A Intel percorreu um longo caminho de desenvolvimento, de um pequeno fabricante de chips à líder mundial na produção de processadores. Durante este tempo, muitas tecnologias para a produção de processadores foram desenvolvidas, o processo tecnológico e as características dos dispositivos foram amplamente otimizados.

Muito do desempenho dos processadores depende da localização dos transistores no cristal de silício. A tecnologia para organizar os transistores é chamada de microarquitetura ou simplesmente arquitetura. Neste artigo, veremos quais arquiteturas de processador Intel foram usadas em todo o desenvolvimento da empresa e como elas diferem umas das outras. Vamos começar com as microarquiteturas mais antigas e avançar para novos processadores e planos futuros.

Como eu disse, neste artigo não vamos considerar a capacidade de bits dos processadores. Pela palavra arquitetura, queremos dizer a microarquitetura de um microcircuito, o arranjo dos transistores em placa de circuito impresso, seu tamanho, distância, processo tecnológico, tudo isso está coberto por esse conceito. Não tocaremos nos conjuntos de instruções RISC e CISC também.

A segunda coisa a se observar são as gerações de processadores Intel. Você provavelmente já ouviu falar muitas vezes - este é o processador de quinta geração, o quarto e este é o sétimo. Muitas pessoas pensam que isso é designado i3, i5, i7. Mas, na verdade, não há i3 e assim por diante - essas são marcas de processadores. E a geração depende da arquitetura utilizada.

A cada nova geração, a arquitetura melhorava, os processadores ficavam mais rápidos, mais econômicos e menores, geravam menos calor, mas ao mesmo tempo eram mais caros. Existem poucos artigos na Internet que descreveriam tudo isso na íntegra. Agora vamos ver como tudo começou.

Arquiteturas de processador Intel

Afirmo desde já que você não deve esperar detalhes técnicos do artigo, consideraremos apenas as diferenças básicas que serão de interesse do usuário comum.

Primeiros processadores

Primeiro, vamos mergulhar brevemente na história para entender como tudo começou. Não vamos nos aprofundar e começar com processadores de 32 bits. O primeiro foi o Intel 80386, surgiu em 1986 e podia trabalhar em frequências de até 40 MHz. Os processadores mais antigos também tinham uma contagem de gerações. Este processador pertence à terceira geração, e aqui foi usada a tecnologia de processo de 1500 nm.

A próxima, quarta geração, foi o 80486. A arquitetura usada nele foi chamada de 486. O processador trabalhava a uma frequência de 50 MHz e podia executar 40 milhões de instruções por segundo. O processador possuía 8 KB de cache de primeiro nível, e para a fabricação foi utilizado o processo técnico de 1000 nm.

A próxima arquitetura foi o P5 ou Pentium. Esses processadores surgiram em 1993, o cache foi aumentado para 32 kb, a frequência foi de até 60 MHz e o processo técnico foi reduzido para 800 nm. No P6 de sexta geração, o tamanho do cache era de 32 KB e a frequência chegava a 450 MHz. O processo técnico foi reduzido para 180 nm.

Em seguida, a empresa começou a produzir processadores baseados na arquitetura NetBurst. Ele usou 16 KB de cache L1 para cada núcleo e até 2 MB de cache L2. A frequência aumentou para 3 GHz, enquanto o processo técnico permaneceu no mesmo nível - 180 nm. Processadores de 64 bits já apareceram aqui, os quais suportavam endereçamento de mais memória. Havia também muitos aprimoramentos de comando e a tecnologia Hyper-Threading foi adicionada, o que permitiu que dois threads fossem criados a partir de um único núcleo, o que aumentou o desempenho.

Naturalmente, cada arquitetura melhorou com o tempo, aumentou a frequência e diminuiu a tecnologia de processo. Também existiam arquiteturas intermediárias, mas aqui tudo foi um pouco simplificado, já que este não é o nosso tema principal.

Intel Core

O NetBurst foi substituído em 2006 pela arquitetura Intel Core. Uma das razões para o desenvolvimento desta arquitetura foi a impossibilidade de aumentar a frequência no NetBrust, bem como a sua dissipação de calor muito elevada. Esta arquitetura foi projetada para o desenvolvimento de processadores multi-core, o tamanho do cache do primeiro nível foi aumentado para 64 KB. A frequência permaneceu no nível de 3 GHz, mas o consumo de energia, assim como o processo técnico, foi bastante reduzido para 60 nm.

Os processadores principais suportavam a virtualização de hardware Intel-VT, bem como algumas extensões de comando, mas não suportavam Hyper-Threading porque eram baseados na arquitetura P6, onde isso ainda não era possível.

Primeira geração - Nehalem

Além disso, a numeração das gerações foi iniciada desde o início, porque todas as arquiteturas a seguir foram aprimoradas Versões Intel Essencial. A arquitetura Nehalem substituiu o Core, que apresentava algumas limitações, como a impossibilidade de aumentar a velocidade do clock. Ela apareceu em 2007. Ele usa tecnologia de processo de 45 nm e suporte adicionado para a tecnologia Hyper-Therading.

Os processadores Nehalem têm cache L1 de 64 KB, cache L2 de 4 MB e cache L3 de 12 MB. O cache está disponível para todos os núcleos do processador. Também foi possível incorporar um acelerador gráfico ao processador. A frequência não mudou, mas o desempenho e o tamanho do PCB aumentaram.

Segunda geração - Sandy Bridge

Ponte de areia apareceu em 2011 para substituir Nehalem. Ele já usa a tecnologia de processo de 32 nm, usa a mesma quantidade do cache de primeiro nível, 256 MB do cache de segundo nível e 8 MB do cache de terceiro nível. Os modelos experimentais usaram até 15 MB de cache compartilhado.

Além disso, agora todos os dispositivos estão disponíveis com acelerador gráfico integrado. A frequência máxima foi aumentada, assim como o desempenho geral.

Terceira geração - Ivy Bridge

Os processadores Ivy Bridge são mais rápidos do que Sandy Bridge e são fabricados com uma tecnologia de processo de 22 nm. Eles consomem 50% menos energia do que os modelos anteriores e também oferecem um desempenho 25-60% maior. Além disso, os processadores suportam a tecnologia Intel Quick Sync, que permite codificar vídeo várias vezes mais rápido.

Quarta geração - Haswell

A geração Haswell do processador Intel foi desenvolvida em 2012. Aqui, o mesmo processo técnico foi usado - 22 nm, o design do cache foi alterado, os mecanismos de consumo de energia foram aprimorados e o desempenho foi ligeiramente melhorado. Mas o processador suporta muitos novos soquetes: LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3, tecnologia DDR4 e assim por diante. A principal vantagem do Haswell é que ele pode ser usado em dispositivos portáteis devido ao seu baixíssimo consumo de energia.

Quinta geração - Broadwell

Esta é uma versão aprimorada da arquitetura Haswell, que usa uma tecnologia de processo de 14 nm. Além disso, várias melhorias arquitetônicas foram feitas para melhorar o desempenho em uma média de 5%.

Sexta Geração - Skylake

A próxima arquitetura de processadores intel core - a sexta geração do Skylake - foi lançada em 2015. Esta é uma das atualizações mais significativas da arquitetura Core. Para instalar o processador na placa-mãe, um soquete LGA 1151 é usado, agora a memória DDR4 é suportada, mas o suporte DDR3 é mantido. Suporta Thunderbolt 3.0, bem como o bus DMI 3.0, que dá o dobro da velocidade. E, por tradição, houve aumento de produtividade, bem como redução do consumo de energia.

Sétima geração - Kaby Lake

Novo núcleo de sétima geração - Lago Kaby saiu este ano, os primeiros processadores apareceram em meados de janeiro. Não houve muitas mudanças aqui. A tecnologia de processo de 14 nm é preservada, bem como o mesmo soquete LGA 1151. Suporta DDR3L SDRAM e DDR4 SDRAM, barramentos PCI Express 3.0, USB 3.1. Além disso, a frequência foi ligeiramente aumentada e a densidade dos transistores também foi reduzida. A frequência máxima é 4,2 GHz.

conclusões

Neste artigo, vimos as arquiteturas de processador Intel que foram usadas no passado, bem como aquelas que são usadas hoje. Em seguida, a empresa planeja mudar para a tecnologia de processo de 10 nm e esta geração de processadores Intel será chamada de CanonLake. Mas até agora a Intel não está pronta para isso.

Portanto, em 2017, está planejado o lançamento de uma versão melhorada do SkyLake sob o codinome Coffe Lake. Também pode haver outras microarquitetura do processador Intel até que a empresa domine totalmente o novo processo técnico. Mas aprenderemos sobre tudo isso com o tempo. Espero que esta informação tenha sido útil para você.

Sobre o autor

Fundador e administrador do site, adoro software de código aberto e sistema operacional Linux. Atualmente, estou usando o Ubuntu como meu sistema operacional principal. Além do Linux, estou interessado em tudo relacionado a tecnologia da Informação e ciência moderna.

Marcação, posicionamento, casos de uso

Neste verão, a Intel lançou uma nova arquitetura Intel Core de quarta geração, codinome Haswell (a marcação do processador começa com o número "4" e se parece com 4xxx). A principal direção de desenvolvimento de processadores Intel agora vê a melhoria da eficiência energética. É por isso últimas gerações Os Intel Cores não apresentam ganhos de desempenho tão fortes, mas seu consumo geral de energia está diminuindo constantemente - devido à arquitetura e ao processo técnico e ao gerenciamento eficaz do consumo de componentes. A única exceção são os gráficos integrados, cujo desempenho cresceu significativamente de geração em geração, embora às custas de piorar o consumo de energia.

Essa estratégia previsivelmente traz à tona aqueles dispositivos nos quais a eficiência energética é importante - laptops e ultrabooks, bem como a recém-nascida (porque em sua forma anterior poderia ser atribuída exclusivamente aos mortos-vivos) classe de tablets Windows, o papel principal em cujo desenvolvimento deve ser desempenhado por novos processadores com consumo de energia reduzido.

Lembramos que recentemente lançamos breves visões gerais da arquitetura Haswell, que são bastante aplicáveis ​​a soluções de desktop e móveis:

Além disso, o desempenho dos processadores quad-core Core i7 foi examinado em um artigo comparando processadores para desktop e móveis. O desempenho do Core i7-4500U também foi examinado separadamente. Por fim, verifique as análises de laptop Haswell que incluem testes de desempenho: MSI GX70 no processador Core i7-4930MX mais poderoso, o HP Envy 17-j005er.

Este artigo se concentrará na linha móvel da Haswell como um todo. V primeira parte consideraremos a divisão dos processadores móveis Haswell em séries e linhas, os princípios de criação de índices para processadores móveis, seu posicionamento e o nível aproximado de desempenho de diferentes séries em toda a linha. No segunda parte- consideraremos mais detalhadamente as especificações de cada série e linha e suas principais características, e também passaremos para as conclusões.

Para aqueles que não estão familiarizados com o algoritmo Intel Turbo Boost, no final do artigo que postamos Pequena descrição esta tecnologia. Recomendamos com ele antes de ler o resto do material.

Novos índices de letras

Tradicionalmente, todos os processadores Intel Core são divididos em três linhas:

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

A posição oficial da Intel (que os representantes da empresa geralmente expressam ao responder à pergunta por que existem modelos dual-core e quad-core entre os Core i7) é que o processador é atribuído a uma ou outra linha com base no nível geral de seu desempenho. No entanto, na maioria dos casos, existem diferenças arquitetônicas entre processadores de linhas diferentes.

