Intel je prešao dug put razvoja, od malog proizvođača čipova do svjetskog lidera u proizvodnji procesora. Za to vrijeme razvijene su mnoge tehnologije za proizvodnju procesora, tehnološki proces i karakteristike uređaja uvelike su optimizirani.

Puno performansi procesora ovisi o položaju tranzistora na kristalu silicija. Tehnologija uređenja tranzistora naziva se mikroarhitektura ili jednostavno arhitektura. U ovom članku ćemo pogledati koje su se Intelove arhitekture procesora koristile tokom razvoja kompanije i kako se one međusobno razlikuju. Krenimo od najstarijih mikroarhitektura i idemo do novih procesora i budućih planova.

Kao što sam rekao, u ovom članku nećemo razmatrati bitnu sposobnost procesora. Pod riječju arhitektura podrazumijevamo mikroarhitekturu mikro kruga, raspored tranzistora na štampana ploča, njihova veličina, udaljenost, tehnološki proces, sve je to obuhvaćeno ovim konceptom. Nećemo dirati ni setove instrukcija RISC i CISC.

Druga stvar na koju treba obratiti pažnju su generacije Intelovih procesora. Vjerovatno ste čuli mnogo puta - ovo je peta generacija procesora, četvrta, a ovo je sedma. Mnogi ljudi misle da je ovo označeno kao i3, i5, i7. Ali zapravo nema i3, i tako dalje - ovo su marke procesora. Generacija ovisi o arhitekturi koja se koristi.

Sa svakom novom generacijom, arhitektura se poboljšavala, procesori su postajali brži, ekonomičniji i manji, ispuštali su manje topline, ali su istovremeno bili i skuplji. Na internetu postoji nekoliko članaka koji bi sve ovo u potpunosti opisali. Pogledajmo sada kako je sve počelo.

Intel procesorske arhitekture

Odmah kažem da ne biste trebali očekivati ​​tehničke detalje iz članka, razmotrit ćemo samo osnovne razlike koje će zanimati obične korisnike.

Prvi procesori

Prvo, hajdemo nakratko zaroniti u istoriju da bismo shvatili kako je sve počelo. Ne idemo duboko i počnimo s 32-bitnim procesorima. Prvi je bio Intel 80386, pojavio se 1986. godine i mogao je raditi na frekvencijama do 40 MHz. Stariji procesori su takođe imali generacijski broj. Ovaj procesor pripada trećoj generaciji, a ovdje je korištena procesna tehnologija od 1500 nm.

Sljedeća, četvrta generacija bila je 80486. Arhitektura koja se u njoj koristila zvala se 486. Procesor je radio na frekvenciji od 50 MHz i mogao je izvršavati 40 miliona instrukcija u sekundi. Procesor je imao 8 KB predmemorije prvog nivoa, a za izradu je korišten tehnički proces od 1000 nm.

Sljedeća arhitektura bila je P5 ili Pentium. Ovi procesori pojavili su se 1993., predmemorija je povećana na 32 kb, frekvencija do 60 MHz, a tehnički proces smanjen na 800 nm. U šestoj generaciji P6 veličina predmemorije je bila 32 KB, a frekvencija je dosezala 450 MHz. Tehnološki proces smanjen je na 180 nm.

Tada je kompanija počela proizvoditi procesore zasnovane na NetBurst arhitekturi. Koristio je 16 KB L1 keša za svako jezgro i do 2 MB L2 keša. Frekvencija se povećala na 3 GHz, dok je tehnički proces ostao na istom nivou - 180 nm. Ovdje su se već pojavili 64 -bitni procesori koji podržavaju adresiranje više memorije. Bilo je i mnogo poboljšanja naredbi, a dodana je i Hyper-Threading tehnologija koja je omogućila stvaranje dvije niti iz jedne jezgre, što je povećalo performanse.

Naravno, svaka arhitektura se vremenom poboljšavala, povećavala učestalost i smanjivala tehnologiju procesa. Bilo je i posrednih arhitektura, ali ovdje je sve malo pojednostavljeno, jer to nije naša glavna tema.

Intel Core

NetBurst je 2006. zamijenjen Intel Core arhitekturom. Jedan od razloga za razvoj ove arhitekture bio je nemogućnost povećanja frekvencije u NetBrust -u, kao i njeno jako rasipanje topline. Ova arhitektura je dizajnirana za razvoj višejezgrenih procesora, veličina predmemorije prve razine povećana je na 64 KB. Frekvencija je ostala na nivou od 3 GHz, ali je potrošnja energije, kao i tehnički proces, značajno smanjena na 60 nm.

Osnovni procesori podržavali su hardversku virtualizaciju Intel-VT, kao i neke naredbene ekstenzije, ali nisu podržavali Hyper-Threading jer su bili zasnovani na P6 arhitekturi, gdje to još nije bilo moguće.

Prva generacija - Nehalem

Nadalje, numeriranje generacija započelo je od početka, jer su sve sljedeće arhitekture poboljšane Intel verzije Jezgro. Arhitektura Nehalem zamijenila je Core, koje je imalo neka ograničenja, poput nemogućnosti povećanja brzine takta. Pojavila se 2007. Koristi 45 nm procesnu tehnologiju i dodatnu podršku za Hyper-Therading tehnologiju.

Nehalem procesori imaju 64 KB L1 predmemorije, 4 MB L2 predmemorije i 12 MB L3 predmemorije. Predmemorija je dostupna za sva jezgra procesora. Takođe je postalo moguće ugraditi grafički akcelerator u procesor. Učestalost se nije promijenila, ali su performanse i veličina PCB -a porasle.

Druga generacija - Sandy Bridge

Pješčani most pojavio se 2011. godine kako bi zamijenio Nehalema. Već koristi 32 nm procesnu tehnologiju, koristi istu količinu predmemorije prvog nivoa, 256 MB predmemorije drugog nivoa i 8 MB predmemorije trećeg nivoa. Eksperimentalni modeli koristili su do 15 MB zajedničke predmemorije.

Takođe su sada svi uređaji dostupni sa integrisanim grafičkim akceleratorom. Maksimalna frekvencija je povećana, kao i ukupne performanse.

Treća generacija - Ivy Bridge

Procesori Ivy Bridge brži su od Sandy Bridgea i proizvedeni su 22nm tehnologijom procesa. Oni troše 50% manje energije u odnosu na prethodne modele, a nude i 25-60% veće performanse. Takođe, procesori podržavaju tehnologiju Intel Quick Sync, koja vam omogućava kodiranje videa nekoliko puta brže.

Četvrta generacija - Haswell

Haswell generacija Intelovog procesora razvijena je 2012. godine. Ovdje je korišten isti tehnički proces - 22 nm, promijenjen je dizajn predmemorije, poboljšani su mehanizmi potrošnje energije i neznatno poboljšane performanse. Ali procesor podržava mnoge nove utičnice: LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3, DDR4 tehnologiju itd. Glavna prednost Haswella je to što se može koristiti u prijenosnim uređajima zbog vrlo male potrošnje energije.

Peta generacija - Broadwell

Ovo je poboljšana verzija Haswell arhitekture, koja koristi 14nm tehnologiju procesa. Osim toga, napravljeno je nekoliko arhitektonskih poboljšanja radi poboljšanja performansi u prosjeku za 5%.

Šesta generacija - Skylake

Sljedeća arhitektura Intel core procesora - šesta generacija Skylakea - objavljena je 2015. Ovo je jedno od najznačajnijih ažuriranja Core arhitekture. Za instaliranje procesora na matičnu ploču koristi se LGA 1151 utičnica, sada je podržana DDR4 memorija, ali je podrška za DDR3 zadržana. Podržan je Thunderbolt 3.0, kao i sabirnica DMI 3.0, koja daje dvostruku brzinu. I po tradiciji, povećana je produktivnost, kao i smanjena potrošnja energije.

Sedma generacija - jezero Kaby

Nova, sedma generacija Core - Jezero Kaby koji su izašli ove godine, prvi procesori pojavili su se sredinom januara. Ovde nije bilo mnogo promena. Očuvana je 14 -nm procesna tehnologija, kao i ista utičnica LGA 1151. Podržava DDR3L SDRAM i DDR4 SDRAM, sabirnice PCI Express 3.0, USB 3.1. Osim toga, frekvencija je blago povećana, a smanjena je i gustoća tranzistora. Maksimalna frekvencija je 4,2 GHz.

zaključci

U ovom članku smo pogledali arhitekture procesora Intel koje su se koristile u prošlosti, kao i one koje se koriste danas. Zatim kompanija planira preći na 10 nm procesnu tehnologiju i ova generacija Intelovih procesora će se zvati CanonLake. Ali za sada Intel nije spreman za to.

Stoga se 2017. planira izdavanje poboljšane verzije SkyLakea pod kodnim imenom Coffe Lake. Mogu postojati i druge mikroarhitekture Intelovog procesora dok kompanija u potpunosti ne savlada novi tehnički proces. No, vremenom ćemo naučiti o svemu tome. Nadam se da su vam ove informacije bile korisne.

o autoru

Osnivač i administrator web lokacije, volim softver otvorenog koda i operativni sistem Linux. Trenutno koristim Ubuntu kao svoj glavni OS. Osim Linuxa, zanima me sve u vezi informacione tehnologije i savremene nauke.

Označavanje, pozicioniranje, slučajevi upotrebe

Ovog ljeta, Intel je lansirao novu, četvrtu generaciju Intel Core arhitekture, kodnog naziva Haswell (oznaka procesora počinje brojem "4" i izgleda kao 4xxx). Glavni smjer razvoja Intelovih procesora sada je poboljšanje energetske efikasnosti. dakle poslednje generacije Intel jezgre ne pokazuju tako snažan napredak u performansama, ali njihova ukupna potrošnja energije se stalno smanjuje - zbog arhitekture i tehničkog procesa, te efikasnog upravljanja potrošnjom komponenti. Jedini izuzetak je integrirana grafika, čije su performanse značajno rasle iz generacije u generaciju, iako na račun pogoršanja potrošnje energije.

Ova strategija može predvidljivo staviti u prvi plan one uređaje u kojima je energetska efikasnost važna - prijenosna računala i ultrabook računare, kao i jedinu novu (jer se u svom bivšem obliku mogla pripisati isključivo neumrlim) klasi Windows tableta, glavnu ulogu u čiji bi razvoj trebali igrati novi procesori sa smanjenom potrošnjom energije.

Podsjećamo vas da smo nedavno objavili kratke preglede Haswell arhitekture, koji su prilično primjenjivi i na desktop i na mobilna rješenja:

Osim toga, performanse četverojezgrenih Core i7 procesora ispitane su u članku u kojem se uspoređuju desktop i mobilni procesori. Performanse Core i7-4500U također su ispitane odvojeno. Na kraju, pogledajte recenzije prijenosnih računala Haswell koje uključuju testiranje performansi: MSI GX70 na najmoćnijem Core i7-4930MX procesoru, HP Envy 17-j005er.

Ovaj članak će se fokusirati na Haswell mobilnu liniju u cjelini. IN prvi dio razmotrit ćemo podjelu Haswell mobilnih procesora na serije i linije, principe stvaranja indeksa za mobilne procesore, njihovo pozicioniranje i približni nivo performansi različitih serija unutar cijele linije. In drugi dio- detaljnije ćemo razmotriti specifikacije svake serije i linije i njihove glavne karakteristike, a također ćemo preći na zaključke.

Za one koji nisu upoznati s Intel Turbo Boost algoritmom, na kraju članka smo objavili Kratki opis ovu tehnologiju. Preporučujemo s njim prije čitanja ostatka materijala.

Novi slovni indeksi

Tradicionalno, svi procesori Intel Core podijeljeni su u tri linije:

• Intel Core i3
• Intel Core i5
• Intel Core i7

Zvanični stav kompanije Intel (koji predstavnici kompanije obično izjavljuju odgovarajući na pitanje zašto među jezgrom Core i7 postoje i dual-core i quad-core modeli) je da je procesor dodeljen jednoj ili drugoj liniji na osnovu ukupnog nivoa njegovih performansi. Međutim, u većini slučajeva postoje arhitektonske razlike između procesora različitih linija.

