/1100
300/1150
350/1150
Цена

Для сравнения мы несколько хаотически подобрали три модели процессоров 🙂 Core i7–5775C долгое время был популярен среди любителей мелкого самосбора из-за мощного видеоядра — эксклюзивного для «сокетных» моделей, хотя сейчас его в этом амплуа очень успешно может заменить Ryzen 5 2400G. Core i7–7700 был одним из самых мощных процессоров для первой версии LGA1151. Pentium G4620 мы взяли скорее для массовости, но, впрочем, его энергопотребление тоже очень невелико, причем без каких-либо специальных ухищрений.

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:

Подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы с результатами (в формате Microsoft Excel 97—2003). Непосредственно же в статьях мы используем уже обработанные данные. В особенности это относится к тестам приложений, где все нормируется относительно референсной системы (AMD FX-8350 с 16 ГБ памяти, видеокартой GeForce GTX 1070 и SSD Corsair Force LE 960 ГБ) и группируется по сферам применения компьютера.

Игровые тесты мы сегодня использовать не стали, поскольку прекрасно представляем себе способности массовых GPU Intel, которые более корректно называть неспособностями. Дискретная видеокарта способна все исправить, вот только ее применение с энергоэффективными процессорами нецелесообразно: все равно ни компактную, ни низкопотребляющую систему таким образом создать не получится, а тогда уж лучше использовать процессор побыстрее и подешевле.

iXBT Application Benchmark 2017

Чудес на свете не бывает, так что G4500T с треском проиграл всем. Core i3 работают чуть хуже современного Pentium — тоже плата за суффикс «Т», поскольку без него, все-таки, как мы уже выяснили, даже старенький i3–6100 все равно быстрее G4620. Да и Core i7–6700T самый медленный из всех трех Core i7. Впрочем, его результаты выше, чем у референсного AMD FX-8350, который и сам по себе требует на сотню Ватт больше, и еще без видеокарты не обходится.

Расклад все тот же — да мы и не сомневались. Т-семейство за семь лет своего существования сильно прибавило в производительности и всяких прочих циферках —, но при прочих равных «регулярные» модели все равно будут быстрее. Просто потому, что у них рабочие частоты выше.

А вот при не совсем равных возможны варианты. В частности, в этой группе SkyLake/Kaby Lake заметно быстрее предшественников и при сопоставимых частотах, так что i7–6700T оказался в общем зачете вторым, а не третьим.

Как обычно «порезвился» Photoshop (точнее один из используемых нами до последнего времени фильтров), хотя это не так и важно — как видим, всем программам вообще важна однопоточная производительность и, желательно, стабильная. Поэтому и старательно сбрасывающий частоту при первой возможности i7–6700T тоже не блещет. Зато поразили оба Core i3, практически не уступающие или вообще превосходящие Pentium G4620, несмотря на заметно более высокую тактовую частоту последнего.

Задача на потоки — и, желательно, обеспечиваемые физическими ядрами. Хотя и тут есть интересный момент — производительность Core i7–6700T и i5–6600T отличается более чем в полтора раза, что просто на Hyper-Threading не спишешь. А вот на тщательный отбор ядер для энергоэффективных четырехъядерных процессоров — вполне. И для более дорогих Core i7 он, разумеется, еще более тщательный. Далее это все сказывается на реальных частотах. А производительность определяют они, а не паспортные.

Да и при архивировании данных i5–6600T если чем-то и поражает, то только в отрицательном смысле. В отличие от i7–6700T, где все наоборот.

Вот здесь Core i5–6600T отыгрывается за боль и унижение на предыдущих диаграммах. Просто потому, что многие программы данной группы равнодушны к виртуальным потокам и восприимчивы только к физическим ядрам — пусть даже низкочастотных. Но лучше не низко-.