Mas já em Sandy Bridge, outra divisão de processadores apareceu, e em Ivy Bridge, outra divisão de processadores em soluções móveis e ultramóveis, dependendo do nível de eficiência energética, ficou cheia. Além disso, hoje é essa classificação que é básica: tanto a linha móvel quanto a ultramóvel têm seu próprio Core i3 / i5 / i7 com um nível de desempenho muito diferente. Em Haswell, por um lado, a divisão se aprofundou e, por outro, eles tentaram tornar a régua mais delgada, não tão enganosa por duplicar índices. Além disso, outra classe finalmente tomou forma - processadores ultramóveis com o índice Y.Ultramobile e soluções móveis ainda são marcados com as letras U e M.

Portanto, para não ficar confuso, primeiro analisaremos quais índices de letras são usados ​​na linha moderna de processadores móveis Intel Core de quarta geração:

• M - processador móvel (TDP 37-57 W);
• U - processador ultramóvel (TDP 15-28 W);
• Y - processador com consumo de energia extremamente baixo (TDP 11,5 W);
• Q - processador quad-core;
• X - processador extremo (solução superior);
• H - processador para embalagem BGA1364.

Como já mencionamos o TDP (pacote térmico), vamos nos alongar sobre ele com mais detalhes. Deve-se ter em mente que o TDP em processadores modernos Intel não é "máximo", mas "nominal", ou seja, é calculado com base na carga em tarefas reais ao operar na frequência nominal, e quando o Turbo Boost é habilitado e a frequência é aumentada, a dissipação de calor vai além do pacote térmico nominal declarado - há um TDP separado para isso. O TDP também é determinado ao operar na frequência mínima. Portanto, existem até três TDPs. Neste artigo, as tabelas usam o valor nominal de TDP.

• O TDP nominal padrão para processadores móveis Core i7 quad-core é 47W, para processadores dual-core - 37W;
• A letra X no nome aumenta o pacote térmico de 47 para 57 W (agora existe apenas um processador desse tipo no mercado - 4930MX);
• TDP padrão para processadores ultra móveis da série U - 15 W;
• O TDP padrão para processadores da série Y é 11,5 W;

Índices digitais

Os índices dos processadores Intel Core de quarta geração com a arquitetura Haswell começam com o número 4, o que apenas indica que eles pertencem a esta geração (para Ivy Bridge, os índices começaram com 3, para Sandy Bridge - com 2). O segundo dígito denota pertencer à linha de processadores: 0 e 1 - i3, 2 e 3 - i5, 5-9 - i7.

Agora vamos dar uma olhada nos últimos dígitos dos nomes dos processadores.

O número 8 no final significa que este modelo de processador tem um TDP aumentado (de 15 para 28 W) e uma frequência nominal significativamente mais alta. Outra característica distintiva desses processadores são os gráficos Iris 5100. Eles são voltados para sistemas móveis profissionais que requerem alto desempenho consistente em todas as condições para trabalho contínuo com tarefas que consomem muitos recursos. Eles também têm overclock com Turbo Boost, mas devido ao aumento da frequência nominal, a diferença entre o nominal e o máximo não é muito grande.

O número 2 no final do nome indica um TDP reduzido de 47 para 37 W para um processador da linha i7. Mas para reduzir o TDP você tem que pagar com frequências mais baixas - menos 200 MHz para as frequências de base e de overclock.

Se o segundo dígito do final do nome for 5, o processador possui um núcleo gráfico GT3 - HD 5xxx. Assim, se os dois últimos dígitos do nome do processador forem 50, o núcleo gráfico GT3 HD 5000 está instalado nele, se 58 - então Iris 5100, e se 50H - então Iris Pro 5200, porque Iris Pro 5200 é apenas disponível para processadores na versão BGA1364.

Por exemplo, vamos dar uma olhada no processador com o índice 4950HQ. O nome do processador contém H, o que significa que o pacote é BGA1364; contém 5 - significa que o núcleo gráfico é GT3 HD 5xxx; a combinação de 50 e H dá o Iris Pro 5200; Q é quad core. E uma vez que os processadores quad-core só são encontrados na linha Core i7, esta é a série Core i7 móvel. Isto é confirmado pelo segundo dígito do nome - 9. Temos: 4950HQ é um processador móvel quad-core de oito threads da linha Core i7 com um TDP de 47 W com gráficos GT3e Iris Pro 5200 em desempenho BGA.

Agora que descobrimos os nomes, podemos falar sobre a divisão dos processadores em linhas e séries ou, mais simplesmente, sobre segmentos de mercado.

4ª geração Intel Core Series e Lines

Assim, todos os processadores móveis Intel modernos são divididos em três grandes grupos dependendo do consumo de energia: móvel (M), ultramóvel (U) e "ultramóvel" (Y), bem como três linhas (Core i3, i5, i7), dependendo na produtividade. Como resultado, podemos compor uma matriz que permitirá ao usuário escolher o processador que melhor se adapta às suas tarefas. Vamos tentar reunir todos os dados em uma única tabela.

Série / régua	Opções	Core i3	Core i5	Core i7
Celular (M)	Segmento	laptops	laptops	laptops
	Cores / Threads	2/4	2/4	2/4, 4/8
	Máx. frequência	2,5 GHz	2,8 / 3,5 GHz	3 / 3,9 GHz
	Turbo Boost	Não	há	há
	TDP	Alto	Alto	máximo
	atuação	acima da média	Alto	máximo
	Autonomia	abaixo da média	abaixo da média	baixo
Ultramobile (U)	Segmento	laptops / ultrabooks	laptops / ultrabooks	laptops / ultrabooks
	Cores / Threads	2/4	2/4	2/4
	Máx. frequência	2 GHz	2,6 / 3,1 GHz	2,8 / 3,3 GHz
	Turbo Boost	Não	há	há
	TDP	média	média	média
	atuação	abaixo da média	acima da média	Alto
	Autonomia	acima da média	acima da média	acima da média
Supermóvel (Y)	Segmento	ultrabooks / tablets	ultrabooks / tablets	ultrabooks / tablets
	Cores / Threads	2/4	2/4	2/4
	Máx. frequência	1,3 GHz	1,4 / 1,9 GHz	1,7 / 2,9 GHz
	Turbo Boost	Não	há	há
	TDP	baixo	baixo	baixo
	atuação	baixo	baixo	baixo
	Autonomia	Alto	Alto	Alto

Por exemplo, um cliente deseja um laptop com alto desempenho de processador e preço moderado. Desde um laptop, e até mesmo produtivo, então um processador da série M é necessário, e a exigência de um custo moderado nos força a parar na linha Core i5. Ressaltamos mais uma vez que, antes de tudo, você deve prestar atenção não à linha (Core i3, i5, i7), mas à série, pois cada série pode ter seu próprio Core i5, mas sim o nível de desempenho de um Core i5 de duas séries diferentes será uma diferença significativa. Por exemplo, a série Y é muito econômica, mas tem baixas frequências de operação, e o processador Core i5 da série Y será menos poderoso do que o processador Core i3 da série U. E um processador Core i5 móvel pode muito bem ser mais poderoso do que um Core i7 ultramóvel.

Nível aproximado de desempenho dependendo da linha

Vamos tentar dar um passo adiante e fazer uma avaliação teórica que demonstre claramente a diferença entre processadores de linhas diferentes. Por 100 pontos, usaremos o processador mais fraco apresentado - um i3-4010Y dual-core de quatro threads com uma velocidade de clock de 1300 MHz e um cache L3 de 3 MB. Para comparação, o processador de frequência mais alta (no momento da redação deste artigo) de cada linha é usado. Decidimos calcular a classificação principal pela frequência de overclocking (para os processadores que têm Turbo Boost), entre parênteses - a classificação para a frequência nominal. Assim, um processador dual-core de quatro threads com frequência máxima de 2600 MHz receberá 200 pontos condicionais. Um aumento no cache do terceiro nível de 3 para 4 MB trará de 2 a 5% (dados obtidos com base em testes e pesquisas reais) um aumento nos pontos condicionais e um aumento no número de núcleos de 2 para 4 irá, portanto, dobrar o número de pontos, o que também é alcançável na realidade com uma boa otimização multi-threaded.

Mais uma vez, chamamos a atenção para o fato de que a classificação é teórica e se baseia principalmente nos parâmetros técnicos dos processadores. Na realidade, um grande número de fatores é combinado, de modo que o ganho de desempenho em relação ao modelo mais fraco da linha quase certamente não é tão grande quanto na teoria. Assim, você não deve transferir diretamente a proporção resultante para a vida real - você só pode tirar conclusões finais com base nos resultados dos testes em aplicações reais... No entanto, esta estimativa nos permite estimar aproximadamente a posição do processador na programação e seu posicionamento.

Portanto, algumas notas preliminares:

• Os processadores Core i7 série U estarão cerca de 10% à frente do Core i5 devido a velocidades de clock um pouco maiores e mais cache L3.
• A diferença entre os processadores Core i5 e Core i3 série U com um TDP de 28 W sem Turbo Boost é de cerca de 30%, ou seja, idealmente, o desempenho também será diferente em 30%. Se levarmos em consideração as capacidades do Turbo Boost, a diferença nas frequências será de cerca de 55%. Se compararmos os processadores Core i5 e Core i3 série U com um TDP de 15 W, então com operação estável na frequência máxima, o Core i5 terá uma frequência 60% maior. Porém, a frequência nominal é um pouco menor, ou seja, ao operar na frequência nominal, pode até ser um pouco inferior ao Core i3.
• Na série M, a presença de 4 núcleos e 8 threads no Core i7 desempenha um papel importante, mas aqui devemos lembrar que essa vantagem se manifesta apenas em software otimizado (via de regra, profissional). Os processadores Core i7 com dois núcleos terão um desempenho ligeiramente melhor devido às frequências de overclock mais altas e cache L3 ligeiramente maior.
• Na série Y, o processador Core i5 tem uma frequência base de 7,7% e uma taxa de overclock de 50% maior do que o Core i3. Mas, neste caso, existem considerações adicionais - a mesma eficiência energética, o ruído do sistema de refrigeração, etc.
• Se compararmos os processadores das séries U e Y uns com os outros, então apenas a diferença de frequência entre U- e Núcleo de processadores Y i3 é de 54%, enquanto os processadores Core i5 têm 63% na frequência máxima de overclock.

Então, vamos calcular a pontuação de cada régua. Lembre-se de que a pontuação principal é calculada pelas frequências máximas de overclocking, o ponto entre parênteses - pelos nominais (ou seja, sem overclocking Turbo Boost). Também calculamos o fator de desempenho por watt.

¹ máx. - na aceleração máxima, nom. - na frequência nominal
Coeficiente ² - desempenho condicional dividido por TDP e multiplicado por 100
³ dados de overclocking TDP para esses processadores são desconhecidos

A partir da tabela abaixo, as seguintes observações podem ser feitas:

• Os processadores Core i7 dual-core da série U e M são apenas marginalmente mais rápidos do que os processadores Core i5 da mesma série. Isso se aplica à comparação das frequências de base e de overclock.
• Os processadores Core i5 das séries U e M, mesmo na frequência base, devem ser notavelmente mais rápidos do que os Core i3 da mesma série, e no modo Boost eles irão muito à frente.
• Na série Y, a diferença entre os processadores nas frequências mínimas é pequena, mas com o overclock do Turbo Boost, o Core i5 e o Core i7 devem ir muito à frente. É outra questão que a magnitude e, mais importante, a estabilidade do overclock são muito dependentes da eficiência de resfriamento. E com isso, dada a orientação desses processadores para tablets (principalmente os fanless), pode haver problemas.
• O Core i7 série U quase atinge o nível do Core i5 série M em termos de desempenho. Existem outros fatores (é mais difícil conseguir estabilidade devido ao resfriamento menos eficiente e custa mais), mas no geral este é um bom resultado.