Ali već u Sandy Bridgeu pojavila se još jedna podjela procesora, a u Ivy Bridgeu, druga podjela procesora na mobilna i ultramobilna rješenja, ovisno o razini energetske učinkovitosti, postala je puna. Štaviše, danas je ta klasifikacija osnovna: i mobilna i ultramobilna linija imaju svoje Core i3 / i5 / i7 sa vrlo različitim nivoom performansi. U Haswellu, s jedne strane, podjela se produbila, a s druge, pokušali su učiniti vladara vitkijim, ne toliko zavaravajućim dupliranjem indeksa. Osim toga, konačno se oblikovala još jedna klasa - ultramobilni procesori s indeksom Y. Ultramobilna i mobilna rješenja i dalje su označena slovima U i M.

Dakle, kako se ne bismo zbunili, prvo ćemo analizirati koji se slovni indeksi koriste u modernoj liniji četvrtih generacija mobilnih procesora Intel Core:

• M - mobilni procesor (TDP 37-57 W);
• U - ultra mobilni procesor (TDP 15-28 W);
• Y - procesor sa izuzetno niskom potrošnjom energije (TDP 11,5 W);
• Q - četverojezgreni procesor;
• X - ekstremni procesor (vrhunsko rješenje);
• H - procesor za pakovanje BGA1364.

Budući da smo već spomenuli TDP (termalni paket), zadržat ćemo se na njemu malo detaljnije. Treba imati na umu da je TDP u savremeni procesori Intel nije "maksimalan", već "nominalni", odnosno izračunava se na osnovu opterećenja u stvarnim zadacima pri radu na nominalnoj frekvenciji, a kada je omogućen Turbo Boost i frekvencija povećana, rasipanje topline prelazi deklarirano nominalni termalni paket - za to postoji poseban TDP. TDP se također određuje pri radu na minimalnoj frekvenciji. Dakle, postoje čak tri TDP -a. U ovom članku tablice koriste nominalnu vrijednost TDP.

• Standardni nominalni TDP za mobilne četverojezgrene Core i7 procesore je 47 W, za dvojedrne procesore-37 W;
• Slovo X u imenu podiže termalni paket sa 47 na 57 W (sada postoji samo jedan takav procesor na tržištu - 4930MX);
• Standardni TDP za ultra mobilne procesore U -serije - 15W;
• Standardni TDP za procesore serije Y je 11,5 W;

Digitalni indeksi

Indeksi četvrte generacije Intel Core procesora s Haswell arhitekturom počinju s brojem 4, što samo ukazuje na to da pripadaju ovoj generaciji (za Ivy Bridge, indeksi su počeli s 3, za Sandy Bridge - s 2). Druga znamenka označava liniju procesora: 0 i 1 - i3, 2 i 3 - i5, 5-9 - i7.

Pogledajmo sada posljednje znamenke u nazivima procesora.

Broj 8 na kraju znači da ovaj model procesora ima povećani TDP (sa 15 na 28 W) i značajno veću nominalnu frekvenciju. Druga karakteristika ovih procesora je grafika Iris 5100. Namijenjeni su profesionalnim mobilnim sistemima koji zahtijevaju konzistentno visoke performanse u svim uslovima za kontinuirani rad sa zadacima koji zahtijevaju mnogo resursa. Imaju i overclocking s Turbo Boostom, ali zbog jako povećane nominalne frekvencije, razlika između nominalne i maksimalne nije prevelika.

Broj 2 na kraju imena govori o smanjenom TDP -u sa 47 na 37 W za procesor iz linije i7. Ali za smanjenje TDP -a morate platiti nižim frekvencijama - minus 200 MHz na osnovnu i frekvenciju overclockinga.

Ako je druga znamenka s kraja u imenu 5, onda procesor ima GT3 grafičko jezgro - HD 5xxx. Dakle, ako su posljednje dvije znamenke u imenu procesora 50, tada je u njega instalirano grafičko jezgro GT3 HD 5000, ako 58 - onda Iris 5100, a ako 50H - onda Iris Pro 5200, jer je Iris Pro 5200 samo dostupno za procesore u verziji BGA1364.

Na primjer, analiziramo procesor s 4950HQ indeksom. Naziv procesora sadrži H, što znači da je pakovanje BGA1364; sadrži 5 - to znači da je grafičko jezgro GT3 HD 5xxx; kombinacija 50 i H daje Iris Pro 5200; Q je četverojezgarno. A budući da se četverojezgreni procesori nalaze samo u liniji Core i7, ovo je mobilna Core i7 serija. To potvrđuje druga znamenka imena-9. Dobijamo: 4950HQ je mobilni četverojezgreni procesor sa osam niti sa linije Core i7 sa TDP-om od 47 W sa grafikom GT3e Iris Pro 5200 u BGA performansama.

Sada kada smo shvatili imena, možemo govoriti o podjeli procesora na linije i serije ili, jednostavnije, o tržišnim segmentima.

Četvrta generacija Intel Core serija i linija

Dakle, svi moderni Intelovi mobilni procesori podijeljeni su u tri velike grupe ovisno o potrošnji energije: mobilni (M), ultramobilni (U) i "ultramobilni" (Y), kao i tri linije (Core i3, i5, i7), ovisno o na produktivnost. Kao rezultat toga, možemo sastaviti matricu koja će omogućiti korisniku da odabere procesor koji najbolje odgovara njegovim zadacima. Pokušajmo sve podatke spojiti u jednu tablicu.

Serija / ravnalo	Parametri	Core i3	Core i5	Core i7
Mobilni (M)	Segment	laptopovi	laptopovi	laptopovi
	Jezgre / niti	2/4	2/4	2/4, 4/8
	Maks. frekvencije	2,5 GHz	2,8 / 3,5 GHz	3 / 3,9 GHz
	Turbo Boost	Ne	tu je	tu je
	TDP	visoko	visoko	maksimum
	Performanse	iznad proseka	visoko	maksimum
	Autonomija	ispod proseka	ispod proseka	niska
Ultramobil (U)	Segment	laptopovi / ultrabook računari	laptopovi / ultrabook računari	laptopovi / ultrabook računari
	Jezgre / niti	2/4	2/4	2/4
	Maks. frekvencije	2 GHz	2,6 / 3,1 GHz	2,8 / 3,3 GHz
	Turbo Boost	Ne	tu je	tu je
	TDP	prosek	prosek	prosek
	Performanse	ispod proseka	iznad proseka	visoko
	Autonomija	iznad proseka	iznad proseka	iznad proseka
Supermobil (Y)	Segment	ultra knjige / tableti	ultra knjige / tableti	ultra knjige / tableti
	Jezgre / niti	2/4	2/4	2/4
	Maks. frekvencije	1,3 GHz	1,4 / 1,9 GHz	1,7 / 2,9 GHz
	Turbo Boost	Ne	tu je	tu je
	TDP	kratko	kratko	kratko
	Performanse	niska	niska	niska
	Autonomija	visoko	visoko	visoko

Na primjer, kupac želi prijenosno računalo visokih performansi procesora i umjerenu cijenu. Budući da je prijenosno računalo, pa čak i produktivno, tada je potreban procesor serije M, a zahtjev umjerene cijene prisiljava nas da se zaustavimo na liniji Core i5. Još jednom naglašavamo da prije svega treba obratiti pažnju ne na liniju (Core i3, i5, i7), već na seriju, jer svaka serija može imati svoj Core i5, ali nivo performansi Core i5 iz dvije različite serije bit će se značajno razlikovati. Na primjer, Y-serija je vrlo ekonomična, ali ima niske radne frekvencije, a Core i5 procesor Y-serije bit će manje moćan od Core i3 procesora U-serije. A mobilni Core i5 procesor bi mogao biti moćniji od ultra-mobilnog Core i7.

Približan nivo performansi ovisno o liniji

Pokušajmo otići korak dalje i napraviti teoretsku ocjenu koja bi jasno pokazala razliku između procesora različitih linija. Za 100 bodova uzećemo najslabiji predstavljeni procesor-dvojezgreni i3-4010Y sa četiri niti sa taktom od 1300 MHz i 3 MB L3 keš memorije. Za poređenje, iz svake linije se uzima procesor najviše frekvencije (u vrijeme pisanja ovog teksta). Odlučili smo izračunati glavnu ocjenu prema frekvenciji overclockinga (za one procesore koji imaju Turbo Boost), u zagradama - ocjenu za nominalnu frekvenciju. Tako će dual-core procesor sa četiri niti maksimalne frekvencije 2600 MHz primiti 200 uvjetnih bodova. Povećanje predmemorije trećeg nivoa sa 3 na 4 MB donijet će 2-5% (podaci dobiveni na temelju stvarnih testova i istraživanja) povećanje uvjetnih bodova i povećanje broja jezgara sa 2 na 4 će prema tome udvostručiti broj bodova, što je u stvarnosti također moguće postići dobrom optimizacijom s više niti.

Još jednom snažno skrećemo vašu pažnju na činjenicu da je ocjena teoretska i da se uglavnom temelji na tehničkim parametrima procesora. U stvarnosti se kombinira veliki broj faktora, pa dobitak u performansama u odnosu na najslabiji model u liniji gotovo sigurno nije tako velik kao u teoriji. Stoga ne biste trebali izravno prenijeti rezultirajući omjer u stvarni život - konačne zaključke možete donijeti samo na temelju rezultata testiranja u stvarne aplikacije... Ipak, ova procjena vam omogućuje da grubo procijenite mjesto procesora u liniji i njegovo pozicioniranje.

Dakle, nekoliko uvodnih napomena:

• Procesori Core i7 U-serije bit će oko 10% ispred Core i5 zbog nešto većih brzina takta i više L3 predmemorije.
• Razlika između procesora Core i5 i Core i3 U-serije sa TDP-om od 28 W isključujući Turbo Boost je oko 30%, odnosno, idealno, performanse će se razlikovati i za 30%. Ako uzmemo u obzir mogućnosti Turbo Boosta, razlika u frekvencijama bit će oko 55%. Ako usporedimo procesore Core i5 i Core i3 U-serije sa TDP-om od 15 W, tada će uz stabilan rad na maksimalnoj frekvenciji Core i5 imati frekvenciju za 60% veću. Međutim, nominalna frekvencija je nešto niža, odnosno kada radi na nominalnoj frekvenciji, čak može biti i nešto lošija od Core i3.
• U M seriji, prisutnost 4 jezgre i 8 niti u Core i7 igra važnu ulogu, ali ovdje se moramo sjetiti da se ta prednost očituje samo u optimiziranom softveru (u pravilu profesionalnom). Core i7 procesori s dvije jezgre imat će nešto bolje performanse zbog većih frekvencija overclockinga i nešto veće L3 predmemorije.
• U Y seriji, Core i5 procesor ima osnovnu frekvenciju od 7,7% i stopu overclockinga za 50% veću od Core i3. Ali u ovom slučaju postoje dodatna razmatranja - ista energetska efikasnost, buka rashladnog sistema itd.
• Ako usporedimo procesore serije U i Y međusobno, tada samo frekvencijski jaz između U i Y-procesori Core i3 iznosi 54%, dok Core i5 procesori imaju 63% pri maksimalnoj frekvenciji overclockinga.

Dakle, izračunajmo rezultat za svako ravnalo. Podsjetimo, glavni rezultat se izračunava prema maksimalnim frekvencijama overclockinga, bod u zagradama - prema nominalnim (tj. Bez Turbo Boost overclockinga). Također smo izračunali faktor performansi po vatu.

¹ max. - pri najvećem ubrzanju, nom. - na nazivnoj frekvenciji
² koeficijent - uslovni učinak podijeljen sa TDP i pomnožen sa 100
³ overclocking TDP podataka za ove procesore je nepoznat

Iz donje tablice mogu se izvesti sljedeća zapažanja:

• Dvojezgreni Core i7 procesori u U i M seriji su neznatno brži od Core i5 procesora u istoj seriji. Ovo se odnosi na poređenje i osnovnih i overkloking frekvencija.
• Core i5 procesori U i M serije, čak i na baznoj frekvenciji, trebali bi biti znatno brži od Core i3 iste serije, a u Boost modu će ići daleko naprijed.
• U Y seriji razlika između procesora na minimalnim frekvencijama je mala, ali s Turbo Boost overclockingom, Core i5 i Core i7 bi trebali ići daleko naprijed. Druga je stvar da veličina i, što je najvažnije, stabilnost overclockinga jako ovise o efikasnosti hlađenja. S ovim, s obzirom na orijentaciju ovih procesora na tablete (posebno one bez ventilatora), može doći do problema.
• Core i7 U-serija skoro dostiže nivo Core i5 M-serije po performansama. Postoje i drugi faktori (teže postiže stabilnost zbog manje efikasnog hlađenja, a i košta više), ali sve u svemu ovo je dobar rezultat.