В принципе, если говорить о чистой производительности, то с ней было сразу все ясно — с регулярными моделями можно было даже не сравнивать. Хотя… По большому счету i7–6700T отстает от i7–7700 на каких-то 20%. Многие некогда топовые процессоры он и вовсе обгоняет — не только FX-8350/8370, но и любые Core i7 для LGA1155, например. Они, конечно, появились на четыре с лишним года ранее, так что на революцию это не тянет. Но мы как раз только добрались к главной особенности процессоров этой линейки.

Энергопотребление и энергоэффективность

Большинство испытуемых «трудились» на одной и той же системной плате, которая сама по себе (как выяснилось) высокой экономичностью не отличается. Для процессоров регулярных линеек это особого значения не имеет, а вот в данном случае каждый ватт на счету, поэтому лучше посмотрим на потребление энергии непосредственно процессорами (на платформах LGA1150 и LGA1151 они целиком и полностью ограничиваются «своей» линией питания 12 В).

Итак, что мы видим? Максимальные значения энергопотребления для четырехъядерных процессоров соответствуют их TDP с точностью до КПД VRM. Двухъядерники же экономичнее, то есть специально их ограничивать не требуется — оно само так получается. В принципе, даже Pentium G4620 можно было бы спокойно отнести к данному семейству. Но чтобы обеспечить запас (а вдруг кристалл попадется неудачный?), самым быстрым в линейке является G4600T — с частотой всего 3 ГГц, как у G4500T. Последний же творит чудеса, ограничивая свой аппетит значениями, допустимыми и для ультрабучных процессоров.

С другой стороны, отсутствие поддержки Hyper-Threading приводит к меньшей загрузке ядер и, соответственно, к более низкой производительности в многопоточном ПО. В итоге новые «обычные» Pentium оказываются даже «энергоэффективнее», чем старые «тэшки», да и на фоне соответствующей линейки Core i3 они выглядят неплохо — лишь чуть хуже. Но важно это только для крупных производителей, а при самостоятельной сборке, очевидно, оперировать стоит реальным энергопотреблением вместо чисто юридических характеристик типа TDP. Энергопотребление же у двухъядерных процессоров низкое само по себе, что позволяет собирать на них системы с пассивным охлаждением. Даже если обращать внимание на «стероидные» модели, типа какого-нибудь Core i3–7350K, в этом нет ничего невозможного. С четырьмя ядрами — сложнее. Тут уже придется либо специально подбирать процессор, либо настраивать его, либо… приобретать процессор, заранее настроенный «нужным» образом производителем, заодно получив и гарантию того, что это будет работать и укладываться в нужный диапазон энергопотребления.

Итого

Ничего неожиданного мы сегодня получить не планировали — процессоры работают ровно так, как и следовало ожидать. Когда-то подобные модели были экзотикой, однако по мере того, как настольные компьютеры становились все более и более нишевым товаром под натиском ноутбуков, энергоэффективные процессоры начали получаться сами собой. Более сложным процессом стало как раз получение высокой производительности, для чего соответствующие кристаллы приходится немножко разгонять, а это не самое благодарное занятие — в итоге энергопотребление Core i7–7700 примерно вдвое выше, чем у Core i7–6700T, тогда как производительность отличается на каких-то 20%. И всё потому, что все силы были брошены именно на процессоры класса 6700T (в самом разном исполнении — 6700HQ, например, из той же оперы), а «настольные» модели — давно лишь побочный продукт, производительность которого, по мнению многих, растет слишком медленно. Теперь Intel пришлось сделать большой скачок, и надо будет посмотреть, не ухудшилось ли что-нибудь в итоге, поскольку сами по себе четыре ядра в разумные рамки энергопотребления, как мы увидели, до сих пор не укладываются, их нужно туда специально «запихивать». С двумя ядрами — проще, поэтому двухъядерные процессоры до последнего времени составляли немалую долю ноутбучных отгрузок. Заодно, надеемся, всем стало понятно, почему компания старалась никогда не выпускать ноутбучные процессоры без поддержки Hyper-Threading:)