Quanto à proporção de consumo de energia e classificação de desempenho, as seguintes conclusões podem ser tiradas:

• Apesar do aumento no TDP quando o processador entra no modo Boost, a eficiência energética é aprimorada. Isso ocorre porque o aumento relativo na frequência é maior do que o aumento relativo no TDP;
• A classificação dos processadores de várias séries (M, U, Y) ocorre não apenas em termos de diminuição do TDP, mas também aumento da eficiência energética - por exemplo, os processadores da série Y mostram mais eficiência energética do que os processadores da série U;
• É importante notar que com o aumento do número de núcleos e, portanto, threads, a eficiência energética também aumenta. Isso pode ser explicado pelo fato de que apenas os núcleos do processador são duplicados, mas não os controladores DMI, PCI Express e ICP que os acompanham.

Uma conclusão interessante pode ser tirada deste último: se o aplicativo estiver bem paralelizado, então um processador quad-core será mais eficiente em energia do que um dual-core: ele terminará os cálculos mais rápido e retornará ao modo inativo. Como resultado, o multicore pode ser o próximo passo na luta para melhorar a eficiência energética. Em princípio, essa tendência também pode ser observada no acampamento ARM.

Portanto, embora a classificação seja puramente teórica, e não é um fato que reflete com precisão o real alinhamento de forças, ainda nos permite tirar certas conclusões a respeito da distribuição dos processadores na programação, sua eficiência energética e a proporção destes parâmetros entre si.

Haswell vs. Ivy Bridge

Embora os processadores Haswell estejam no mercado há algum tempo, a presença de processadores Ivy Bridge em soluções turnkey permanece bastante alta até agora. Do ponto de vista do consumidor, não houve revoluções especiais durante a transição para Haswell (embora o aumento da eficiência energética para alguns segmentos pareça impressionante), o que levanta questões: vale a pena escolher a quarta geração, ou dá para o terceiro?

É difícil comparar diretamente os processadores Core de quarta geração com a terceira, porque o fabricante mudou os limites do TDP:

• a série M da terceira geração do Core tem um TDP de 35 W, e a quarta - 37 W;
• a série U da terceira geração do núcleo tem um TDP de 17 W, e a quarta - 15 W;
• a série Y da terceira geração do Core tem um TDP de 13W, enquanto a quarta tem um TDP de 11,5W.

E se para as linhas de ultramóveis o TDP caiu, para a série M, mais produtiva, ele até aumentou. No entanto, vamos tentar fazer uma comparação aproximada:

• O processador quad-core Core i7 topo de linha da terceira geração tinha frequência de 3 (3,9) GHz, na quarta geração - os mesmos 3 (3,9) GHz, ou seja, a diferença de desempenho só pode ser devido à arquitetura melhorias - não mais do que 10%. No entanto, é importante notar que com o uso pesado de FMA3, a quarta geração ultrapassará a terceira em 30-70%.
• Os processadores dual-core de ponta Core i7 da terceira geração das séries M e U tinham frequências de 2,9 (3,6) GHz e 2 (3,2) GHz, respectivamente, e o quarto - 2,9 (3,6) GHz e 2, 1 (3,3) GHz. Como você pode ver, mesmo que as frequências tenham aumentado, é insignificante, então o nível de desempenho só pode crescer minimamente devido à otimização da arquitetura. Novamente, se o software conhece FMA3 e sabe como usar ativamente esta extensão, então a quarta geração terá uma vantagem sólida.
• Os principais processadores dual-core Core i5 da terceira geração das séries M e U tinham frequências de 2,8 (3,5) GHz e 1,8 (2,8) GHz, respectivamente, e o quarto - 2,8 (3,5) GHz e 1,9 ( 2,9) GHz. A situação é semelhante à anterior.
• Os processadores dual-core de terceira geração de última geração Core i3 série M e série U tinham frequências de 2,5 GHz e 1,8 GHz, respectivamente, e a quarta - 2,6 GHz e 2 GHz. A situação se repete novamente.
• Os principais processadores dual-core Core i3, i5 e i7 da terceira geração da série Y tinham frequências de 1,4 GHz, 1,5 (2,3) GHz e 1,5 (2,6) GHz, respectivamente, e o quarto - 1,3 GHz, 1,4 ( 1,9) GHz e 1,7 (2,9) GHz.

Em geral, as velocidades de clock na nova geração praticamente não aumentaram, então um ligeiro ganho de desempenho é obtido apenas devido à otimização da arquitetura. O Core de quarta geração terá uma vantagem notável ao usar software otimizado para FMA3. Bem, não se esqueça de um núcleo gráfico mais rápido - sua otimização pode trazer um aumento significativo.

Quanto à diferença relativa no desempenho dentro das linhas, a terceira e a quarta gerações do Intel Core estão próximas neste indicador.

Assim, podemos concluir que na nova geração a Intel decidiu diminuir o TDP ao invés de aumentar as frequências de operação. Como resultado, o aumento da velocidade de operação é menor do que poderia ser, mas foi possível obter um aumento da eficiência energética.

Tarefas adequadas para diferentes processadores Intel Core de 4ª geração

Agora que descobrimos o desempenho, podemos estimar aproximadamente para quais tarefas esta ou aquela linha Core de quarta geração é mais adequada. Vamos resumir os dados em uma tabela.

Série / régua	Core i3	Core i5	Core i7
Mobile M	surfando na internet ambiente de escritório jogos antigos e casuais	Todos os anteriores mais: ambiente profissional à beira do conforto	Todos os anteriores mais: ambiente profissional (modelagem 3D, CAD, processamento profissional de fotos e vídeos, etc.)
Ultra Mobile U	surfando na internet ambiente de escritório jogos antigos e casuais	Todos os anteriores mais: ambiente corporativo (por exemplo, sistemas de contabilidade) jogos de computador pouco exigentes com gráficos discretos ambiente profissional à beira do conforto (é improvável que seja possível trabalhar confortavelmente no mesmo 3ds max)
Supermóvel Y	surfando na internet ambiente de escritório simples jogos antigos e casuais		ambiente de escritório jogos antigos e casuais

Também se vê claramente nesta tabela que antes de tudo vale a pena prestar atenção à série do processador (M, U, Y), e só depois à linha (Core i3, i5, i7), pois a linha determina a relação do desempenho do processador apenas dentro da série, e o desempenho difere acentuadamente entre as séries. Isso é claramente visto na comparação das séries i3 U e i5 Y: a primeira, neste caso, será mais produtiva do que a segunda.

Então, que conclusões podem ser tiradas desta tabela? Os processadores Core i3 de qualquer série, como já observamos, são interessantes principalmente por seu preço. Portanto, vale a pena prestar atenção a eles se você estiver com um orçamento apertado e estiver pronto para aceitar uma perda de desempenho e eficiência energética.

O Core i7 móvel se destaca devido às diferenças arquitetônicas: quatro núcleos, oito threads e visivelmente mais cache L3. Como resultado, ele é capaz de trabalhar com aplicativos profissionais intensivos em recursos e mostrar um nível extremamente alto de desempenho para um sistema móvel. Mas para isso, o software deve ser otimizado para uso um grande número núcleos - não revelará seus méritos em software de thread único. E em segundo lugar, esses processadores requerem um sistema de refrigeração volumoso, ou seja, eles são instalados apenas em laptops grandes e de grande espessura, e sua autonomia não é muito boa.

A série móvel Core i5 fornece um bom nível de desempenho, suficiente para executar não apenas home-office, mas também algumas tarefas semi-profissionais. Por exemplo, para processamento de fotos e vídeos. Em todos os aspectos (consumo de energia, geração de calor, autonomia), esses processadores ocupam uma posição intermediária entre o Core i7 série M e a linha ultramóvel. Em suma, esta é uma solução equilibrada para aqueles que valorizam o desempenho em um chassi fino e leve.

O Core i7 móvel dual-core é quase o mesmo que o Core i5 série M, apenas um pouco mais produtivo e, como regra, visivelmente mais caro.

O Core i7 ultra móvel tem quase o mesmo nível de desempenho do Core i5 móvel, mas com ressalvas: se o sistema de resfriamento pode suportar operação prolongada em uma frequência aumentada. Sim, e eles aquecem muito bem sob carga, o que geralmente leva a um forte aquecimento de todo o case do laptop. Ao que parece, são bastante caros, pelo que a sua instalação só se justifica para modelos de topo. Mas eles podem ser instalados em laptops e ultrabooks finos, proporcionando um alto nível de desempenho com um corpo fino e boa duração da bateria. Isso os torna uma ótima escolha para o viajante frequente de usuários profissionais que valorizam a eficiência energética e o peso leve, mas geralmente exigem alto desempenho.

Ultramobile Core i5s apresentam desempenho inferior em comparação com o "irmão mais velho" da série, mas podem lidar com qualquer carga de escritório, embora tenham boa eficiência energética e sejam muito mais acessíveis em termos de preço. Em geral, esta é uma solução universal para usuários que não trabalham em aplicativos que usam muitos recursos, mas são limitados programas de escritório e a Internet, e ao mesmo tempo gostaria de ter um laptop / ultrabook adequado para viagens, ou seja, leve, leve e com bateria de longa duração.

Por fim, a série Y também se destaca. Em termos de desempenho, seu Core i7, com sorte, chegará ao ultra-mobile Core i5, mas isso, em geral, ninguém espera dele. Para a série Y, o principal é alta eficiência energética e baixa geração de calor, o que torna possível criar, entre outras coisas, sistemas fanless. Quanto ao desempenho, o nível mínimo aceitável é suficiente, o que não causa irritação.

Turbo Boost em resumo

Caso alguns de nossos leitores tenham esquecido como a tecnologia Turbo Boost funciona, aqui está uma breve descrição de como ela funciona.

A grosso modo, o sistema Turbo Boost pode aumentar dinamicamente a frequência do processador acima do conjunto devido ao fato de que monitora constantemente se o processador está fora de operação normal.

O processador pode operar apenas em uma determinada faixa de temperatura, ou seja, seu desempenho depende do aquecimento, e o aquecimento depende da capacidade do sistema de resfriamento de remover efetivamente o calor dele. Mas como não se sabe com antecedência com qual sistema de refrigeração o processador funcionará no sistema do usuário, dois parâmetros são indicados para cada modelo de processador: a frequência de operação e a quantidade de calor que deve ser removida do processador na carga máxima neste frequência. Como esses parâmetros dependem da eficiência e do correto funcionamento do sistema de refrigeração, bem como de condições externas (em primeiro lugar, a temperatura ambiente), o fabricante teve que diminuir a frequência do processador para que não perdesse estabilidade mesmo sob o condições operacionais mais desfavoráveis. A tecnologia Turbo Boost monitora os parâmetros internos do processador e permite que ele opere em uma frequência mais alta se as condições externas forem favoráveis.

A Intel explicou originalmente que a tecnologia Turbo Boost tira vantagem do "efeito de inércia térmica". Na maioria das vezes, em sistemas modernos, o processador está ocioso, mas de vez em quando precisa de saída máxima por um curto período. Se neste momento a frequência do processador aumentar fortemente, então ele lidará com a tarefa mais rapidamente e retornará ao estado ocioso mais cedo. Ao mesmo tempo, a temperatura do processador não sobe imediatamente, mas gradualmente, portanto, durante a operação de curto prazo em uma frequência muito alta, o processador não terá tempo de aquecer para ultrapassar os limites de segurança.