Što se tiče omjera potrošnje energije i ocjena performansi, mogu se izvući sljedeći zaključci:

• Uprkos povećanju TDP -a kada procesor uđe u režim pojačanja, energetska efikasnost je poboljšana. To je zato što je relativno povećanje frekvencije veće od relativnog povećanja TDP -a;
• Rangiranje procesora različitih serija (M, U, Y) događa se ne samo u smislu smanjenja TDP-a, već i povećanja energetske efikasnosti-na primjer, procesori serije Y pokazuju veću energetsku efikasnost od procesora U-serije;
• Vrijedi napomenuti da se povećanjem broja jezgri, a time i niti, povećava i energetska učinkovitost. To se može objasniti činjenicom da se udvostručuju samo sama procesorska jezgra, ali ne i prateći DMI, PCI Express i ICP kontroleri.

Iz potonjeg se može izvući zanimljiv zaključak: ako je aplikacija dobro paralelizirana, tada će se četverojezgreni procesor pokazati energetski efikasnijim od dvojezgrenog: brže će završiti računanje i vratiti se u stanje mirovanja. Kao rezultat toga, višejezgreno bi moglo biti sljedeći korak u borbi za poboljšanje energetske efikasnosti. U principu, ovaj trend se može primijetiti i u ARM kampu.

Dakle, iako je ocjena čisto teoretska, a nije činjenica da točno odražava stvarni raspored snaga, čak nam omogućuje i izvođenje određenih zaključaka u pogledu raspodjele procesora u liniji, njihove energetske učinkovitosti i omjera ovih parametri jedni prema drugima.

Haswell vs. Ivy Bridge

Iako su Haswell procesori na tržištu već duže vrijeme, prisutnost Ivy Bridge procesora u rješenjima po principu ključ u ruke i dalje je prilično visoka. Sa stajališta potrošača, tijekom prijelaza na Haswell nije bilo posebnih revolucija (iako povećanje energetske učinkovitosti za neke segmente izgleda impresivno), što postavlja pitanje: vrijedi li odabrati četvrtu generaciju ili možete li učiniti s treći?

Teško je izravno usporediti četvrtu generaciju Core procesora sa trećom, jer je proizvođač promijenio TDP granice:

• serija M treće generacije Core ima TDP od 35 W, a četvrta - 37 W;
• serija U treće generacije Core ima TDP od 17 W, a četvrta - 15 W;
• Y serija treće generacije Core ima TDP od 13W, dok četvrta ima TDP od 11.5W.

A ako je za ultramobilne linije TDP pao, onda se za produktivnije M serije čak povećao. Ipak, pokušajmo napraviti približnu usporedbu:

• Vrhunski četverojezgreni procesor Core i7 treće generacije imao je frekvenciju 3 (3,9) GHz, u četvrtoj generaciji-isto 3 (3,9) GHz, odnosno razlika u performansama može biti posljedica samo arhitektonskih poboljšanja - ne više od 10%. Iako je vrijedno napomenuti da će s intenzivnom upotrebom FMA3 četvrta generacija prestići treću za 30-70%.
• Najbolji dual-core procesori Core i7 treće generacije M-serije i U-serije imali su frekvencije od 2,9 (3,6) GHz i 2 (3,2) GHz, respektivno, a četvrti-2,9 (3,6) GHz i 2, 1 (3.3) GHz. Kao što vidite, čak i ako su se frekvencije povećale, to je beznačajno, pa se zbog optimizacije arhitekture nivo performansi može povećati minimalno. Opet, ako softver zna za FMA3 i zna kako aktivno koristiti ovo proširenje, tada će četvrta generacija imati solidnu prednost.
• Vrhunski dual-core procesori Core i5 treće generacije M-serije i U-serije imali su frekvencije od 2,8 (3,5) GHz i 1,8 (2,8) GHz, odnosno četvrti-2,8 (3,5) GHz i 1,9 ( 2.9) GHz. Situacija je slična prethodnoj.
• Vrhunski procesori s dvije jezgre treće generacije Core i3 M-serije i U-serije imali su frekvencije od 2,5 GHz odnosno 1,8 GHz, a četvrta-2,6 GHz i 2 GHz. Situacija se ponovo ponavlja.
• Najbolji dvojezgreni procesori Core i3, i5 i i7 treće generacije serije Y imali su frekvencije od 1,4 GHz, 1,5 (2,3) GHz i 1,5 (2,6) GHz, odnosno četvrti-1,3 GHz, 1,4 ( 1.9) GHz i 1.7 (2.9) GHz.

Općenito, taktovi u novoj generaciji praktički se nisu povećali, pa se blagi dobitak u performansama postiže samo zahvaljujući optimizaciji arhitekture. Četvrta generacija Core će primjetiti prednost ako koristi softver optimiziran za FMA3. Pa, ne zaboravite na brže grafičko jezgro - tamo optimizacija može donijeti značajno povećanje.

Što se tiče relativnih razlika u performansama unutar linija, treća i četvrta generacija Intel Core su blizu ovog pokazatelja.

Stoga možemo zaključiti da je u novoj generaciji Intel odlučio smanjiti TDP umjesto da poveća radne frekvencije. Kao rezultat toga, povećanje brzine rada je manje nego što je moglo biti, ali je bilo moguće postići povećanje energetske efikasnosti.

Prikladni zadaci za različite Intel Core procesore četvrte generacije

Sada kada smo shvatili performanse, možemo otprilike procijeniti za koje zadatke ova ili ona četvrta generacija Core linije najbolje odgovara. Sumirajmo podatke u tablicu.

Serija / ravnalo	Core i3	Core i5	Core i7
Mobilni M	surfovanje po netu kancelarijsko okruženje stare i ležerne igre	Svi prethodni plus: profesionalno okruženje na granici udobnosti	Svi prethodni plus: profesionalno okruženje (3D modeliranje, CAD, profesionalna obrada fotografija i video zapisa itd.)
Ultra Mobile U	surfovanje po netu kancelarijsko okruženje stare i ležerne igre	Svi prethodni plus: korporativno okruženje (npr. računovodstveni sistemi) nezahtevne računarske igre sa diskretnom grafikom profesionalno okruženje na granici udobnosti (malo je vjerojatno da će biti moguće udobno raditi u istim 3ds max)
Super-mobilni Y	surfovanje po netu jednostavno uredsko okruženje stare i ležerne igre		kancelarijsko okruženje stare i ležerne igre

Iz ove tablice također se jasno vidi da prije svega vrijedi obratiti pažnju na seriju procesora (M, U, Y), pa tek onda na liniju (Core i3, i5, i7), jer linija određuje omjer performansi procesora samo unutar serije, a performanse se značajno razlikuju među serijama. To se jasno vidi u usporedbi i3 U-serije i i5 Y-serije: prva će u ovom slučaju biti produktivnija od druge.

Dakle, koji se zaključci mogu izvući iz ove tablice? Core i3 procesori bilo koje serije, kao što smo već primijetili, zanimljivi su prvenstveno po svojoj cijeni. Stoga vrijedi obratiti pažnju na njih ako imate mali budžet i spremni ste prihvatiti gubitak performansi i energetske efikasnosti.

Mobilni Core i7 izdvaja se zbog arhitektonskih razlika: četiri jezgre, osam niti i znatno više L3 predmemorije. Kao rezultat toga, sposoban je raditi s profesionalnim aplikacijama koje zahtijevaju mnogo resursa i pokazati izuzetno visok nivo performansi mobilnog sistema. No, za to se softver mora optimizirati za upotrebu veliki broj jezgre - neće otkriti svoje prednosti u jednonavojnom softveru. I drugo, ovi procesori zahtijevaju glomazan sustav hlađenja, odnosno instaliraju se samo u velike prijenosne računare velike debljine, a njihova autonomija nije baš dobra.

Core i5 mobilna serija pruža dobar nivo performansi, dovoljan za obavljanje ne samo kućne kancelarije, već i nekih poluprofesionalnih zadataka. Na primjer, za obradu fotografija i video zapisa. U svim aspektima (potrošnja energije, proizvodnja topline, autonomija), ovi procesori zauzimaju srednji položaj između Core i7 M-serije i ultra-mobilne linije. Sve u svemu, ovo je uravnoteženo rješenje za one koji cijene performanse preko tankog i lakog kućišta.

Dvojezgreni mobilni Core i7 otprilike je isti kao i Core i5 M-serija, samo je nešto produktivniji i po pravilu osjetno skuplji.

Ultramobilni Core i7 imaju približno isti nivo performansi kao i mobilni Core i5, ali uz upozorenja: ako rashladni sistem može izdržati produženi rad na povećanoj frekvenciji. Da, i prilično se zagrijavaju pod opterećenjem, što često dovodi do jakog zagrijavanja cijele torbe prijenosnog računala. Očigledno su prilično skupi, pa je njihova instalacija opravdana samo za vrhunske modele. Ali mogu se instalirati u tanke laptopove i ultrabook računare, pružajući visok nivo performansi sa tankim kućištem i dobrim trajanjem baterije. To ih čini odličnim izborom za česte putnike profesionalnih korisnika koji cijene energetsku učinkovitost i malu težinu, ali često zahtijevaju visoke performanse.

Ultramobilni Core i5 pokazuju niže performanse u poređenju sa "velikim bratom" iz serije, ali mogu se nositi sa bilo kojim kancelarijskim opterećenjem, dok imaju dobru energetsku efikasnost i mnogo su pristupačniji u pogledu cijene. Općenito, ovo je univerzalno rješenje za korisnike koji ne rade u aplikacijama s intenzivnim resursima, ali su ograničeni kancelarijski programi i Internetom, a istovremeno bi željeli imati laptop / ultrabook pogodan za putovanja, odnosno lagan, lagan i dug životni vijek baterije.

Konačno, izdvaja se i Y-serija. Što se tiče performansi, njegov Core i7 će, uz sreću, doći do ultra-mobilnog Core i5, ali to, uglavnom, niko ne očekuje od njega. Za seriju Y glavna stvar je visoka energetska efikasnost i niska proizvodnja topline, što omogućuje stvaranje, između ostalog, sistema bez ventilatora. Što se performansi tiče, dovoljan je minimalni prihvatljivi nivo koji ne izaziva iritaciju.

Turbo Boost na prvi pogled

U slučaju da su neki naši čitatelji zaboravili kako radi tehnologija Turbo Boost, evo kratkog opisa kako radi.

Iskreno rečeno, Turbo Boost sistem može dinamički povećati frekvenciju procesora u odnosu na skup zbog činjenice da stalno prati da li procesor ne radi normalno.

Procesor može raditi samo u određenom temperaturnom rasponu, odnosno njegove performanse ovise o zagrijavanju, a zagrijavanje ovisi o sposobnosti rashladnog sistema da efikasno uklanja toplinu iz njega. No, budući da nije unaprijed poznato s kojim rashladnim sistemom će procesor raditi u korisnikovom sistemu, za svaki model procesora navedena su dva parametra: radna frekvencija i količina topline koja se mora ukloniti iz procesora pri maksimalnom opterećenju pri ovom frekvencije. Budući da ovi parametri ovise o učinkovitosti i ispravnom radu rashladnog sistema, kao i o vanjskim uvjetima (prije svega, temperaturi okoline), proizvođač je morao smanjiti frekvenciju procesora kako ne bi izgubio stabilnost ni pod najnepovoljniji uslovi rada. Tehnologija Turbo Boost prati interne parametre procesora i omogućava mu rad na većoj frekvenciji ako su vanjski uvjeti povoljni.

Intel je prvobitno objasnio da tehnologija Turbo Boost koristi prednosti "efekta toplinske inercije". Većinu vremena u modernim sistemima procesor miruje, ali s vremena na vrijeme treba mu maksimalna snaga za kratak period. Ako se u ovom trenutku frekvencija procesora jako podigne, brže će se nositi sa zadatkom i ranije će se vratiti u stanje mirovanja. Istovremeno, temperatura procesora ne raste odmah, ali postupno, stoga, tijekom kratkotrajnog rada na vrlo visokim frekvencijama, procesor neće imati vremena zagrijati se kako bi prešao sigurne granice.

U stvarnosti je brzo postalo jasno da s dobrim sistemom hlađenja procesor može raditi pod opterećenjem čak i na povećanoj frekvenciji neograničeno vrijeme. Tako je dugo vremena maksimalna frekvencija overklokiranja apsolutno radila, a procesor se vratio na nominalnu vrijednost samo u ekstremnim slučajevima ili ako je proizvođač za neki prijenosnik napravio nekvalitetan sustav hlađenja.

Kako bi se spriječilo pregrijavanje i kvar procesora, sistem Turbo Boost u savremenoj implementaciji stalno prati sljedeće parametre svog rada:

• temperatura čipa;
• potrošena struja;
• Potrošnja energije;
• broj napunjenih komponenti.

Savremeni sistemi zasnovani na Ivy Bridgeu mogu raditi na povećanoj frekvenciji u gotovo svim režimima, osim istovremenog ozbiljnog opterećenja centralnog procesora i grafike. Što se tiče Intel Haswell -a, još uvijek nemamo dovoljno statistike o ponašanju ove platforme pri overclockingu.

Pribl. autor: Vrijedi napomenuti da temperatura čipa posredno utječe i na potrošnju energije - ovaj učinak postaje očit nakon pomnijeg pregleda fizički uređaj sam kristal, budući da se električni otpor poluvodičkih materijala povećava s temperaturom, što opet dovodi do povećanja potrošnje električne energije. Tako će procesor na 90 stepeni trošiti više energije nego na 40 stepeni. A budući da procesor "zagrijava" i tekstolit matične ploče sa gusjenicama i okolnim komponentama, njihov gubitak električne energije radi prevladavanja većeg otpora također utječe na potrošnju energije. Ovaj zaključak se lako potvrđuje overklokovanjem i "u vazduhu" i ekstremno. Svi overklokeri znaju da učinkovitiji hladnjak omogućuje dobivanje dodatnih megaherca, a efekt supravodljivosti vodiča na temperaturama blizu apsolutne nule, kada električni otpor teži nuli, poznat je svima iz školske fizike. Zato se, pri ubrzavanju hlađenjem s tekućim dušikom, ispostavlja da postiže tako visoke frekvencije. Vraćajući se na ovisnost električnog otpora o temperaturi, možemo reći i da se procesor u određenoj mjeri zagrijava: kada temperatura poraste, kada otkaže sustav hlađenja, povećava se i električni otpor, što zauzvrat povećava potrošnju energije. A to dovodi do povećanja rasipanja topline, što dovodi do porasta temperature ... Osim toga, ne zaboravite da visoke temperature skraćuju vijek trajanja procesora. Iako proizvođači tvrde da su čips visoke maksimalne temperature, ipak je vrijedno održavati temperaturu što je moguće nižom.

Usput, vrlo je vjerojatno da je "okretanje" ventilatora pri većim brzinama, kada povećava potrošnju energije sistema, povoljnije u smislu potrošnje energije nego imati procesor s visokom temperaturom, što će dovesti do gubitka energije zbog povećanog otpora.

Kao što vidite, temperatura možda nije izravno ograničavajući faktor za Turbo Boost, odnosno procesor će imati savršeno prihvatljivu temperaturu i neće ići u prigušivanje, ali neizravno utječe na drugi ograničavajući faktor - potrošnju energije. Stoga ne smijete zaboraviti na temperaturu.

Ukratko, tehnologija Turbo Boost omogućava, pod povoljnim radnim uslovima, povećanje frekvencije procesora iznad zagarantovane vrijednosti i na taj način osigurava mnogo veći nivo performansi. Ovo svojstvo je posebno vrijedno u mobilnim sistemima gdje se postiže dobra ravnoteža između performansi i topline.

Ali treba imati na umu da je obrnuta strana medalje nemogućnost procjene (predviđanja) čistih performansi procesora, jer će to ovisiti o vanjskim faktorima. Vjerojatno je to jedan od razloga pojavljivanja procesora sa “8” na kraju naziva modela - s “povišenim” nazivnim radnim frekvencijama i povećanim TDP -om zbog toga. Dizajnirani su za one proizvode kojima su konzistentne visoke performanse pod opterećenjem važnije od energetske efikasnosti.

Drugi dio članka sadrži Detaljan opis svih trenutnih serija i linija Intel Haswell procesora, uključujući tehničke specifikacije svih dostupnih procesora. Doneseni su i zaključci o primjenjivosti određenih modela.

Ne biste trebali očekivati ​​nikakvo posebno poboljšanje performansi od mainstream četverojezgrenih procesora Haswell (osim ako softver, naravno, nije prilagođen novim skupovima procesorskih uputa), njihova jača strana je smanjena potrošnja energije i omjer cijene i performansi. Međutim, kada je u pitanju vrhunski hardver, pristup "pobjeda po svaku cijenu" i dalje je relevantan.

Intelovi glavni procesori postali su dual-core 2006. godine dolaskom Core 2 Quad-a. Četverojezgre "otišle su u narod" 2008. godine, prelaskom na Nehalem i LGA1156, a u bliskoj budućnosti broj jezgara se neće promijeniti - barem do 2014. godine, kada je planirano puštanje Broadwell čipova, koji će proizvedeno u 14 nm procesnoj tehnologiji. Ova je odluka sasvim opravdana, s obzirom da prednosti koje pružaju dodatna jezgra još uvijek nisu tražene od strane većine programa - učinak snažnijeg GPU -a ili dodatne keš memorije bit će značajniji. Međutim, s procesorima najvišeg cjenovnog ranga sve nije bilo tako jednostavno Softver za radne stanice i poslužitelj savršeno je optimiziran za višejezgrene procesore, a povećanje broja jezgri i povećanje izlaza svakog jezgra mogu donijeti rezultate.

Sada, zahvaljujući našim izvorima iz IDF -a, možemo malo razjasniti stvari. Kao što naši čitaoci već znaju, sredinom sljedeće godine vrhunski procesor za serverske sisteme, 10-jezgarni Xeon E7 4800 od 2,4 GHz iz porodice “Westmere EX”, bit će zamijenjen predstavnikom “Ivy Bridge EX” Xeon E7 4800 v2 arhitektura, koja ima 15 jezgri i radi na frekvencijama od 2,2 GHz, koja će biti instalirana u LGA2011 utičnicu, ali s drugačijim pinout -om. Sredinom 2014. moći će se zamijeniti sa 16-20 jezgrom Xeon E7 4800/8800 v3 (Haswell EX arhitektura), a utičnica će ostati ista. Slijedi Xeon E7 4800/8800 v4 (Broadwell EX arhitektura), koji će biti objavljen 2015. Posljednja tri modela imaju jednu zajedničku stvar

U obliku QPI sabirnice s tri linije - Westmere ima četiri - što će negativno utjecati na sposobnost interakcije s Xeon Phi koprocesorima ili na mogućnost omogućavanja pristupa sistemskoj memoriji punom brzinom, što može biti korisno pri povezivanju FPGA -a.

Najzanimljiviji slučaj je konfiguracija s dva procesora, jer ima mnogo zajedničkog (barem utičnicu i skup čipova) s hardverom pozicioniranim kao kućni high-end. Za sada situacija izgleda ovako:

Trenutni 8-jezgreni Xeon E5 2600/4600 (Sandy Bridge EP) bit će zamijenjen sredinom sljedeće godine 10-jezgrenim Xeon E5 2600/4600 v2 (Ivy Bridge EP), koji će koristiti istu utičnicu. Sljedeća nadogradnja planirana je za 2014.-Xeon E5 2600/4600 v3 (Haswell EP) imat će čak 14 jezgri i 14-kanalni DDR4-2133 kontroler, zamjenjujući DDR3 koji se koristi u Ivy Bridge EP sistemima i dvostrukim QPI kanalima sa propusnost oko 9,6 GT / s, nešto više od

Sada, koji će biti instaliran u utičnicu, veličine slične 2011., ali s drugačijim pinout -om. Ali zašto dodatno povećavati broj jezgri ako su komponente serije EX već mjerilo performansi?

Dva glavna razloga mi padaju na pamet. Prvo, povećanje specifičnih performansi po jezgri, koje Haswell daje, nije toliko veliko - oko 10% u odnosu na Ivy Bridge, ako softver nije prilagođen za upotrebu novih uputstava procesora, koji se ne mogu koristiti u svim algoritmima. To ne čudi jer je Haswell -ov fokus na dizajnu bio na smanjenju potrošnje energije (Ultrabook računari!). Pa odakle vam dobitak u performansama koji bi potaknuo prodaju?

S druge strane, manja potrošnja energije omogućuje da se više jezgara smjesti na jednu matricu pri istom TDP -u. Tako se 14 -jezgreni procesor uklapa u granicu od 145 W (za poslužitelje) i 160 (za radne stanice), dok količina L3 predmemorije po jezgru ostaje ista - 2,5 MB. Pitanje je da li je takva opsežna strategija rasta opravdana. Unutar istog TDP -a više bih volio vidjeti procesor sa manje jezgara, ali s više keša po jezgri i više

Velike brzine takta i značajan broj vlasnika vrhunskih automobila

Složili bismo se sa mnom, jer se mogućnost softvera da koristi veći broj niti za 5 uzastopnih generacija Intelovih procesora neznatno povećala. U svakom slučaju, čak i sa 14 jezgara, novi modeli trebali bi imati barem iste brzine takta kao i njihovi prethodnici na Ivy Bridgeu unutar istog TDP-a, što znači najmanje 3,2 GHz za vrhunske modele radnih stanica.

Na ovim frekvencijama, teoretske vršne performanse po utičnici bit će 3/4 teraflopsa s dvostrukom preciznošću, dakle jedan dvostruki procesor radna stanica uzorak iz sredine 2014. proizvest će 1,5 teraflopa "uz planinu". Dodajte tome 8-kanalni DDR4 memorijski kontroler i shvatit ćete da Nvidia Maxwell ima ozbiljnog konkurenta. Uostalom, ako CPU ima dovoljno

Ne morate prepisivati ​​softver gotovo od nule sa napajanjem i zašto ga ne biste koristili? U svakom slučaju, optimiziranje aplikacija za GPGPU s njihovim ogromnim brojem niti također će dovesti do činjenice da niti jedno jezgro u višejezgrenim procesorima neće biti u mirovanju. Takođe, imajte na umu da Intel nije jedina kompanija na tržištu, a njen konkurent ima iskustvo u razvoju kombinovanih računarskih jedinica, što bi, u svjetlu konvergencije CPU -a i GPU -a, moglo biti prilika da AMD sustigne . Veselite se Opteron APU -u?

Ako se AMD procesor dugo bavio gerilskim ratovima, onda se što se tiče tržišta video adaptera do sada morao boriti samo sa svojim "zakletim prijateljem" Nvidijom. No, situacija bi se uskoro mogla promijeniti.

Sljedeća generacija Intelove arhitekture, kodnog naziva Haswell, nije samo još jedan znak u ritmu poboljšanja tehnologije od strane Intela, već je to nova faza u njegovim aktivnostima. Faza u kojoj postaje ozbiljna prijetnja i za AMD i za Nvidiju. Po prvi put, Intel je spreman da ih oboje izazove na mainstream grafičkom tržištu, istovremeno podrivajući Nvidijinu poziciju u GPGPU poslu. U isto vrijeme, rješenja male snage i energetski efikasna (ULV verzije procesora imaju TDP od 10 W) postat će ozbiljni konkurenti za SoC-ove zasnovane na drugoj generaciji Brazos platforme iz AMD-a (kodnog naziva Kabini), kao i za sve prijenosnike zasnovane na ARM procesorima zasnovane na Windows 8 koje kompanije poput Qualcomm mogu ponuditi tržištu.

Pogledajmo pobliže ovu arhitekturu, počevši od CPU -a.

Šire, veće, brže.