Na realidade, rapidamente ficou claro que, com um bom sistema de resfriamento, o processador é capaz de operar sob carga, mesmo em uma frequência elevada, por um tempo ilimitado. Assim, por muito tempo a frequência máxima de overclocking funcionou de forma absoluta, e o processador voltou ao valor nominal apenas em casos extremos ou se o fabricante fizesse um sistema de refrigeração de baixa qualidade para um determinado laptop.

A fim de evitar superaquecimento e falha do processador, o sistema Turbo Boost na implementação moderna monitora constantemente os seguintes parâmetros de seu funcionamento:

• temperatura do chip;
• corrente consumida;
• consumo de energia;
• número de componentes carregados.

Os sistemas modernos baseados no Ivy Bridge são capazes de operar em uma frequência aumentada em quase todos os modos, exceto para a carga simultânea séria no processador central e gráficos. Quanto ao Intel Haswell, ainda não temos estatísticas suficientes sobre o comportamento desta plataforma em overclock.

Aproximadamente. autor: É importante notar que a temperatura do chip também afeta indiretamente o consumo de energia - este efeito se torna óbvio após um exame mais atento dispositivo físico o próprio cristal, uma vez que a resistência elétrica dos materiais semicondutores aumenta com a temperatura, o que, por sua vez, leva a um aumento no consumo de eletricidade. Portanto, o processador a 90 graus consumirá mais energia do que a 40 graus. E como o processador "aquece" tanto o textolite da placa-mãe com os trilhos quanto os componentes ao redor, a perda de eletricidade para superar a resistência mais alta também afeta o consumo de energia. Esta conclusão é facilmente confirmada por overclocking tanto "no ar" quanto no Extreme. Todos os overclockers sabem que um cooler mais eficiente permite obter megahertz adicionais, e o efeito da supercondutividade dos condutores em temperaturas próximas do zero absoluto, quando a resistência elétrica tende a zero, é familiar a todos da física escolar. É por isso que, ao acelerar com resfriamento com nitrogênio líquido, acaba atingindo frequências tão altas. Voltando à dependência da resistência elétrica com a temperatura, também podemos dizer que em certa medida o processador também se aquece: quando a temperatura sobe, quando o sistema de refrigeração falha, a resistência elétrica também aumenta, o que por sua vez aumenta o consumo de energia. E isso leva a um aumento da dissipação de calor, o que leva a um aumento da temperatura ... Além disso, não se esqueça que altas temperaturas encurtam a vida útil do processador. Embora os fabricantes afirmem altas temperaturas máximas para os chips, ainda vale a pena manter a temperatura o mais baixa possível.

Aliás, é provável que girar o ventilador em uma velocidade maior, ao aumentar o consumo de energia do sistema, seja mais vantajoso em termos de consumo de energia do que ter um processador com temperatura elevada, o que resultará em perdas de energia devido para aumentar a resistência.

Como você pode ver, a temperatura pode não ser um fator limitante direto do Turbo Boost, ou seja, o processador terá uma temperatura perfeitamente aceitável e não entrará em afogamento, mas indiretamente afeta outro fator limitante - o consumo de energia. Portanto, você não deve se esquecer da temperatura.

Resumindo, a tecnologia Turbo Boost permite, sob condições operacionais favoráveis, aumentar a frequência do processador além da classificação garantida e, assim, fornecer um nível de desempenho muito mais alto. Esta propriedade é especialmente valiosa em sistemas móveis, onde atinge um bom equilíbrio entre desempenho e aquecimento.

Mas deve-se lembrar que o reverso da moeda é a impossibilidade de avaliar (prever) o desempenho líquido do processador, uma vez que dependerá de fatores externos. Provavelmente, esta é uma das razões para o aparecimento de processadores com “8” no final do nome do modelo - com frequências de operação nominais “elevadas” e TDP aumentado por causa disso. Eles são projetados para aqueles produtos para os quais um alto desempenho consistente sob carga é mais importante do que a eficiência energética.

A segunda parte do artigo contém descrição detalhada de todas as séries e linhas atuais de processadores Intel Haswell, incluindo as especificações técnicas de todos os processadores disponíveis. E também foram feitas conclusões sobre a aplicabilidade de certos modelos.

Você não deve esperar nenhum ganho de desempenho especial dos processadores quad-core convencionais Haswell (a menos, é claro, que o software seja adaptado para os novos conjuntos de instruções do processador), seu ponto forte é o consumo de energia reduzido e a relação preço-desempenho. No entanto, quando se trata de hardware de ponta, a abordagem da "vitória a qualquer custo" ainda é relevante.

As CPUs mainstream da Intel tornaram-se dual-core em 2006 com a chegada do Core 2 Quad. Quad-cores "foi para o povo" em 2008, com a transição para Nehalem e LGA1156, e em um futuro próximo o número de núcleos não mudará - pelo menos até 2014, quando está planejado o lançamento de chips Broadwell, que serão produzido em tecnologia de processo de 14 nm. Esta decisão é bastante justificada, dado que as vantagens proporcionadas por núcleos adicionais ainda não são procuradas pela maioria dos programas - o efeito de uma GPU mais potente ou de memória cache adicional será mais significativo. Porém, com processadores da mais alta faixa de preço, nem tudo era tão simples, pois O software para estações de trabalho e servidores é perfeitamente otimizado para processadores multi-core e tanto aumentar o número de núcleos quanto aumentar a produção de cada núcleo podem trazer resultados.

Agora, graças às nossas fontes no IDF, podemos esclarecer um pouco as coisas. Como nossos leitores já sabem, em meados do próximo ano, o processador de topo para sistemas de servidor, o Xeon E7 4800 de 2,4 GHz de 10 núcleos da família “Westmere EX”, será substituído pelo representante da “Ivy Bridge EX” arquitetura Xeon E7 4800 v2, que tem 15 núcleos e operando em frequências a partir de 2,2 GHz, que será instalada no soquete LGA2011, mas com uma pinagem diferente. Em meados de 2014, ele pode ser substituído por um Xeon E7 4800/8800 v3 de 16-20 núcleos (arquitetura Haswell EX), e o soquete permanecerá o mesmo. Ele será seguido pelo Xeon E7 4800/8800 v4 (arquitetura Broadwell EX), que será lançado em 2015. Os últimos três modelos têm algo em comum

Na forma de um barramento QPI com três linhas - Westmere tem quatro - que afetará negativamente a capacidade de interoperar com coprocessadores Xeon Phi ou a capacidade de fornecer acesso à memória do sistema em velocidade total, o que pode ser útil ao conectar FPGAs.

O caso mais interessante é a configuração de processador duplo, porque tem muito em comum (pelo menos um soquete e um chipset) com o hardware posicionado como um topo de linha doméstico. Até agora, a situação se parece com esta:

O atual Xeon E5 2600/4600 de 8 núcleos (Sandy Bridge EP) será substituído no meio do próximo ano pelo Xeon E5 2600/4600 v2 de 10 núcleos (Ivy Bridge EP), que usará o mesmo soquete. A próxima atualização está planejada para 2014 - o Xeon E5 2600/4600 v3 (Haswell EP) terá até 14 núcleos e um controlador DDR4-2133 de 14 canais, substituindo o DDR3 usado em sistemas Ivy Bridge EP e canais duplos QPI com uma largura de banda de cerca de 9,6 GT / s, um pouco mais que

Agora, que será instalado em um soquete, semelhante em tamanho ao de 2011, mas com uma pinagem diferente. Mas por que aumentar ainda mais o número de núcleos se os componentes da série EX já são a referência de desempenho?

Duas razões principais vêm à mente. Em primeiro lugar, o aumento de desempenho específico por núcleo, que o Haswell dá, não é tão grande - cerca de 10% em relação ao Ivy Bridge, se o software não estiver adaptado para usar novas instruções do processador, que podem não ser usadas em todos os algoritmos. Isso não é surpreendente, já que o foco do design de Haswell era reduzir o consumo de energia (Ultrabooks!). Então, de onde você obtém os ganhos de desempenho que estimulariam as vendas?

Por outro lado, o menor consumo de energia permite que mais núcleos sejam acomodados em uma única matriz no mesmo TDP. Assim, o processador de 14 núcleos se encaixa no limite de 145 W (para servidores) e 160 (para estações de trabalho), enquanto a quantidade de cache L3 por núcleo permanece a mesma - 2,5 MB. Se uma estratégia de crescimento tão extensa é justificada é um ponto discutível. No mesmo TDP, eu preferiria ver um processador com menos núcleos, mas mais cache por núcleo e mais

Altas velocidades de relógio e um número significativo de proprietários de carros de última geração

Nós concordaríamos comigo, porque a capacidade do software de usar um número maior de threads por 5 gerações sucessivas de processadores Intel aumentou de forma insignificante. De qualquer forma, mesmo com 14 núcleos, os novos modelos devem ter pelo menos a mesma velocidade de clock de seus predecessores no Ivy Bridge dentro do mesmo TDP, o que significa pelo menos 3,2 GHz para modelos de workstations topo de linha.

Nessas frequências, o desempenho de pico teórico por soquete será de 3/4 teraflops com precisão dupla, portanto, um processador duplo posto de trabalho a amostra de meados de 2014 produzirá 1,5 teraflops “montanha acima”. Adicione a isso o controlador de memória DDR4 de 8 canais e você perceberá que a Nvidia Maxwell tem um concorrente sério. Afinal, se a CPU tem suficiente

Você não precisa reescrever software quase do zero com poder e, para isso, por que não usá-lo? Em qualquer caso, otimizar aplicativos para GPGPU com seu grande número de threads também levará ao fato de que nenhum núcleo em processadores multi-core ficará ocioso. Além disso, lembre-se que a Intel não é a única empresa no mercado, e seu concorrente tem experiência no desenvolvimento de unidades de computação combinadas, o que, à luz da convergência de CPU e GPU, pode ser uma chance para a AMD alcançá-la . Ansioso para o Opteron APU?

Se na frente do processador, a AMD há muito tempo está envolvida em uma guerra de guerrilha, no que diz respeito ao mercado de adaptadores de vídeo, até agora ela teve que lutar apenas com sua "amiga juramentada" Nvidia. Mas a situação pode mudar em breve.

A próxima geração da arquitetura da Intel, de codinome Haswell, não é apenas mais uma marca no ritmo de aprimoramento da tecnologia da Intel, é uma nova etapa em suas atividades. O estágio em que se torna uma ameaça séria para AMD e Nvidia. Pela primeira vez, a Intel está posicionada para desafiar os dois no mercado gráfico convencional, ao mesmo tempo que enfraquece a posição da Nvidia no negócio de GPGPU. Ao mesmo tempo, as soluções de baixo consumo de energia e de baixo consumo de energia (as versões ULV dos processadores têm um TDP de 10 W) se tornarão concorrentes sérios para os SoCs baseados na plataforma Brazos de segunda geração da AMD (codinome Kabini), bem como para quaisquer notebooks baseado em processadores ARM baseados no Windows 8, o que empresas como a Qualcomm podem trazer para o mercado.

Vamos dar uma olhada mais de perto nessa arquitetura, começando com a CPU.

Mais amplo, maior, mais rápido.