Haswell je logičan nastavak mikroarhitekturnih poboljšanja koja je Intel prvi put predstavio na Sandy Bridgeu. Novi čip ima podršku za drugu generaciju skupa instrukcija procesora Advanced Vector Extensions (AVX2) procesora, što udvostručuje vršnu propusnost FPU jezgre. Propusni opseg predmemorije L1 i L2 je udvostručen kako bi izvršne jedinice ostale zauzete, a datoteke registra cijelog broja i FPU su povećane. Performanse predviđanja grana su također poboljšane. Očekuje se da će Haswell-ove performanse po niti u stvarnim zadacima na neoptimiziranom kodu porasti za 10-15%. Ako postoji optimizacija za AVX2, jaz će biti mnogo veći - AVX2 algoritmi uključuju podršku za vektorizaciju cjelobrojnih vrijednosti, što nije u prvoj verziji.

Povećanje snage FPU -a i dodatne AVX2 funkcionalnosti uvelike će doprinijeti povećanju performansi s pomičnim zarezom. Procesor može izvesti do 32 operacije s pomičnim zarezom standardne preciznosti na jednom jezgru i 16 operacija dvostruke preciznosti. To jest, dvostruko više od Sandy Bridgea; u teoriji, osmojezgreni Haswell procesor takta 3,8 GHz isporučit će 972,8 gigaflopa pri standardnoj točnosti i 486,4 gigaflopsa pri udvostručenju. Iako trenutna generacija grafičkih procesora ima još bolje performanse, Intel ima adut u rukavu - kompatibilnost s x86. Intel je istoriju prodavača superkompjutera RISC poslao na smetlište devedesetih i ranih 2000 -ih jednostavno zato što su njihovi procesori bili „dovoljno dobri“, a sada isto prijeti Nvidiji i njenom konceptu GPGPU -a. Propusnost L1 / L2 predmemorije dramatično se povećala, propusnost sabirnica L1 je također udvostručena. Sav dodatni propusni opseg dizajniran je tako da AVX2 kutije ne rade; Očekuje se da će Haswell odgovarati teoretskim vrijednostima performansi razumno blizu performansama u stvarnom svijetu.

I dok će tim sa zelenom zastavom vjerovatno zadržati čistu prednost u performansama, Haswell četverojezgreni rad na 4 GHz u turbo načinu rada isporučit će 256 gigaflopa za operacije dvostruke preciznosti (512 gigaflopa za standardnu ​​preciznost). Ova razina performansi za operacije standardne preciznosti vrlo je blizu Nvidiji GT 640. A budući da su performanse dvostruke preciznosti Nvidijinih potrošačkih kartica uvijek bile slabe, Haswell četverojezgreni procesori mogu nadmašiti Nvidijinu GTX 680 i vjerovatno parirati GTX 580 u operacije sa dvostrukom preciznošću.

Nvidia bi mogla dobiti bitku za vrhunske korisnike, ali sa gubitkom u drugim područjima ako Intel odluči ozbiljno konkurirati s njom. Što je još gore, ne zaboravite činjenicu da svaki računar opremljen grafičkom karticom Nvidia prema zadanim postavkama dolazi s Intelovim akceleratorom. Nema sumnje da će Intel igrati na potencijalnoj vezi sa Xeon Phi -om, s obzirom na to da su se tri radionice IDF -a u kompaniji bavile pitanjem vektorizacije i bavile se i Haswell -om i Xeon Phi -om.

Haswell GPU vrši pritisak na Nvidiju i AMD.

Haswell GPU je u osnovi modificirana verzija jezgri koje se trenutno koriste u Ivy Bridgeu. Glavne promjene primijećene su u nizu shader -a - Intel će ponuditi Haswell u verzijama s jedinicom koja uključuje 10, 20 ili 40 shadera (GT1, GT2, GT3, respektivno). Čip će se takođe nuditi u varijantama koje uključuju do 128 MB interne memorije, što svakom GPU -u daje malu količinu namjenske memorije. Intel nije bio baš precizan u vezi s promjenama GPU -a, ali iz kompanije kažu da su poboljšanja performansi demonstrirana novom GT3 konfiguracijom u odnosu na performanse grafičko jezgro HD 4000 ugrađen u Ivy Bridge je do 200%.

Čak i kada se gleda sa zdravom dozom skepticizma, to još uvijek ne sluti na dobro za AMD i Nvidiju. Prema Anandtech -u, GPU Trinity je u prosjeku 18% brži od Liana u igrama. U usporedbi sa Sandy Bridgeom, Trinity je skoro 80% brža. Ako ga usporedite s Ivy Bridgeom, prednost se smanjuje na 20%. S obzirom na ono što je već poznato o Haswell GPU-u i njegovim predviđenim performansama, Intelu neće biti teško postići povećanje performansi od 30-50% u pravim igrama. Ako se to dogodi, Trinity će izgubiti status najbržeg integriranog GPU-a na tržištu, prelazeći u srednji razred, a AMD će izgubiti svog aduta na tržištu grafičkih kartica, na kojem igra od lansiranja AMD 780G čipset prije četiri godine.

Dakle, Sunnyvale gotovo nema prostora za manevriranje. Kaveri 28nm APU, opremljen grafičkom jezgrom nove generacije zasnovanom na Radeon HD 7000 i novim procesorima zasnovanim na arhitekturi Steamroller, još nije dobio datum objavljivanja. To znači da ih možda nećemo vidjeti do kraja 2013. godine, a to je ako proizvodnja teče glatko. AMD će vjerovatno ponuditi nadogradnju, nešto poput Trinity 2.0, kako bi se obuzdao Haswell -ov napad, ali malo viši taktovi vjerovatno neće spasiti AMD.

Posljednji bastioni AMD -a su tržišta za koja Intel generalno nije zainteresiran. Ovo je nesiguran položaj za svaku kompaniju koja želi izazvati tržišnog lidera; AMD jednostavno ne može priuštiti da potroši dovoljno na istraživanje i razvoj kako bi sustigao svog dugogodišnjeg rivala. I na Nvidiji se ne isplati odmarati. Intelovi planovi jasno pokazuju da je Intel potpuno posvećen minimiziranju vrijednosti pojedinaca GPU -i korišćenjem integrisanih rešenja gde je to moguće i podržavanjem prelaska na sve manje i manje oblike gde to (još) nije moguće.

Stoga, ako Haswell nije potpuni promašaj, on će, a ne Kaveri, postati novo mjerilo za entuzijaste. Ovaj čip od 10 W neće moći direktno konkurirati potencijalnim konkurentima - Tegra 4 tabletima - to je posao Bay Trail -a, 22nm SoC -a zasnovanog na Atomu.

Ne, Haswell neće bankrotirati AMD niti uplašiti Nvidiju do te mjere da odbaci Teslu - ali osim ako Intelov plan potpuno propadne, obje kompanije bit će stisnute na nišnim tržištima proizvoda. AMD od ovog poteza živi - stisnut je na tržištu jeftinijih proizvoda koji za Intel nemaju vrijednost. Nvidia će sada morati naporno raditi kako bi uvjerila proizvođače originalne opreme da nađu mjesto za zasebni GPU u svojim računarima, iako Intelove marketinške politike i preferencije potrošača idu u drugom smjeru. Preferencije entuzijasta, povijesno slaba podrška za Intelove upravljačke programe i snaga brenda Nvidia pomoći će, ali rupa povijesti IT industrije prepuna je kompanija koje su vjerovale da će njihova marka zadržati korisnike čak i ako su njihove specifikacije proizvoda inferiorne od onih konkurencije . Entuzijaste zanimaju samo performanse, a ne i koja kompanija stoji iza toga.

Do sada smo, međutim, govorili samo o rješenjima za entuzijaste i desktop rješenjima, što je pomalo nelogično s obzirom na sve veći rast tržišnog udjela prijenosnih računara i ultrabook računara. Mnoga poboljšanja Haswellove arhitekture posebno su osmišljena kako bi bila optimizirana za njih. Koji? Hajde da to shvatimo.

Integracija

Haswell Ultrabooks će imati TDP od 15W, slično kao Sandy Bridge na kojem se ultrabook računari danas temelje. Velika vijest ovdje je da će Intel premjestiti PCH (Platform Controller Hub) na istu podlogu kao i procesor, čineći da Haswell Ultrabook verzija sadrži sve komponente platforme na jednom čipu. Sandy Bridge se sastojao od dvije komponente koje isporučuje Intel - procesora i PCH -a, dok će Haswell biti jedan MCP (multi -chip paket). To znači da će se dva računarska kristala postaviti na jednu podlogu, što je često preduvjet za unifikaciju samih kristala (možda, nakon prijelaza na 14 nm procesnu tehnologiju?). Jedan MCP će zauzeti manje prostora od CPU + PCH paketa koji se trenutno koristi, što će učiniti raspored matičnih ploča manje gustim (ili same ploče učiniti manjim), i, vjerovatno, staviti još veće baterije u ultrabook računare. Ovo je značajan korak i pokazuje da granica između hardvera za tablet i ultrabook počinje da se briše.

Vrijedi napomenuti da Haswell za Ultrabookove može imati najviše dvije jezgre, iako verzije za prijenosna i stolna računala mogu imati više.

Energetski efikasna memorija i nova utičnica

Lista podržane memorije je također prilagođena kako bi se optimizirala potrošnja energije. Sve tri Haswell verzije podržavat će DDR3L, iako verzija za stolno računalo opcionalno može koristiti uobičajeni DDR3, a verzija Ultrabooka može koristiti LPDDR3. Sve tri varijante opremljene su s dva memorijska kanala.

Važno je napomenuti da uprkos Haswell -ovom fokusu na energetskoj efikasnosti, arhitektura se skalira jednako dobro kao i Sandy Bridge (desktop komponente će biti dostupne sa TDP -om od 95W, iako direktno poređenje toplotnih paketa možda nije sasvim tačno). To je logično, budući da jedna efikasna arhitektura obično može pokriti širok raspon TDP -a bez žrtvovanja efikasnosti.

Ostale Haswell karakteristike uključuju ugrađene regulatore napona (koji bi trebali pojednostaviti raspored matičnih ploča), podršku za skup instrukcija AVX 2.0 i, naravno, AES-NI i Hyper-Threading. Izlaz Haswell također će promijeniti utičnicu: na desktop računari LGA-1150 će biti registriran.

Zaključak

U stvarnosti, ovdje nema iznenađenja. Svi su znali da će ugrađena grafika postati brža, iako je još uvijek nejasno koliko će GT3 varijanta biti moćna. Pravi test njegovih sposobnosti bit će odluka proizvođača hoće li nastaviti instalirati diskretne video adaptere u svoje proizvode (Appleov primjer bio bi vrlo indikativan u odnosu na, recimo, Macbook Pro). Koliko znamo, Intelovi planovi za jačanje pozicije u segmentu integrirane grafike naišli su na potpuno odobravanje u Cupertinu.

Nastavak integracije novih funkcija u jedan čip značajan je iskorak za vrhunske x86 procesore, a sve ukazuje na to da će se jaz između tableta i prijenosnih računala nastaviti smanjivati ​​u 2013. godini.

Vrste Intelovih procesora su brojne. Haswell je ime četvrte generacije opreme koja koristi inovativnu arhitekturu.

Porodica novih čipseta osme serije posebno je razvijena za njih. Optimiziran je rad sa SSD -om. Arhitektura je objavljena početkom juna 2013.

Haswell Review

Mnogi modeli procesora razvijani su od 2013. Samostalni procesor pozicionirali su programeri za upotrebu u prijenosnim računarima, ultrabook računarima i tabletima zbog niske potrošnje energije. Performanse će se poboljšati, omogućavajući programerima da predstavljaju Haswella kao najbolji procesori intel mobile in trenutno... Haswell-ovi dvojezgreni Core i3 procesori dostupni su u tri varijante:

1. i3-4340;
2. i3-4330;
3. i3-4130.

Razlikuju se po frekvenciji takta, koja za tri modela iznosi 3,6, 3,5, 3,4 GHz. Novo grafičko jezgro za prva dva modela predstavlja HD Graphics 4600, a za treći - HD Graphics 4400. Učestalost ovih jezgara je 1150 MHz za sve. LZ - predmemorija 4, 4 i 3 MB, respektivno. Cijena se ne razlikuje mnogo - za prvu opciju - 160 USD, za drugu - 150 USD, a za treću 130 USD.

Četverojezgreni i5 haswell opremljen je grafičkim jezgrom HD Graphics 4600. Radni takt iznosi 3,2 GHz, s turbo ubrzanjem od 3,6. 6 MB predmemorije. Odvođenje topline je nisko, pa čak i pri aktivna upotreba nije potreban dodatni hladnjak.

Ali i7 procesor je superiorniji od i3 ili i5. Predstavljaju serije i7-4770K, i7-4770, i7-4770S, i7-4770T i i7-4765T. Prva dva rade na četverojezgrenom procesoru sa 8 niti, dok ostala rade na četiri.

Taktna frekvencija je najniža za najnoviji model i jednak je 2 GHz, najveći od prvog je 3,5 GHz. 8 MB predmemorije

Haswell karakteristike

Haswell je naziv nove procesorske arhitekture, nazivaju se i procesori zasnovani na njoj. Računarsko jezgro uređaja pretrpjelo je promjene u odnosu na prethodnu verziju. Predprocesor je gotovo nepromijenjen. Jezgro dekodera je četverokanalno, a budući da je prosječna dužina naredbe 4 bajta, može istovremeno obraditi do 16 bajtova. Sastoji se od četiri jednostavna dekodera i jednog složenog. Upute se dekodiraju pomoću Macro - Fusion i Micro - Fusion tehnologija.

8-kanalni dekodirani op cache pohranjuje 1500 mikro-operacija u 4 bajta. Svaka od 8 banaka ima 32 novčane linije, koje uključuju po 6 mikro-operacija. Smisao takve banke nije izvođenje ponovljenog dekodiranja, već izvlačenje već dekodirane operacije direktno iz predmemorije.

Blokovi izvršenja u jezgri su promijenjeni. Broj priključaka je povećan na 8. Sada se do 8 mikro operacija izvodi po ciklusu. Predstavljen je novi skup uputstava.

Testiranja performansi uređaja provedena su pomoću Windows -a i Android -a. Intel core i7 - 4770 testiranje provedeno je pomoću osnovnih procesa i aplikacija, a vrijeme potrebno za dovršetak određene operacije uzeto je kao pokazatelj. Kao rezultat testa na aplikacijama koje se ne igraju, indeksi intel Haswell procesora bili su veći nego u prethodnim modelima.

Najveći rast u smislu pokazatelja u aplikacijama Photoshop, Adobe Premier Pro itd.

3DMark Professional korišten je za testiranje performansi aplikacija za igre. Rezultati pokazuju da postoji napredak u radu grafičkog podsistema. Igra bez upotrebe diskretnih grafička kartica nemoguće. Integrirana grafika procesora nije dobra.

Prednosti Haswell procesora

Haswell je generacija Intel Core -a koja ima dosta protivnika. Oni u tome pronalaze nedostatke, poput previsokih cijena ili potrebe za prečestim ažuriranjem platforme. Međutim, ova oprema ima niz prednosti. To su visoka efikasnost i produktivnost, funkcionalna platforma itd.

• Glavna prednost procesora je integrirano grafičko jezgro. Postalo je konkurentno. Dodana mogućnost podrške za više monitora i značajno povećanje performansi;
• Uređaj ima povećanu energetsku efikasnost. U usporedbi s prethodnim verzijama, bilo je moguće smanjiti ga za 5 vata u stanju mirovanja. Ovo nije velika razlika za stolni računar, ali je značajna razlika ako odaberete laptop ili ultrabook. Potrošnja energije pod opterećenjem je niska;
• Produktivnost se povećala za 5-10% u odnosu na prethodne generacije. Razlikuje se ovisno o uvjetima ispitivanja. U nekim slučajevima može biti veća ili niža. Razlika nije dovoljno značajna za nadogradnju postojećeg sistema prethodne generacije, ali je značajna ako odaberete haswell procesor umjesto značajno zastarjelog;
• Sistem za overclocking procesora kroz baznu frekvenciju postao je fleksibilniji. Tako su programeri odgovorili na tvrdnje korisnika. prethodne verzije uređaja.

Procesori intel pentium haswell se prvenstveno razvija za aplikacije za prijenosna računala. Moćan hardver za stolna računala još nije dostupan, a prijenosna računala ne uspijevaju postići najveće brzine takta, ogromne predmemorije i korištenje punopravnih 8 jezgara. Stoga će ljubitelji stacionarnih računara morati pričekati druga zbivanja.

Intel se može kriviti za bilo što - od previsokih cijena i potrebe za čestim promjenama platforme do blokiranja alata za overclocking u svojim nižim modelima. No, poluvodičkom gigantu se ne može oduzeti: već dugi niz godina objavljivanje novih proizvoda strogo slijedi takozvanu strategiju "Tik-Tak", gdje za svaki "Tik" postoji prijelaz na novi, više suptilni tehnološki proces proizvodnje, a "Tak" je ažurirana mikroarhitektura. Prošle godine, Intel je najavio 22nm Ivy Bridge poluvodičke čipove, koji su zamijenili njihove prethodnike, 32nm Sandy Bridge. Razlike između predstavnika dvije generacije bile su u modernizaciji grafičkog podsistema, dok su računarska jezgra pretrpjela minimalne promjene. U isto vrijeme, prelazak na suptilan tehnološki proces nije se pokazao nimalo bezbolnim, zbog čega overklokerski potencijal 22-nm Ivy Bridgea nije bio toliko impresivan kao kod njegovih prethodnika. Ne treba ni naglašavati da su entuzijasti i korisnici energije s nestrpljenjem iščekivali službeno najavljivanje nositelja nove mikroarhitekture, kodnog naziva Haswell. Čak i prije objave, raznim hipotezama kružile su internetom, pripisujući neviđeni overkloking potencijal u kombinaciji s najvišim performansama najnovijim Intelovim procesorima. I sada konačno možemo povući veo tajne i zamisliti detaljan pregledčetvrta generacija Intel Core procesora - Core i7-4770K.

Nova porodica uključuje mnoge proizvode, od energetski efikasnih modela za ultra tanke prijenosne računare i All-in-One sisteme, do klasičnih procesora s optimalnom ravnotežom performansi i potrošnje energije, kao i modifikacija s otključanim faktorima multiplikatora za napredne korisnike i entuzijasti za overclocking.

Karakteristike Haswell mikroarhitekture

Proizvođač je zaključio da su u većini scenarija kućne upotrebe i u mnogim područjima profesionalne upotrebe četiri računalne jezgre više nego dovoljne, stoga su Core i5 i Core i7 procesori zasnovani na Haswell četverojezgrenim poluvodičkim kristalima. Upotreba tankog litografskog procesa od 22 nm omogućila je postavljanje 1400 miliona poluvodičkih uređaja na površinu od 177 kvadratnih metara. mm. Sami tranzistori imaju trodimenzionalni dizajn (Tri-Gate), koji osigurava njihovu malu fizičku veličinu i minimizira struje curenja. Ovaj dizajn je prvi put korišten u procesorima Ivy Bridge, koji su bili pioniri u razvoju 22nm procesne tehnologije. Osim smanjenja troškova proizvodnje, ove mjere su smanjile napon napajanja do 20% u odnosu na 32nm Sandy Bridge.

Haswell poluvodički čip uključuje četiri procesorska jezgra, grafički akcelerator, niz L3 predmemorije i "sistemski agent" koji uključuje dvokanalni DDR3 RAM kontroler, DMI i PCI Express kontrolere i predajnike digitalnih slika. Jezgra procesora i integrirana video kartica dijele zajedničku zajedničku predmemoriju, a brza sabirnica podataka, koja je prvi put predstavljena u procesorima Intel Sandy Bridge, koristi se za komunikaciju između unutrašnjih blokova.

Računska jezgra Haswell su doživjela minimalne promjene u usporedbi s Ivy Bridgeom, u svakom slučaju, dizajn računskog cjevovoda ostaje isti, a sva poboljšanja su u naravi optimizacije. Na primjer, poboljšani su mehanizmi dohvaćanja i predviđanja grana, povećana je propusnost upravitelja zadacima dodavanjem dva dodatna porta, optimizirana je veličina međuspremnika lookaside prevođenja (TLB) u predmemoriji L2 i kašnjenje tehnologija virtualizacije je smanjen. Rad vektorskih instrukcija za obradu blokova pretrpio je manje promjene, koje su dobile podršku za nove AVX2 instrukcije, koje ubrzavaju kriptografiju, hashiranje i multimedijsku obradu. Također, dubina uzorkovanja podataka iz L1 i L2 predmemorije po ciklusu udvostručena je u odnosu na Ivy Bridge, što znači da u optimiziranim zadacima novi Haswell procesori mogu biti primjetno brži od svojih prethodnika.

Što se tiče grafičke komponente Haswell procesora, većina desktop verzija Core i5 i Core i7 će koristiti Intel HD Graphics 4600 video jezgro, koje sadrži 20 objedinjenih procesora sjenila, dvije jedinice rasterizacije i četiri jedinice teksture. Grafički akcelerator kompatibilan je s DirectX 11, a podrška za OpenCL i DirectCompute 5.0 API daje povećanje ne-grafičkog računarstva. Video jezgro uključuje i hardversku jedinicu za dekodiranje Quick Sync, čijom upotrebom se povećava brzina obrade video sadržaja, a kao ugodan dodatak primjećujemo podršku za istovremeni prikaz slika na tri monitora. Zaštitni znak Intel HD Graphics 4 serije je njihova modularni dizajn, koji vam omogućuje jednostavno skaliranje broja funkcionalnih blokova, stvarajući na njihovoj osnovi rješenja za početnike i prilično moćne video akceleratore.

Kontroler ram memorija Haswell procesori su dobili s Ivy Bridgea gotovo nepromijenjeni. Podržava dva kanala DDR3 RAM-a na 1333 MHz i 1600 MHz, uključujući niskonaponski DDR3L. Međutim, nitko se ne trudi upravljati visokofrekventnim modulima, jer za to kontroler podržava veliki skup multiplikatora koji su višekratnici efektivnih 200 i 266 MHz. Za komunikaciju s čipsetom koristi se DMI 2.0 sabirnica čija propusnost doseže 20 Gbps. Povezivanje diskretnih grafičkih akceleratora osigurava kontroler sabirnice PCI Express 3.0, od kojih se 16 linija može fleksibilno konfigurirati za organizaciju sistema s nekoliko video kartica.

Ali najneočekivanija inovacija u Intel Haswell arhitekturi bilo je postavljanje integriranog regulatora napona na poluvodički čip! Prema programerima, ovo je jedini način za postizanje najfleksibilnijeg upravljanja energijom, što je ključ za visoku energetsku efikasnost. Još nije jasno kako će to utjecati na overclocking potencijal, ali već je sasvim očito da je VRM matične ploče sada potreban za napajanje samo dva napona: Vddq, koji je potreban za napajanje RAM modula, i Vccin, iz kojeg integralni regulator generira sve napone potrebne za rad, unutrašnji blokovi centralnog procesora.

Nominalna vrijednost Vccin je oko 1,8 V, ali ako je potrebno, na primjer, tijekom ubrzanja pri upotrebi tekućeg dušika, može se povećati na 3 V. Integrirani regulator nudi dva načina kontrole napona: statički, u kojem korisnik navodi potrebne vrijednost eksplicitno u obliku i dinamička, kada se postavi povećanje na nominalnu vrijednost. Očigledno je da će prva metoda biti tražena među ljubiteljima overclockinga, dok će druga osigurati potrebni napon bez obzira na način rada. Očigledno, takva radikalna promjena u podsustavu napajanja zahtijevala je prijelaz na novu Socket LGA1150, koja je dio Intelove nove Lynx Point platforme.

Lynx Point platforma

Platforma Lynx Point zasnovana je na Intel 8-seriji čipseta. Ažurirana sistemska logika zadržala je izgled s jednim čipom, dok se funkcionalnost malo proširila u usporedbi s prethodnicima. Radi praktičnosti, uporedne karakteristike čipseta Intel 7. i 8. serije prikazane su na sljedećoj ilustraciji.

Ukupan broj SATA konektora nije se promijenio, ima ih još šest, ali svi su kompatibilni sa brzim SATA 6Gb / s sučeljem. Broj USB 3.0 priključaka povećan je sa četiri na šest, dok je ukupan broj istih 14 komada. U skupovima čipova 8. serije dovršen je prijelaz na xHCI (eXtended Host Controller Intarface) kontroler, koji pruža naprednu kontrolu prijenosa podataka između matična ploča i periferiji. Takođe, Lynx Point platformi nedostaje podrška za PCI magistralu, što je pronađeno u modifikacijama B i Q sistemske logike Intel serije 7.