Haswell é uma continuação lógica dos aprimoramentos da microarquitetura introduzidos pela Intel no Sandy Bridge. O novo chip tem suporte para a segunda geração do conjunto de instruções do processador Advanced Vector Extensions (AVX2), que dobra a largura de banda de pico do núcleo da FPU. A largura de banda do cache L1 e L2 foi dobrada para manter as unidades de execução ocupadas e os arquivos de registro de inteiro e FPU foram aumentados. O desempenho de previsão de ramificação também foi aprimorado. Espera-se que o desempenho de Haswell por thread em tarefas reais em código não otimizado aumente em 10-15%. Se houver otimização para AVX2, a lacuna será muito maior - algoritmos AVX2 incluem suporte para vetorização de valores inteiros, o que não está na primeira versão.

Rampas de potência FPU e funcionalidade AVX2 adicional irão percorrer um longo caminho para aumentar o desempenho de ponto flutuante. O processador é capaz de realizar até 32 operações de ponto flutuante de precisão padrão em um único núcleo e 16 operações de precisão dupla. Ou seja, o dobro de Sandy Bridge; em teoria, um processador Haswell de oito núcleos com clock de 3,8 GHz fornecerá 972,8 gigaflops com precisão padrão e 486,4 gigaflops com o dobro. E embora as GPUs da geração atual tenham um desempenho ainda melhor, a Intel tem um trunfo na manga - compatibilidade x86. A Intel jogou a história dos fornecedores de supercomputadores RISC na lata de lixo na década de 1990 e no início dos anos 2000 simplesmente porque seus processadores eram “bons o suficiente”, e agora o mesmo está ameaçando a Nvidia e seu conceito GPGPU. A largura de banda do cache L1 / L2 aumentou dramaticamente, Taxa de transferência o ônibus L1 também é duplicado. Toda a largura de banda adicional é projetada para evitar que as caixas AVX2 fiquem ociosas; Espera-se que o Haswell corresponda aos valores de desempenho teóricos razoavelmente próximos ao desempenho do mundo real.

E enquanto a equipe de bandeira verde provavelmente manterá a vantagem absoluta de desempenho, um quad-core Haswell rodando a 4 GHz no modo turbo fornecerá 256 gigaflops para operações de precisão dupla (512 gigaflops para precisão padrão). Este nível de desempenho para operações de precisão padrão é muito próximo ao da Nvidia GT 640. E como o desempenho de precisão dupla das placas de consumo Nvidia sempre foi ruim, os processadores quad-core Haswell podem superar GTX 680 da Nvidia e possivelmente igualar a GTX 580 em operações com dupla precisão.

A Nvidia pode vencer a batalha para os usuários de ponta, mas perderá em outras áreas se a Intel decidir competir seriamente com ela. Pior, não se esqueça do fato de que todo PC equipado com uma placa de vídeo Nvidia vem com um acelerador Intel por padrão. Não há dúvida de que a Intel vai jogar em um link potencial com Xeon Phi, visto que os três workshops IDF da empresa abordaram a questão da vetorização e lidaram com Haswell e Xeon Phi.

A GPU Haswell pressiona a Nvidia, a AMD.

A GPU Haswell é essencialmente uma versão modificada dos núcleos usados ​​atualmente no Ivy Bridge. As principais mudanças são observadas no array de shaders - a Intel vai oferecer Haswell em versões com uma unidade que inclui 10, 20 ou 40 shaders (GT1, GT2, GT3, respectivamente). O chip também será oferecido em variantes que incluem até 128 MB de memória interna, o que dá a cada GPU uma pequena quantidade de memória dedicada. A Intel não foi muito específica sobre as mudanças de GPU, mas a empresa disse que os ganhos de desempenho demonstrados pela nova configuração GT3 versus desempenho núcleo gráfico HD 4000 embutido no Ivy Bridge é de até 200%.

Mesmo quando visto com uma dose saudável de ceticismo, ainda não é um bom presságio para a AMD e a Nvidia. De acordo com a Anandtech, a GPU Trinity é em média 18% mais rápida que o Liano nos jogos. Comparado ao Sandy Bridge, o Trinity é quase 80% mais rápido. Se você comparar com o Ivy Bridge, a vantagem é reduzida para 20%. Dado o que já se sabe sobre a GPU Haswell e seu desempenho projetado, não será muito difícil para a Intel atingir um aumento de desempenho de 30-50% em jogos do mundo real. Se isso acontecer, a Trinity perderá seu status de GPU integrada mais rápida do mercado, passando para a gama média, e a AMD perderá seu trunfo no mercado de placas de vídeo, que vem jogando desde o lançamento do AMD 780G chipset há quatro anos.

Assim, Sunnyvale quase não tem espaço de manobra. O APU Kaveri 28nm, equipado com o núcleo gráfico de próxima geração baseado no Radeon HD 7000 e os novos processadores baseados na arquitetura Steamroller, ainda não recebeu uma data de anúncio. Isso significa que podemos não vê-los até o final de 2013, e isso se a produção correr bem. A AMD provavelmente oferecerá uma atualização, algo como o Trinity 2.0, para conter o ataque de Haswell, mas é improvável que relógios um pouco mais altos salvem a AMD.

Os últimos bastiões da AMD são os mercados nos quais a Intel geralmente não está interessada. Esta é uma posição precária para qualquer empresa que queira desafiar o líder de mercado; A AMD simplesmente não pode se dar ao luxo de gastar o suficiente em P&D para alcançar seu rival de longa data. E dificilmente vale a pena descansar na Nvidia. Os planos da Intel deixam claro que a Intel está absolutamente comprometida em minimizar o valor do indivíduo GPUs aproveitando soluções integradas onde possível e apoiando a transição para fatores de forma cada vez menores onde (ainda) não é possível.

Assim, se Haswell não for um fracasso total, é ele e não Kaveri que se tornará a nova referência para os entusiastas. Este chip de 10 W não será capaz de competir diretamente com concorrentes em potencial - tablets Tegra 4 - esse é o trabalho do Bay Trail, um SoC de 22 nm baseado em Atom.

Não, Haswell não vai levar a AMD à falência ou assustar a Nvidia a ponto de abandonar a Tesla - mas a menos que o plano da Intel seja um fracasso total, ambas as empresas serão espremidas em nichos de mercado de produtos. A AMD ganha a vida com essa mudança - ela está espremida nos mercados de produtos de baixo custo que não têm valor para a Intel. A Nvidia agora terá que trabalhar muito para convencer os OEMs a encontrar um lugar para uma GPU separada em seus computadores, embora as políticas de marketing da Intel e as preferências do consumidor estejam puxando na outra direção. As preferências dos entusiastas, o suporte historicamente fraco para drivers Intel e a força da marca Nvidia ajudarão, mas a história do setor de TI está cheia de empresas que acreditavam que sua marca manteria os usuários, mesmo que as especificações de seus produtos fossem inferiores às da concorrência . Os entusiastas estão interessados ​​apenas no desempenho, não na empresa que está por trás dele.

Até agora, no entanto, falamos apenas sobre soluções para entusiastas e soluções de desktop, o que é um pouco ilógico, dada a crescente participação de mercado de laptops e ultrabooks aos trancos e barrancos. Muitas melhorias na arquitetura do Haswell foram projetadas especificamente para serem otimizadas para eles. Quais? Vamos descobrir.

Integração

Os Ultrabooks Haswell terão um TDP de 15W, muito parecido com o Sandy Bridge no qual os ultrabooks são baseados hoje. A grande notícia aqui é que a Intel moverá o PCH (Platform Controller Hub) para o mesmo substrato do processador, fazendo com que a versão Ultrabook de Haswell contenha todos os componentes da plataforma em um único chip. Sandy Bridge consiste em dois componentes fornecidos pela Intel - o processador e o PCH, enquanto o Haswell será um único MCP (pacote multi-chip). Isso significa que dois cristais computacionais serão colocados em um substrato, o que muitas vezes é um pré-requisito para a unificação dos próprios cristais (talvez, após a transição para uma tecnologia de processo de 14 nm?). Um único MCP ocupará menos espaço do que o pacote CPU + PCH que é usado hoje, o que tornará o layout das placas-mãe menos denso (ou tornará as próprias placas menores) e, possivelmente, colocará baterias ainda maiores em ultrabooks. Este é um passo significativo e demonstra que a linha entre o tablet e o hardware do ultrabook está começando a se confundir.

É importante notar que o Haswell para Ultrabooks pode ter no máximo dois núcleos, embora as versões para laptops e desktops possam ter mais.

Memória com eficiência energética e novo soquete

A lista de memórias suportadas também foi ajustada para otimizar o consumo de energia. Todas as três versões Haswell suportarão DDR3L, embora a versão desktop possa opcionalmente usar DDR3 regular e a versão Ultrabook possa usar LPDDR3. Todas as três variantes estão equipadas com dois canais de memória.

É importante notar que apesar do foco de Haswell em eficiência de energia, a arquitetura se dimensiona tão bem quanto Sandy Bridge (componentes de desktop com um TDP de 95W estarão disponíveis, embora uma comparação direta de pacotes térmicos possa não ser totalmente correta). Isso é lógico, uma vez que uma única arquitetura eficiente geralmente pode abranger uma ampla gama de TDPs sem sacrificar a eficiência.

Outros recursos do Haswell incluem reguladores de voltagem integrados (que devem simplificar o layout das placas-mãe), suporte para o conjunto de instruções AVX 2.0 e, claro, AES-NI e Hyper-Threading. A saída Haswell também mudará o soquete: para computadores desktop LGA-1150 será registrado.

Conclusão

Na realidade, há pouca surpresa aqui. Todos sabiam que os gráficos integrados ficariam mais rápidos, embora ainda não esteja claro exatamente o quão poderosa será a variante GT3. O verdadeiro teste de suas capacidades será a decisão dos fabricantes de continuar a instalar adaptadores de vídeo discretos em seus produtos (o exemplo da Apple seria muito indicativo em relação a, digamos, MacBook Pro) Pelo que sabemos, os planos da Intel de fortalecer sua posição no segmento de gráficos integrados foram atendidos com total aprovação em Cupertino.

Continuar a integrar novos recursos em um único chip é um salto significativo para CPUs x86 de ponta, e todas as indicações são de que a lacuna entre tablets e laptops continuará a diminuir em 2013.

Os tipos de processadores Intel são numerosos. Haswell é o nome da quarta geração de equipamentos, que utilizou uma arquitetura inovadora.

Uma família de novos chipsets da oitava série foi desenvolvida especialmente para eles. O trabalho com SSD é otimizado. A arquitetura foi lançada no início de junho de 2013.

Revisão Haswell

Muitos modelos de processador foram desenvolvidos desde 2013. O processador autônomo foi posicionado por desenvolvedores para uso em laptops, ultrabooks e tablets devido ao seu baixo consumo de energia. O desempenho vai melhorar, permitindo que os desenvolvedores representem Haswell como melhores processadores intel mobile em Atualmente... Os processadores Core i3 dual-core da Haswell estão disponíveis em três opções:

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

Eles diferem na frequência do clock, que para os três modelos é respectivamente 3,6, 3,5, 3,4 GHz. O novo núcleo gráfico para os dois primeiros modelos é representado por HD Graphics 4600, e para o terceiro - HD Graphics 4400. A frequência desses núcleos é 1150 MHz. LЗ - cache de 4, 4 e 3 MB, respectivamente. O preço não difere muito - para a primeira opção - $ 160, para a segunda - $ 150 e para a terceira $ 130.

Os i5s quad-core da Haswell estão equipados com um núcleo gráfico HD Graphics 4600. A velocidade de clock é de 3,2 GHz, com turbo boost de 3,6. Cache de 6 MB. A dissipação de calor é baixa, então mesmo em uso ativo nenhum refrigerador adicional necessário.

Mas o processador i7 é superior ao i3 ou i5. Apresentado pelas séries i7-4770K, i7-4770, i7-4770S, i7-4770T e i7-4765T. Os dois primeiros são executados em um processador quad-core com 8 threads, enquanto o restante é executado em quatro.

A frequência do relógio é mais baixa para último modelo e é igual a 2 GHz, o maior dos primeiros é 3,5 GHz. Cache de 8 MB

Recursos do Haswell

Haswell é o nome da nova arquitetura do processador; os processadores baseados nela também são chamados. O núcleo computacional do dispositivo sofreu alterações em relação à versão anterior. O pré-processador está quase inalterado. O decodificador de núcleo tem quatro canais e, como o comprimento médio do comando é de 4 bytes, ele pode processar simultaneamente até 16 bytes. Consiste em quatro decodificadores simples e um complexo. As instruções são decodificadas usando as tecnologias Macro-Fusion e Micro-Fusion.

O cache op decodificado de 8 canais armazena 1.500 micro-ops em 4 bytes. Cada um dos 8 bancos possui 32 linhas de caixa, que incluem 6 microoperações cada. O objetivo desse banco não é realizar decodificações repetidas, mas extrair a operação já decodificada diretamente do cache.

Os blocos de execução no kernel foram alterados. O número de portas aumentou para 8. Agora, até 8 microinstruções são realizadas por ciclo. Um novo conjunto de instruções foi introduzido.

Os testes de desempenho do dispositivo foram conduzidos usando Windows e Android. O teste do Intel core i7-4770 foi realizado por processos e aplicativos básicos, e o tempo gasto para concluir uma determinada operação foi tomado como um indicador. Como resultado do teste em aplicativos que não são de jogos, os índices dos processadores intel Haswell foram mais altos do que nos modelos anteriores.

O maior crescimento em termos de indicador em aplicativos Photoshop, Adobe Premier Pro, etc.

3DMark Professional foi usado para testar o desempenho de aplicativos de jogos. Os resultados mostram que há avanços no trabalho do subsistema gráfico. Jogo sem o uso de discreto placa de vídeo impossível. Os gráficos integrados do processador não são bons.

Vantagens do processador Haswell

Haswell é a geração Intel Core com alguns oponentes. Eles encontram falhas nele, como preços excessivos ou a necessidade de atualizar a plataforma com muita frequência. No entanto, esse equipamento tem uma série de vantagens. Estes são de alta eficiência e produtividade e uma plataforma funcional, etc.

• A principal vantagem do processador é o núcleo gráfico integrado. Tornou-se competitivo. Adicionada a capacidade de oferecer suporte a vários monitores e um aumento significativo de desempenho;
• O dispositivo aumentou a eficiência energética. Em comparação com as versões anteriores, foi possível reduzi-lo em 5 watts no modo inativo. Esta não é uma grande diferença para um PC desktop, mas uma diferença significativa se você estiver escolhendo um laptop ou ultrabook. O consumo de energia sob carga é baixo;
• A produtividade aumentou 5-10% em comparação com as gerações anteriores. Difere dependendo das condições de teste. Em alguns casos, pode ser maior ou menor. A diferença não é significativa o suficiente para atualizar um sistema existente da geração anterior, mas significativa se você escolher um processador haswell em vez de um significativamente desatualizado;
• O sistema de overclock do processador através da frequência base tornou-se mais flexível. Assim, os desenvolvedores responderam às reivindicações dos usuários. Versões prévias dispositivos.

Processadores Intel Pentium haswell estão sendo desenvolvidos principalmente para aplicativos de laptop. Hardware poderoso para desktops ainda não está disponível, e laptops não são capazes de atingir as velocidades de clock mais altas, caches enormes e o uso de 8 núcleos completos. Assim, os fãs de PCs fixos terão que esperar por outros desenvolvimentos.

A Intel pode ser responsabilizada por qualquer coisa - desde o superfaturamento e a necessidade de mudanças frequentes de plataforma até o bloqueio de ferramentas de overclock em seus modelos de gama baixa. Mas não se pode tirar da gigante dos semicondutores: há muitos anos, o lançamento de novos produtos segue estritamente a chamada estratégia "Tik-Tak", onde para cada "Tik" há uma transição para um novo, mais delicado processo tecnológico de produção, e "Tak" é microarquitetura atualizado. No ano passado, a Intel anunciou os chips semicondutores Ivy Bridge de 22 nm, que substituíram seus predecessores, o Sandy Bridge de 32 nm. As diferenças entre os representantes das duas gerações estavam na modernização do subsistema gráfico, enquanto os núcleos de computação sofreram alterações mínimas. Ao mesmo tempo, a transição para um processo tecnológico sutil acabou sendo de forma alguma indolor, como resultado do qual o potencial de overclock do Ivy Bridge de 22 nm não foi tão impressionante quanto o de seus predecessores. Desnecessário dizer que entusiastas e usuários avançados aguardavam ansiosamente o anúncio oficial das operadoras da nova microarquitetura, codinome Haswell. Mesmo antes do anúncio, uma variedade de hipóteses já circulava na Internet, atribuindo um potencial de overclock sem precedentes em combinação com o mais alto desempenho para os mais recentes processadores da Intel. E agora podemos finalmente puxar o véu do sigilo e imaginar revisão detalhada CPU Intel Core de quarta geração - Core i7-4770K.

A nova família inclui muitos produtos, desde modelos com eficiência energética para laptops ultrafinos e sistemas All-in-One, até processadores clássicos com um equilíbrio ideal de desempenho e consumo de energia, bem como modificações com fatores multiplicadores desbloqueados projetados para usuários avançados e entusiastas de overclocking.

Características da microarquitetura Haswell

O fabricante concluiu que na maioria dos cenários de uso doméstico e em muitas áreas de uso profissional, quatro núcleos de computação são mais do que suficientes, portanto, os processadores Core i5 e Core i7 são baseados em cristais semicondutores de quad-core Haswell. O uso de um processo litográfico fino de 22 nm tornou possível encaixar 1.400 milhões de dispositivos semicondutores em uma área de 177 sq. milímetros. Os próprios transistores têm um design tridimensional (Tri-Gate), o que garante seu pequeno tamanho físico e minimiza as correntes de fuga. Este projeto foi usado pela primeira vez nos processadores Ivy Bridge, que foram os pioneiros no desenvolvimento da tecnologia de processo de 22 nm. Além de reduzir os custos de fabricação, essas medidas reduziram a tensão de alimentação em até 20% em relação ao Sandy Bridge de 32 nm.

O chip semicondutor Haswell inclui quatro núcleos de processamento, um acelerador gráfico, uma matriz de cache L3 e um "agente de sistema" que inclui um controlador de RAM DDR3 de canal duplo, controladores DMI e PCI Express e transmissores de imagem digital. Os núcleos do processador e a placa de vídeo integrada compartilham uma memória cache compartilhada, e o barramento de anel de dados de alta velocidade, que foi introduzido pela primeira vez nos processadores Intel Sandy Bridge, é usado para comunicação entre os blocos internos.

Os próprios núcleos computacionais Haswell sofreram um mínimo de mudanças em comparação com o Ivy Bridge, em qualquer caso, o design do pipeline computacional permanece o mesmo, e todas as melhorias são da natureza de otimizações. Por exemplo, os mecanismos de busca e previsão de ramificação foram aprimorados, a largura de banda do gerenciador de tarefas foi aumentada com a adição de duas portas adicionais, o tamanho do buffer lookaside de tradução (TLB) no cache L2 foi otimizado e os atrasos na operação de tecnologias de virtualização foram reduzidas. O trabalho de processamento de blocos de instruções vetoriais sofreu pequenas alterações, recebendo suporte para as novas instruções AVX2, que agilizam o processamento de criptografia, hash e multimídia. Além disso, duas vezes, em comparação com o Ivy Bridge, a profundidade da amostragem de dados dos caches L1 e L2 por ciclo aumentou, o que significa que em tarefas otimizadas, os novos processadores Haswell podem ser visivelmente mais rápidos do que seus predecessores.

Quanto ao componente gráfico dos processadores Haswell, a maioria das versões de desktop do Core i5 e Core i7 usará o núcleo de vídeo Intel HD Graphics 4600, que contém 20 processadores shader unificados, duas unidades de rasterização e quatro unidades de textura. O acelerador gráfico é compatível com DirectX 11 e o suporte para APIs OpenCL e DirectCompute 5.0 oferece um aumento na computação não gráfica. O núcleo de vídeo também inclui uma unidade de decodificação de hardware Quick Sync, cuja utilização proporciona um aumento na velocidade de processamento do conteúdo de vídeo e, como uma agradável adição, destacamos o suporte para exibição simultânea de imagens em três monitores. A marca registrada da Intel HD Graphics 4 Series é o seu design modular, que permite dimensionar facilmente o número de blocos funcionais, criando em sua base soluções de nível básico e aceleradores de vídeo bastante poderosos.

Controlador memória de acesso aleatório Os processadores Haswell saíram do Ivy Bridge quase inalterados. Suporta dois canais de DDR3 RAM a 1333 MHz e 1600 MHz, incluindo DDR3L de baixa voltagem. Porém, ninguém se preocupa em operar módulos de alta frequência, para isso o controlador suporta um grande conjunto de multiplicadores que são múltiplos dos 200 e 266 MHz efetivos. Para comunicação com o chipset, é utilizado o barramento DMI 2.0, cuja largura de banda chega a 20 Gbps. A conexão de aceleradores gráficos discretos é fornecida pelo controlador de barramento PCI Express 3.0, das quais 16 linhas podem ser configuradas de forma flexível para organizar sistemas de várias placas de vídeo.

Mas a inovação mais inesperada na arquitetura Intel Haswell foi a colocação de um regulador de tensão integrado em um chip semicondutor! De acordo com os desenvolvedores, esta é a única maneira de conseguir o gerenciamento de energia mais flexível, que é a chave para uma alta eficiência energética. Ainda não está claro como isso afetará o potencial de overclock, mas já é bastante óbvio que o VRM da placa-mãe agora precisa fornecer apenas duas tensões: Vddq, que é necessária para alimentar os módulos de RAM, e Vccin, a partir da qual o regulador integral gera todas as tensões necessárias para a operação. blocos internos do processador central.

O valor nominal de Vccin é de cerca de 1,8 V, mas se necessário, por exemplo, durante a aceleração usando nitrogênio líquido, pode ser aumentado para 3 V. O regulador integral fornece dois modos de controle de tensão: estático, em que o usuário especifica o valor necessário explicitamente forma, e dinâmica, quando o aumento para o valor nominal é definido. Obviamente, o primeiro método estará em demanda entre os entusiastas de overclocking, enquanto o segundo fornecerá a tensão necessária independentemente do modo de operação. Obviamente, uma mudança tão radical no subsistema de energia exigiu uma mudança para um novo Socket LGA1150, que faz parte da nova plataforma Lynx Point da Intel.

Plataforma Lynx Point

A plataforma Lynx Point é baseada em chipsets Intel 8-series. A lógica do sistema atualizado manteve o layout de chip único, enquanto a funcionalidade foi ligeiramente expandida em comparação com seus predecessores. Por conveniência, as características comparativas dos chipsets Intel das séries 7 e 8 são mostradas na ilustração a seguir.

O número total de conectores SATA não mudou, ainda existem seis, mas todos são compatíveis com a interface SATA 6Gb / s de alta velocidade. O número de portas USB 3.0 aumentou de quatro para seis, enquanto o número total é igual a 14 peças. Nos chipsets da 8ª série, a transição para o controlador xHCI (eXtended Host Controller Intarface) foi concluída, o que fornece controle estendido sobre a transferência de dados entre placa-mãe e a periferia. Além disso, a plataforma Lynx Point carece de suporte para o barramento PCI, que foi encontrado nas modificações B e Q da lógica do sistema Intel 7 series.