Jedna od ključnih razlika Lynx Point platforme od svojih prethodnika je promjena pristupa u formiranju taktnih frekvencija za pojedine funkcionalne blokove procesora i matične ploče. U sistemskoj logici Intel serije 8 generiraju se dva takva signala: fiksna frekvencija od 100 MHz, s koje se sinkroniziraju kontroleri čipseta, i kontrolirani BCLK, iz kojega se cijela frekvencijska cjelina potrebna za rad unutarnjih blokova centralni procesor je formiran putem sistema multiplikatora.

Kao što se sjećate, glavna kritika LGA1155 platforme od strane entuzijasta za overclocking bio je nedostatak prostora za povećanje BCLK -a zbog nestabilnosti DMI i PCI Express kontrolera sabirnice na višim frekvencijama. IN Intel čipseti Osma serija za formiranje osnovne frekvencije procesora i njegovih jedinica koristi se multiplikatorima x1.00, x1.25 i x1.67. Slično rješenje može se pronaći i na platformi LGA2011. Sada se BCLK može lako podići na 125/167 MHz (± 5%) bez utjecaja na osjetljive komponente sistema.

Kao što smo već spomenuli, Haswell procesori su dobili novi Socket LGA1150, koji se prema van gotovo ne razlikuje od uobičajenog LGA1155. Položaj i dimenzije rupa za ugradnju rashladnog sistema su identični, stoga su hladnjaci kompatibilni sa platformama LGA1155 i LGA1156 pogodni za matične ploče za Intel Haswell.

No, naravno, neće biti moguće instalirati procesore prethodnih generacija u novu utičnicu zbog drugačijeg položaja mehaničkih ključeva i različitog broja kontaktnih pločica. Intel Core i7-4770K procesor

U vrijeme objave, linija LGA1150 CPU proizvoda sastojat će se od četverojezgrenih Core i5 i Core i7, koji podržavaju Hyper Threading tehnologiju, koja omogućava izvršavanje dvaju računskih niti na jednom logičkom jezgru. Kao i obično, varirajući frekvencije takta i vrijednosti TDP, proizvođač je stvorio čitav niz modela na bazi jednog kristala:

	Intel Core i7-4770 / i7-4770K *	Intel Core i7-4770S	Intel Core i7-4770T	Intel Core i7-4765T	Intel Core i5-4670 / i7-4670K *	Intel Core i5-4670S	Intel Core i5-4670T	Intel Core i5-4570	Intel Core i5-4570S	Intel Core i5-4570T
Porodica	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell
Konektor	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150
Tehnički procesor procesora, nm	22	22	22	22	22	22	22	22	22	22
Broj jezgara	4 (8 niti)	4 (8 niti)	4 (8 niti)	2 (4 prijenosa)	4 (4 prijenosa)	4 (4 prijenosa)	4 (4 prijenosa)	4 (4 prijenosa)	4 (4 prijenosa)	2 (4 prijenosa)
Nominalna frekvencija, GHz	3,4/3,5*	3,1	2,5	2,0	3,4	3,1	2,3	3,2	2,9	2,9
Turbo Boost frekvencija, GHz	3,9	3,9	3,7	3,0	3,8	3,8	3,3	3,6	3,6	3,6
L3 veličina keš memorije, MB	8	8	8	8	6	6	6	6	6	4
Grafičko jezgro	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600	GMA HD 4600
	1200/1250*	1200	1200	1200	1200	1200	1200	1150	1150	1150
Memorijski kanali	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Podržani tip memorije	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600	DDR3-1333 DDR3-1600
Hyper-Threading	+	+	+	+	-	-	-	-	-	+
AES-NI	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Intel vPro	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
TDP, W	84	65	45	35	84	65	45	84	65	35
Preporučeni trošak, USD	303/339*	303	303	303	213/242*	213	213	192	192	192

* - multiplikator je otključan radi povećanja; za modele K-serije.

Među proizvodima koji se razlikuju po brzinama takta i TDP -u korisnici lako mogu pronaći upravo one modele koji najbolji način odgovaraju dodeljenim zadacima. Ljubitelji energetski efikasnih i kompaktnih sistemskih jedinica bit će zainteresirani za modifikacije sa slovom "T", koje imaju najbolju efikasnost. Korisnici koji prikupljaju univerzalne sistemska jedinica najvjerojatnije će obratiti pažnju na modele S serije, koji nude ravnotežu između brzine i umjerene potrošnje energije, ali za overklokere i overkloking profesionalce postoje procesori K serije sa otključanim multiplikatorom. Posebno se izdvaja energetski efikasan model Core i5-4570T, u kojem je broj jezgri za obradu smanjen na dva, a niz predmemorije L3 smanjen na 4 MB. Što se tiče maloprodajnih cijena, one se gotovo ne razlikuju od istofrekventnog Ivy Bridgea, međutim, nema sumnje da će se u bliskoj budućnosti Haswell linija nadopuniti mlađim modelima Core i3 i Pentium.

Radi opsežnog testiranja, stariji iz Haswella, Core i7-4770K, isporučen je u našu laboratoriju. Ovaj procesor ima otključani multiplikator, što znači da je najprikladniji za eksperimente s overclockingom. Nažalost, prototip nam je došao bez kompleta za isporuku, pa ne možemo suditi o dizajnu rashladnog sistema i dizajnu maloprodajne ambalaže.

Izgled nove stavke gotovo se ne razlikuje od svojih prethodnika, Haswell se može prepoznati po oznaci i odsustvu izreza u donjem dijelu metalnog poklopca razdjelnika topline koji prekriva poluvodički kristal. Sa stražnje strane nalaze se metalni kontakti i elektroničke komponente, a nije teško pronaći model LGA1150 među ostalim procesorima, zahvaljujući tamnijoj boji PCB podloge i manje pomoćnih elemenata na "trbuhu".

Intel Core i7-2600K (lijevo), Core i7-3770K, Core i7-4770K (desno)

Nominalna frekvencija računalnih jezgara novosti je 3500 MHz, ali u ovom načinu rada procesor radi pri maksimalnom računarskom opterećenju.

Većinu vremena procesor radi na većim frekvencijama, što zbog Intel tehnologija Turbo Boost se dinamički mijenja ovisno o opterećenju jezgri za obradu i ukupnoj razini potrošnje energije centralnog procesora. Tako u aplikacijama optimiziranim za višednevno računanje, Core i7-4770K u pravilu radi na frekvencijama od 3600-3700 MHz.

Ako programski kod ne radi učinkovito na višejezgrenim centralnim procesorima, uključene računske jedinice se overklokuju na frekvencije od 3800-3900 MHz, dok rasipanje topline ostaje unutar TDP-a.

U vrijeme mirovanja, frekvencija takta računalnih jezgara smanjuje se na 800 MHz, što bi trebalo imati pozitivan učinak na razinu grijanja.

Što se tiče napona, onda aktuelne verzije programi za praćenje fiksiraju vrijednosti u rasponu od 1,069-1,104 V, što je vrlo slično istini, u svakom slučaju, 22-nm prethodnici imali su sličan redoslijed vrijednosti. Usput, kao što se sjećate, mnogi su korisnici grdili Intel zbog korištenja termalnog sučelja niske efikasnosti između poluvodičkog kristala i poklopca razdjelnika topline u Ivy Bridgeu, zbog čega su 22-nm procesori pokazali povećane temperature tijekom overclockinga. Je li se situacija promijenila s izlaskom Haswella - saznat ćemo odmah, tokom provjere potencijal za overclocking Intel Core i7-4770K!

Potencijal overclockinga

Prije nego što prijeđete na procjenu sigurnosne granice za Core i7-4770K, razmislite o shemi oblikovanja frekvencije u Haswell procesorima, čiji je postupak overclockinga beznačajan, ali se ipak razlikuje od onog za Ivy Bridge i Sandy Bridge. Primarno, maksimalna vrijednost faktor množenja za procesorska jezgra sada je jednak x80, ovu činjenicu će nesumnjivo uvažiti profesionalni overklokeri koji rade sa kriogenim sistemima hlađenja. Zatim je postojao zasebni multiplikator koji kontrolira frekvenciju interne sabirnice. Njegova vrijednost može biti manja ili jednaka faktoru množenja računarskih jezgara. I na kraju, zahvaljujući uvođenju dodatnog PEG / DMI multiplikatora, postalo je moguće povećati baznu frekvenciju na 125 ili 167 MHz, bez ugrožavanja stabilnosti PCI Express i DMI sabirnica.

Najvjerojatnije vam sve matične ploče i procesori neće dopustiti da postavite osnovnu frekvenciju na 167 MHz, dok će povećanje BCLK -a na 125 MHz biti pravi i učinkovit način za overklokiranje mlađih Haswellsa, u kojima je faktor množenja zaključan za povećanje. Naš Core i7-4770K ima besplatni multiplikator, pa je ova prednost korištena u eksperimentima overclockinga. Zbog nedostatka Haswell statistike overklokiranja, iskoristili smo iskustvo stečeno u radu s procesorima Ivy Bridge. Napajanje jezgri procesora povećano je na 1,24 V, unutrašnji napon sabirnice Vring povećan je za +0,1 V. Interna funkcija prenapona PLL -a postavljena je na Omogući, osnovna frekvencija je fiksirana na 100 MHz, a granice snage Turbo Boosta povećane su na 500 vati Sa ovim postavkama, procesor je prošao Linpack stres test na 4500 MHz, dok je frekvencija magistrale zvona bila 4200 MHz.

Skrećemo vam pažnju na naznake temperaturni senzori, prema kojem se najtoplije jezgro zagrijalo do 97 ° C, iako smo za odvođenje topline koristili jedan od najboljih hladnjaka zraka - Thermalright Silver Arrow. Uprkos visokoj temperaturi, procesor je ostao potpuno stabilan, ali su svi dalji eksperimenti na overclockingu morali biti prekinuti, jer je najmanji porast napona doveo do pregrijavanja, što je uzrokovalo BSOD. Nadajmo se da smo upravo naišli na neuspješnu kopiju Core i7-4770K, dok će najvećim dijelom Intelovi procesori koje izvodi LGA1150 pokazati mnogo bolje rezultate overclockanja.

Ispostavilo se da je Haswell od svog pretka Ivy Bridge naslijedio istu "vrućinu" s kojom se čak i najbolji hladnjaci zraka teško mogu nositi pri overclockingu. Inače, Core i7-3770K predviđen za testiranje overclockan na 4700 MHz na naponu od 1.312 V pokazao je sličan termički režim, lako se zagrijavajući do 91 C i više.

Čini se da Core i7-4770K i Core i7-3770K koriste isti, ne baš efikasan termički interfejs između poluvodičkog kristala i poklopca razdjelnika topline, što, zajedno s malom površinom jezgre procesora, dovodi do visokih temperatura tokom overclocking. Testni štand

Za sveobuhvatnu procjenu performansi Intel Core i7-4770K, za konkurenciju smo odabrali starije modele procesora Ivy Bridge i Sandy Bridge-Core i7-3770K i Core i7-2600K. Tako ćemo moći pratiti povećanje brzine rada pri promjeni generacija, kao i procijeniti skalabilnost performansi tokom overclockinga. No, prvo, pogledajmo tehničke karakteristike današnjih polaznika testa.

	Core i7-4770K	Core i7-3770K	Core i7-2600K
Jezgro	Haswell	Ivy Bridge	Pješčani most
Broj tranzistora, miliona	1400	1400	995
Površina kristala, kvadrat mm	177	160	216
Broj jezgri (niti)	4 (8)	4(8)	4(8)
Tehnologija procesa, nm	22	22	32
Frekvencija, MHz	3500	3500	3400
Maksimalna frekvencija u načinu rada Turbo Boost, MHz	3900	3900	3800
Faktor	39*	39*	38*
L1 predmemorija, KB	4 x (32 + 32)	4 x (32 + 32)	4 x (32 + 32)
L2 predmemorija, KB	4 x 256	4 x 256	4 x 256
L3 predmemorija, KB	8192	8192	8192
Podržana memorija	DDR3-1600	DDR3-1600	DDR3-1333
Integrisana grafika	Intel HD Graphics 4600	Intel HD Graphics 4000	Intel HD Graphics 3000
Frekvencija grafičkog jezgra, MHz	1250	1150	1350
TDP, W	84	77	95

* - Turbo Boost frekvencija

Sva tri procesora imaju četiri procesorska jezgra, podržavaju Hyper Threading i imaju istu organizaciju keš memorije. U međuvremenu, taktovi Core i7-4770K i Core i7-3770K su potpuno isti, dok njihov 32nm brat zaostaje za 100 MHz i na nominalnoj frekvenciji i u Turbo Boost načinu rada. Jednom riječju, karakteristike rivala su vrlo bliske, pa u nominalnom režimu očekujemo slične performanse.