Uma das principais diferenças da plataforma Lynx Point em relação a seus predecessores é a mudança na abordagem da formação de frequências de clock para blocos funcionais individuais do processador e da placa-mãe. Na lógica do sistema Intel série 8, dois desses sinais são gerados: uma frequência fixa de 100 MHz, a partir da qual os controladores do chipset são sincronizados, e um BCLK controlado, a partir do qual todo o conjunto de frequências necessário para o funcionamento dos blocos internos do o processador central é formado por meio de um sistema multiplicador.

Como você deve se lembrar, a principal crítica à plataforma LGA1155 por parte dos entusiastas de overclocking foi a falta de espaço para aumentar o BCLK devido à instabilidade dos controladores de barramento DMI e PCI Express em frequências mais altas. V Chipsets Intel 8ª série para a formação da frequência base do processador e suas unidades, são utilizados os multiplicadores x1,00, x1,25 e x1,67. Uma solução semelhante pode ser encontrada na plataforma LGA2011. Agora o BCLK pode ser facilmente aumentado para 125/167 MHz (± 5%) sem afetar os componentes sensíveis do sistema.

Como já mencionamos, os processadores Haswell receberam um novo Socket LGA1150, que externamente é quase indistinguível do LGA1155 usual. A localização e as dimensões dos furos para montagem do sistema de refrigeração são idênticas, portanto, coolers compatíveis com as plataformas LGA1155 e LGA1156 são adequados para placas-mãe para Intel Haswell.

Mas, é claro, não será possível instalar processadores de gerações anteriores no novo soquete devido à localização diferente das chaves mecânicas e um número diferente de blocos de contato. Processador Intel Core i7-4770K

No momento de seu anúncio, a linha de produtos de CPU LGA1150 consistirá em um Core i5 e Core i7 quad-core, que suportam a tecnologia Hyper Threading, que permite que dois threads computacionais rodem em um núcleo lógico. Como de costume, variando frequências de clock e valores de TDP, o fabricante criou toda uma gama de modelos com base em um único cristal:

	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
Família	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell
Conector	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150
Processo técnico da CPU, nm	22	22	22	22	22	22	22	22	22	22
Número de núcleos	4 (8 fios)	4 (8 fios)	4 (8 fios)	2 (4 fluxos)	4 (4 fluxos)	4 (4 fluxos)	4 (4 fluxos)	4 (4 fluxos)	4 (4 fluxos)	2 (4 fluxos)
Frequência nominal, GHz	3,4/3,5*	3,1	2,5	2,0	3,4	3,1	2,3	3,2	2,9	2,9
Frequência Turbo Boost, GHz	3,9	3,9	3,7	3,0	3,8	3,8	3,3	3,6	3,6	3,6
Tamanho do cache L3, MB	8	8	8	8	6	6	6	6	6	4
Núcleo gráfico	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
Canais de memória	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Tipo de memória compatível	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
Custo recomendado, $	303/339*	303	303	303	213/242*	213	213	192	192	192

* - o multiplicador é desbloqueado para aumentar; para modelos da série K.

Entre os produtos que diferem em velocidades de clock e TDP, os usuários podem facilmente encontrar exatamente aqueles modelos que a melhor maneira correspondem às tarefas atribuídas. Os fãs de unidades de sistema compactas e com baixo consumo de energia estarão interessados ​​em modificações com a letra "T", que apresentam a melhor eficiência. Usuários coletando universal Unidade de sistema muito provavelmente, eles prestarão atenção aos modelos da série S, que oferecem um equilíbrio entre velocidade e consumo de energia moderado, mas para overclockers e profissionais de overclocking existem processadores da série K com um multiplicador desbloqueado. O modelo Core i5-4570T com eficiência energética se destaca, no qual o número de núcleos de processamento é reduzido para dois e o array de cache L3 é reduzido para 4 MB. Quanto aos preços de varejo, eles quase não diferem do Ivy Bridge de frequência igual, no entanto, não há dúvida de que em um futuro próximo a linha de produtos Haswell será complementada com os modelos Core i3 e Pentium mais jovens.

Para testes abrangentes, o sênior da Haswell, o Core i7-4770K, foi entregue em nosso laboratório. Este processador possui um multiplicador desbloqueado, o que significa que é mais adequado para experimentos de overclock. Infelizmente, o protótipo veio até nós sem nenhum conjunto de entrega, então não podemos julgar o design do sistema de refrigeração e o design da embalagem de varejo.

O aspecto da novidade é quase indistinguível de seus antecessores, o Haswell pode ser identificado pela marcação e pela ausência de um recorte na parte inferior da tampa metálica do distribuidor de calor, que cobre o cristal semicondutor. Na parte traseira existem contatos de metal e componentes eletrônicos, e não é difícil encontrar um modelo na versão LGA1150 entre outros processadores, graças ao tom mais escuro do forro do PCB e menos elementos auxiliares na "barriga".

Intel Core i7-2600K (esquerda), Core i7-3770K, Core i7-4770K (direita)

A frequência nominal dos núcleos de computação da novidade é 3500 MHz, mas neste modo o processador opera com carga computacional máxima.

Na maioria das vezes, o processador opera em frequências mais altas, que devido a Tecnologia Intel O Turbo Boost muda dinamicamente dependendo da carga dos núcleos de processamento e do nível geral de consumo de energia do processador central. Assim, em aplicativos otimizados para computação multithread, o Core i7-4770K, via de regra, opera em frequências de 3600-3700 MHz.

Se o código do programa não funcionar com eficiência em processadores centrais de vários núcleos, as unidades de computação envolvidas são submetidas a overclock para frequências de 3800-3900 MHz, enquanto a dissipação de calor permanece dentro do TDP.

Durante o tempo ocioso, a frequência do clock dos núcleos de computação diminui para 800 MHz, o que deve ter um efeito positivo no nível de aquecimento.

Quanto à tensão, então versões atuais os programas de monitoramento fixam valores na faixa de 1,069-1,104 V, o que é muito semelhante à verdade, em qualquer caso, os predecessores de 22 nm tinham uma ordem de valores semelhante. A propósito, como você deve se lembrar, muitos usuários repreenderam a Intel por usar uma interface térmica de baixa eficiência entre o cristal semicondutor e a tampa do dissipador de calor no Ivy Bridge, como resultado do qual os processadores de 22 nm mostraram aumento de temperatura durante o overclock. A situação mudou com o lançamento do Haswell - vamos descobrir agora, durante a verificação potencial de overclocking Intel Core i7-4770K!

Potencial de overclocking

Antes de prosseguir com a avaliação da margem de segurança do Core i7-4770K, considere o esquema de modelagem de frequência nos processadores Haswell, cujo procedimento de overclock é insignificante, mas ainda difere daquele para Ivy Bridge e Sandy Bridge. Em primeiro lugar, valor máximo o fator de multiplicação para núcleos de processador agora é igual a x80, este fato será sem dúvida apreciado por overclockers profissionais que trabalham com sistemas de resfriamento criogênico. Então, havia um multiplicador separado que controla a frequência do barramento de anel interno. Seu valor pode ser menor ou igual ao fator de multiplicação dos núcleos de computação. E finalmente, graças à introdução de um multiplicador PEG / DMI adicional, tornou-se possível aumentar a frequência base para 125 ou 167 MHz, sem comprometer a estabilidade dos barramentos PCI Express e DMI.

Provavelmente, nem todas as placas-mãe e processadores permitirão que você defina a frequência base para 167 MHz, enquanto aumentar o BCLK para 125 MHz será uma maneira real e eficaz de fazer overclock nos Haswells mais jovens, em que o fator de multiplicação está bloqueado para aumentar. Nosso Core i7-4770K tem um multiplicador livre, então essa vantagem foi usada em experimentos de overclock. Devido à falta de estatísticas de overclock da Haswell, usamos a experiência adquirida ao trabalhar com processadores Ivy Bridge. A energia para os núcleos do processador foi aumentada para 1,24 V, a tensão do barramento Vring interno foi aumentada em +0,1 V. A função de sobretensão PLL interna foi definida como Ativar, a frequência base foi fixada em 100 MHz e os limites de potência do Turbo Boost foram aumentou para 500 watts Com essas configurações, o processador passou no teste de estresse Linpack a 4500 MHz, enquanto a frequência do barramento em anel era de 4200 MHz.

Chamamos sua atenção para as indicações sensores de temperatura, segundo o qual o núcleo mais quente aqueceu até 97 ° C, embora tenhamos usado um dos melhores refrigeradores de ar - Thermalright Silver Arrow para dissipação de calor. Apesar da alta temperatura, o processador permaneceu completamente estável, mas todos os experimentos posteriores de overclocking tiveram que ser interrompidos, já que o menor aumento na tensão levava ao superaquecimento, o que causava o BSOD. Esperemos que acabamos de encontrar uma cópia malsucedida do Core i7-4770K, enquanto na maior parte os processadores Intel executados pelo LGA1150 demonstrarão resultados de overclocking muito melhores.

Acontece que Haswell herdou de seu ancestral Ivy Bridge o mesmo "temperamento quente" que mesmo os melhores refrigeradores de ar dificilmente conseguem enfrentar durante o overclock. A propósito, o Core i7-3770K fornecido para teste em overclock para 4700 MHz a uma tensão de 1,312 V demonstrou um regime térmico semelhante, aquecendo facilmente até 91 C e acima.

Parece que o Core i7-4770K e o Core i7-3770K usam a mesma interface térmica não muito eficiente entre o cristal semicondutor e a tampa do dissipador de calor, que, juntamente com a pequena área do núcleo do processador, leva a altas temperaturas durante overclocking. Bancada de teste

Para uma avaliação abrangente do desempenho do Intel Core i7-4770K, escolhemos os modelos mais antigos dos processadores Ivy Bridge e Sandy Bridge - o Core i7-3770K e o Core i7-2600K - como concorrentes. Assim, poderemos acompanhar o aumento da velocidade de operação ao mudar de geração, bem como avaliar a escalabilidade de desempenho durante o overclock. Mas primeiro, vamos dar uma olhada nas características técnicas dos participantes do teste de hoje.

	Core i7-4770K	Core i7-3770K	Core i7-2600K
Essencial	Haswell	Ponte Ivy	Ponte de areia
Número de transistores, milhões	1400	1400	995
Área de cristal, sq. milímetros	177	160	216
Número de núcleos (threads)	4 (8)	4(8)	4(8)
Tecnologia de processo, nm	22	22	32
Frequência, MHz	3500	3500	3400
Frequência máxima no modo Turbo Boost, MHz	3900	3900	3800
Fator	39*	39*	38*
Cache L1, KB	4 x (32 + 32)	4 x (32 + 32)	4 x (32 + 32)
Cache L2, KB	4 x 256	4 x 256	4 x 256
Cache L3, KB	8192	8192	8192
Memória Suportada	DDR3-1600	DDR3-1600	DDR3-1333
Gráficos integrados	Intel HD Graphics 4600	Intel HD Graphics 4000	Intel HD Graphics 3000
Frequência do núcleo gráfico, MHz	1250	1150	1350
TDP, W	84	77	95

* - Frequência do Turbo Boost

Todos os três processadores têm quatro núcleos de processamento, suportam Hyper Threading e têm a mesma organização de memória cache. Enquanto isso, as velocidades de clock do Core i7-4770K e Core i7-3770K são exatamente as mesmas, enquanto seu irmão de 32 nm fica para trás em 100 MHz tanto na frequência nominal quanto no modo Turbo Boost. Em uma palavra, as características dos rivais são muito próximas, então no modo nominal esperamos obter resultados de desempenho semelhantes.

Como base para bancada Sistema usado LGA1150 Placa ASUS Sabertooth Z87 (UEFI 3009 datado de 24/05/2013), uma revisão detalhada da qual publicaremos em um futuro muito próximo.

Para testar o Ivy Bridge, pegamos uma placa-mãe MSI Z77 MPOWER (UEFI Setup 17.8 de 23/04/2013), e em experimentos com um processador Intel Core i7-2600K, usamos ASRock Z77 Extreme6 (UEFI Setup 2.60 de 01/23 / 2013), que provou ser excelente em overclock de processadores Sandy Bridge.

Os seguintes componentes eram comuns a todas as bancadas de teste:

• cooler: Thermalright Silver Arrow (ventoinha de 140 mm, 1300 rpm);
• memória: G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX (2x4 GB, DDR3-2400, CL10-12-12-31);
• placa de vídeo: ASUS HD7950-DC2T-3GD5 (Radeon HD 7950);
• unidade: Intel SSD 320 Series (300 GB, SATA 3Gb / s);
• fonte de alimentação: Seasonic X-650 (650 W).

O equipamento estava funcionando no sistema operacional sistema operacional MS Windows 7 Enterprise 64 bits (teste de 90 dias), que foi atualizado para o SP1 via serviço windows Atualizar. Um driver foi instalado para a placa de vídeo AMD Catalyst 13.5 de 24/04/2013, e Intel Management Engine 9.5.0.1345 de 27/03/2013 e Utilitário de atualização Intel INF 9.4.0.1017 de 18/03/2013 foram usados ​​para o processador e o sistema lógico, respectivamente. O arquivo de página e o UAC foram desabilitados, nenhuma outra otimização foi feita.

Cada um dos processadores foi testado em dois modos: na frequência nominal e no overclock máximo possível ao usar nosso refrigerador de ar.

	Core i7-4770K	Core i7-4770K OC	Core i7-3770K	Core i7-3770K OC	Core i7-2600K	Core i7-2600K OC
Frequência da CPU, MHz	3900*	4500	3900*	4700	3800*	4800
Tensão Vcore, V	1,106	1,243	1,048	1,312	1,184	1,46
Frequência de RAM, MHz	1600	2400	1600	2400	1600	2133
Horários	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

* - Frequência do Turbo Boost

A maior margem de segurança foi demonstrada pelo "velho" Sandy Bridge, o 22nm Core i7-3770K mostrou resultados ligeiramente piores, enquanto as conquistas do recém-chegado foram as mais modestas.

O conjunto de software usado nos testes é o seguinte:

• AIDA64 2.80.2300 (benchmark Cache e Memória);
• SuperPI XS 1.5;
• wPrime Benchmark 2.06;
• Futuremark PCMark 7 (v1.4.0);
• 7-Zip 9,20 x64 (teste integrado);
• Adobe photoshop CS5 (Retouch Artist Benchmark);
• Cinebench 11.5R (64 bits);
• TrueCrypt 7.1a (teste integrado);
• x264 HD Benchmark v5.0;
• Futuremark 3DMark 11 (v1.0.3);
• Cidade de Arkham do Batman;
• Hitman: Absolution
• F1 2012;
• Metro 2033.

Resultado dos testes

Aplicações sintéticas

Em comparação com seus antecessores, o Haswell apresenta queda na velocidade de leitura, enquanto nas operações de gravação e cópia, o Core i7-4770K é o líder, além disso, o novato tem melhor latência.

Em um teste Super Pi de thread único após Núcleo de overclocking O i7-4770K acompanha seus concorrentes, enquanto no modo nominal mostra o menor tempo para concluir a tarefa.

O teste no benchmark wPrime mostra que depois de forçar a velocidade, todos os três processadores lidam com a tarefa igualmente bem, enquanto nas frequências nominais o recém-chegado chega primeiro à linha de chegada. Afinal, as pequenas melhorias de design de Haswell claramente se beneficiaram!

Em todos os subtestes, sem exceção, Haswell superou seu predecessor tanto no modo normal quanto após overclock, embora a frequência de clock do Core i7-3770K seja 200 MHz superior. Quanto a Sandy Bridge, não parece convincente no contexto de seus descendentes.

Na classificação geral no pacote de testes de jogos Futuremark 3DMark 11, os rivais mostraram resultados muito próximos, já que a influência do processador no resultado final é mínima.

Porém, nos subtestes relacionados ao cálculo de um modelo físico realista, no modo nominal, há uma paridade aproximada de Ivy Bridge e Haswell, enquanto o Core i7-2600K de 32nm é novamente visivelmente inferior aos concorrentes. Após o overclock, o vencedor é o Core i7-3770K, que tem uma vantagem de frequência sobre o Core i7-4770K. Quanto ao Sandy Bridge, ele não consegue acompanhar os novos modelos, apesar de seu impressionante potencial de overclock.

Em tarefas de construção de imagens tridimensionais no programa Cinebench 11.5R, o herói da análise de hoje demonstra uma vantagem significativa, que é especialmente pronunciada em testes de animação em tempo real usando a API OpenGL, onde Haswell é quase 20% mais rápido que Intel Core i7-3770K.

Inesperadamente, no popular editor gráfico Adobe Photoshop, o novato é inferior aos seus congêneres, e nas frequências nominais o lag é de quase 10%, enquanto após overclock, Haswell se mantém no nível de Sandy Bridge. Obviamente, o código do Photoshop não apóia muito as inovações feitas na microarquitetura Haswell.

Por outro lado, em operações de criptografia, o Core i7-4770K supera facilmente seus predecessores, provavelmente devido a melhorias no trabalho de blocos que processam instruções vetoriais.

A velocidade de transcodificação de vídeo de alta definição aumenta visivelmente de geração em geração em cerca de 5-7%, então a vantagem de Haswell é bastante esperada.

Desempenho de jogos 3D

Comparar o desempenho de modelos mais antigos de processadores em videogames não é uma tarefa fácil, no entanto, procuramos encontrar tais aplicativos que sejam o mais exigentes possível quanto ao desempenho da parte computacional. É verdade que com a inclusão do anti-aliasing de tela cheia, a produtividade da placa de vídeo tornou-se um gargalo, então o anti-aliasing teve que ser desligado.

No atirador Batman: Arkham City, o herói do teste de hoje mostrou os melhores resultados, a vantagem de Haswell no modo padrão é especialmente perceptível, enquanto em overclock os oponentes mostram resultados idênticos.

Em frequências nominais, Hitman: Absolution mostra uma ligeira vantagem do Ivy Bridge, enquanto o Core i7-4770K demonstra uma taxa de quadros ligeiramente inferior. Após overclock, todos os três processadores mostram a mesma velocidade, apesar de nível diferente frequências de relógio.

No simulador de corrida F1 2012, o desempenho de Haswell está no mesmo nível da competição, mas apenas no modo normal. Após o overclock, Ivy Bridge assume a liderança, seguido pelo Core i7-2600K, e a velocidade do recém-chegado é um pouco inferior à de seus concorrentes. A menor velocidade de clock do Core i7-4770K obviamente afeta.

No shooter Metro 2033, os processadores Ivy Bridge e Haswell mostram taxas de quadros idênticas, tanto em overclocking quanto na frequência nominal. O Core i7-2600K perde um pouco para os líderes, mas o lag não é tão perceptível a ponto de falar em uma diminuição no conforto da jogabilidade.

Consumo de energia

Para avaliar a eficiência energética dos processadores, usamos o dispositivo Basetech Cost Control 3000, que foi utilizado para estimar o consumo médio de energia das bancadas de teste "da parede" durante o tempo ocioso do sistema, bem como o consumo de energia de pico ao passar pelo Teste de estresse LinX.

No modo normal, o Core i7-4770K demonstra a melhor eficiência energética, superando o processador de 22 nm da geração anterior em 12% em modo inativo e quase 5% na carga máxima, e o mais "glutão" deve ser o Core i7-2600K. Após o overclock, a situação muda, e o menor consumo de energia é mostrado pelo Core i7-3770K, enquanto a eficiência de energia do Haswell diminui. Provavelmente, isso se deve às peculiaridades do subsistema de alimentação da plataforma LGA1150 ou à falha no microcódigo de controle na versão inicial do firmware da placa-mãe.

conclusões

Antes de tirar conclusões, vamos tentar descobrir se a aparência da microarquitetura Haswell corresponde à estratégia Tik-Tock, porque a resposta a essa pergunta não é de todo inequívoca. Por um lado, a parte de computação dos novos processadores ficou do Ivy Bridge praticamente inalterada, o que é indiretamente confirmado pelos resultados do teste, e isso não parece corresponder à iteração "Tak". De qualquer forma, o avanço que foi observado com o advento do Sandy Bridge não é observado, em termos de desempenho. processadores mais recentes Intel Haswell acabou sendo apenas um pouco mais rápido do que os representantes da geração anterior. Mas, por outro lado, a reorganização do subsistema de energia e a transferência do regulador de voltagem para um cristal semicondutor é uma solução única que distingue fundamentalmente o Haswell de todas as gerações anteriores de processadores Intel. As razões para este desenvolvimento de eventos são compreensíveis, em termos de poder de computação, os processadores centrais da Intel superam significativamente os produtos dos concorrentes, o que significa que o fabricante de chips pode se concentrar em melhorar a eficiência energética e otimizar os custos de produção. Isso atinge a unificação da gama de modelos. unidades centrais de processamento, o que permite que Haswell seja usado na maioria dispositivos diferentes: de monoblocos e "desktops" clássicos a tablets e laptops finos.

Quanto ao herói da análise de hoje, o processador Intel Core i7-4770K, mostrou um aumento constante no desempenho em comparação com os modelos da geração anterior. No entanto, muitas vezes a vantagem é calculada por uma pequena porcentagem, então os usuários provavelmente não notarão uma diferença significativa ao mudar de Ivy Bridge para Haswell. É outra questão, se a questão de escolher uma base para um novo PC é uma questão, definitivamente há um motivo para pensar em adquirir a plataforma LGA1150, como a mais moderna e promissora. Uma vantagem importante do Lynx Point, além de expandir a funcionalidade, são as capacidades de overclock aprimoradas, que tornam possível fazer overclock até mesmo nos modelos Haswell mais jovens. O potencial do Core i7-4770K em si não era muito impressionante, o processador revelou-se extremamente quente, o que afetou negativamente os resultados do overclocking, enquanto o ganho de desempenho com o aumento da frequência nos surpreendeu agradavelmente. Em geral, os novos processadores Intel são definitivamente um sucesso, embora a escolha seja sua, queridos leitores!

O equipamento de teste foi fornecido pelas seguintes empresas:

• ASRock - placa-mãe ASRock Z77 Extreme6;
• ASUS - placa-mãe ASUS Sabertooth Z87 e placa de vídeo HD7950-DC2T-3GD5;
• G.Skill - kit de memória G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX;
• Intel - processadores Intel Core i7-4770K, Core i7-3770 e Core i7-2600K, Intel SSD 320 Series 300 GB;
• MSI - placa-mãe Placa MSI Z77 MPOWER e Processador Intel Core i7-3770K;
• Syntex - fonte de alimentação Seasonic X-650;
• Thermalright - cooler Thermalright Silver Arrow.