Kao osnova za ispitni sto Korišteni sistem LGA1150 ASUS ploča Sabertooth Z87 (UEFI 3009 od 24.05.2013.), Čiji ćemo detaljan pregled objaviti u bliskoj budućnosti.

Za testiranje Ivy Bridgea uzeli smo MSI Z77 MPOWER matičnu ploču (UEFI Setup 17.8 od 23. 04. 2013.), a u eksperimentima s Intel Core i7-2600K procesorom koristili smo ASRock Z77 Extreme6 (UEFI Setup 2.60 od 01/23/ 2013), koji se pokazao odličnim u overclockingu Sandy Bridge procesora.

Sljedeće komponente bile su zajedničke svim ispitnim klupama:

• hladnjak: Thermalright Silver Arrow (ventilator 140 mm, 1300 o / min);
• memorija: G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX (2x4 GB, DDR3-2400, CL10-12-12-31);
• video kartica: ASUS HD7950-DC2T-3GD5 (Radeon HD 7950);
• pogon: Intel SSD 320 serija (300 GB, SATA 3Gb / s);
• jedinica za napajanje: Seasonic X-650 (650 W).

Oprema je radila pod operativnim sistemom operativni sistem MS Windows 7 Enterprise 64 bit (probni period od 90 dana), koji je ažuriran na SP1 putem windows servis Update. Instaliran je upravljački program za video karticu AMD Catalyst 13.5 od 24.04.2013, i Intel Management Engine 9.5.0.1345 od 27.03.2013 i Intel INF Update Utility 9.4.0.1017 od 18.03.2013 korišteni su za procesor i logički sistem. Datoteka stranice i UAC su onemogućeni, druge optimizacije nisu napravljene.

Svaki od procesora je testiran u dva načina: na nominalnoj frekvenciji i na maksimalnom overkloku koji se može postići pri korištenju našeg hladnjaka zraka.

	Core i7-4770K	Core i7-4770K OC	Core i7-3770K	Core i7-3770K OC	Core i7-2600K	Core i7-2600K OC
Frekvencija procesora, MHz	3900*	4500	3900*	4700	3800*	4800
Vcore napon, V	1,106	1,243	1,048	1,312	1,184	1,46
Frekvencija RAM -a, MHz	1600	2400	1600	2400	1600	2133
Timings	9-9-9-24-1T	10-12-13-31-1T	9-9-9-24-1T	10-12-13-31-1T	9-9-9-24-1T	10-12-13-31-1T

* - Turbo Boost frekvencija

"Stari" Sandy Bridge pokazao je najveću sigurnosnu granicu, 22nm Core i7-3770K pokazao je nešto lošije rezultate, dok su se dostignuća novopridošlica pokazala najskromnijima.

Skup softvera koji se koristi u testovima je sljedeći:

• AIDA64 2.80.2300 (Cache & Memory benchmark);
• SuperPI XS 1.5;
• wPrime Benchmark 2.06;
• Futuremark PCMark 7 (v1.4.0);
• 7-Zip 9.20 x64 (ugrađeni test);
• Adobe photoshop CS5 (Retuširanje izvođača);
• Cinebench 11.5R (64 bit);
• TrueCrypt 7.1a (ugrađeni test);
• x264 HD Benchmark v5.0;
• Futuremark 3DMark 11 (v1.0.3);
• Batman: Arkham City;
• Hitman: Absolution
• F1 2012;
• Metro 2033.

Rezultati ispitivanja

Sintetičke aplikacije

U usporedbi sa svojim prethodnicima, Haswell ima pad brzine čitanja, dok je u operacijama pisanja i kopiranja Core i7-4770K vodeći, osim toga, pridošlica ima bolju latenciju.

U jednonavojnom Super Pi testu nakon Overclocking Core i7-4770K prati svoje konkurente, dok u nominalnom načinu rada prikazuje najkraće vrijeme za izvršavanje zadatka.

Testiranje u wPrime benchmarku pokazuje da se nakon forsiranja brzine sva tri procesora podjednako dobro nose sa zadatkom, dok na nominalnim frekvencijama pridošlica prvi dolazi na cilj. Na kraju krajeva, Haswell -ova mala poboljšanja dizajna očito su imala koristi!

U svim podtestovima, Haswell je pretekao svog prethodnika i u normalnom načinu rada i nakon overclockinga, iako je takta Core i7-3770K veća za 200 MHz. Što se tiče Sandy Bridgea, on izgleda neuvjerljivo na pozadini njegovih potomaka.

U ukupnom poretku u testnom paketu Futuremark 3DMark 11, rivali su pokazali vrlo bliske rezultate, budući da je utjecaj procesora na krajnji rezultat minimalan.

Međutim, u podtestovima koji se odnose na izračun realnog fizičkog modela, u nominalnom načinu rada postoji približan paritet Ivy Bridgea i Haswella, dok je 32nm Core i7-2600K opet primjetno inferioran u odnosu na konkurente. Nakon overclockinga, pobjednik je Core i7-3770K, koji ima frekvencijsku prednost u odnosu na Core i7-4770K. Što se tiče Sandy Bridgea, on ne može pratiti nove modele, unatoč svom impresivnom potencijalu za overclocking.

U zadacima izgradnje trodimenzionalnih slika u programu Cinebench 11.5R, junak današnjeg pregleda pokazuje značajnu prednost, koja je posebno izražena u animiranim testovima u stvarnom vremenu pomoću OpenGL API-ja, gdje je Haswell skoro 20% brži od Intel Core i7-3770K.

Neočekivano, u popularnom grafičkom uređivaču Adobe Photoshopu, pridošlica je inferiorna u odnosu na svoje srodnike, a na nominalnim frekvencijama zaostatak je gotovo 10%, dok se nakon overclockanja Haswell drži na razini Sandy Bridgea. Očigledno, Photoshop kod ne podržava inovacije napravljene u Haswell mikroarhitekturi.

S druge strane, u operacijama šifriranja, Core i7-4770K lako nadmašuje svoje prethodnike, vjerojatno zbog poboljšanja u radu blokova koji obrađuju vektorske upute.

Brzina transkodiranja videa visoke definicije primjetno se povećava s generacije na generaciju za oko 5-7%, pa je prednost Haswella sasvim očekivana.

Performanse 3D igara

Usporedba performansi starijih modela procesora u video igrama nije lak zadatak, ipak smo pokušali pronaći aplikacije koje su što zahtjevnije u pogledu performansi računalnog dijela. Međutim, uključivanjem anti-aliasing-a na cijelom ekranu, produktivnost video kartice postala je usko grlo, pa je anti-aliasing morao biti isključen.

U pucačini Batman: Arkham City, junak današnjeg testiranja pokazao je najbolje rezultate, posebno prednost Haswella u zadanom načinu rada, dok u overclockingu konkurenti pokazuju identične rezultate.

Na nominalnim frekvencijama Hitman: Absolution pokazuje blagu prednost Ivy Bridge-a, dok Core i7-4770K pokazuje nešto nižu brzinu kadrova. Nakon overclockinga, sva tri procesora pokazuju istu brzinu, unatoč različitom nivou taktne frekvencije.

U trkačkom simulatoru F1 2012, Haswell -ove performanse su u rangu s konkurencijom, ali samo u normalnom načinu rada. Nakon overclockanja, Ivy Bridge preuzima vodstvo, slijedi Core i7-2600K, a brzina pridošlice je nešto inferiorna u odnosu na konkurente. Najniža brzina takta Core i7-4770K očito utječe.

U pucačini Metro 2033, Ivy Bridge i Haswell procesori pokazuju identične brzine kadrova, kako pri overclockingu, tako i na nominalnoj frekvenciji. Core i7-2600K malo gubi od vodećih, ali zaostatak nije toliko zamjetan da bi se moglo govoriti o smanjenju udobnosti igranja.

potrošnju energije

Za procjenu energetske učinkovitosti procesora koristili smo uređaj Basetech Cost Control 3000, koji je korišten za procjenu prosječne potrošnje energije ispitnih klupa "sa zida" za vrijeme mirovanja sistema, kao i najveću potrošnju energije pri prolasku LinX stres test.

U normalnom načinu rada, Core i7-4770K pokazuje najbolju energetsku efikasnost, nadmašujući 22-nm procesor prethodne generacije za 12% u stanju mirovanja i za gotovo 5% pri maksimalnom opterećenju, a očekuje se da će većina "proždrljivih" biti biti Core i7-2600K. Nakon overclockinga situacija se mijenja, a najmanju potrošnju energije pokazuje Core i7-3770K, dok se Haswell-ova energetska efikasnost smanjuje. Najvjerojatnije je to zbog osobitosti podsistema napajanja platforme LGA1150 ili greške u upravljačkom mikrokodu u ranoj verziji firmvera matične ploče.

zaključci

Prije izvođenja zaključaka pokušajmo dokučiti odgovara li izgled mikroarhitekture Haswell strategiji Tik-Tocka, jer odgovor na ovo pitanje nije nimalo jednoznačan. S jedne strane, računarski dio novih procesora dobio je s Ivy Bridgea praktično nepromijenjen, što indirektno potvrđuju rezultati testova, a čini se da ovo ne odgovara iteraciji "Tak". U svakom slučaju, napredak koji je primijećen pojavom Sandy Bridgea nije primijećen, u smislu performansi. najnoviji procesori Pokazalo se da je Intel Haswell samo nešto brži od predstavnika prethodne generacije. No, s druge strane, reorganizacija podsistema napajanja i prijenos regulatora napona na poluvodički kristal jedinstveno je rješenje koje fundamentalno razlikuje Haswell od svih prethodnih generacija Intelovih procesora. Razlozi za ovakav razvoj događaja su jasni, u smislu računalne snage, Intelovi centralni procesori znatno nadmašuju proizvode konkurenata, što znači da se proizvođač čipova može usredotočiti na poboljšanje energetske efikasnosti i optimiziranje troškova proizvodnje. Time se postiže unifikacija asortimana modela. centralne procesorske jedinice, što omogućava da se Haswell najviše koristi različitih uređaja: od monoblokova i klasičnih "desktopa" do tableta i tankih prijenosnih računara.

Što se tiče junaka današnjeg pregleda, Intel Core i7-4770K procesora, on je pokazao stalan rast performansi u odnosu na modele prethodne generacije. Međutim, prednost je često nekoliko posto, pa korisnici vjerojatno neće primijetiti značajnu razliku pri prelasku s Ivy Bridgea na Haswell. Druga je stvar ako je pitanje izbora osnove za novi računar pitanje, definitivno postoji razlog za razmišljanje o kupovini LGA1150 platforme, kao najmodernije i najperspektivnije. Važna prednost Lynx Pointa, osim proširenja funkcionalnosti, su i poboljšane mogućnosti overclockinga, što omogućava overklokiranje čak i mlađih Haswell modela. Potencijal samog Core i7-4770K nije bio baš impresivan, procesor se pokazao izuzetno vrućim, što je negativno utjecalo na overclocking rezultate, dok nas je povećanje performansi povećanjem frekvencije ugodno iznenadilo. Općenito, novi Intelovi procesori definitivno su uspjeli, iako je izbor na vama, dragi čitatelji!

Opremu za testiranje osigurale su sljedeće kompanije:

• ASRock - ASRock Z77 Extreme6 matična ploča;
• ASUS-matična ploča ASUS Sabertooth Z87 i video kartica HD7950-DC2T-3GD5;
• G.Skill-G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX memorijski komplet;
• Intel-Intel Core i7-4770K, Core i7-3770 i Core i7-2600K procesori, Intel SSD 320 serija 300 GB;
• MSI - matična ploča MSI ploča Z77 MPOWER i Intel procesor Core i7-3770K;
• Syntex - sezonsko napajanje X -650;
• Thermalright - Thermalright Silver Arrow hladnjak.