Перейти к содержимому

Ivy bridge какое поколение

  • автор:

От Sandy Bridge до Coffee Lake: сравниваем семь поколений Intel Core i7

Практически всегда под любой публикацией, в которой так или иначе затрагивается тема производительности современных интеловских процессоров, рано или поздно появляется несколько сердитых читательских комментариев о том, что прогресс в развитии чипов у Intel давно забуксовал и нет смысла переходить со «старого доброго Core i7-2600K» на что-то новое. В таких репликах, скорее всего, будет раздражённо упоминаться про прирост производительности на неосязаемом уровне «не более пяти процентов в год»; про низкокачественный внутренний термоинтерфейс, который непоправимо испортил современные процессоры Intel; либо про то, что покупать в современных условиях процессоры с таким же, как и несколько лет назад, количеством вычислительных ядер вообще – удел недальновидных дилетантов, так как в них нет необходимого задела на будущее.

В том, что все такие реплики не лишены оснований, сомнений нет. Однако очень похоже, что они многократно преувеличивают имеющиеся проблемы. Лаборатория 3DNews подробно тестирует интеловские процессоры с 2000 года, и мы не можем согласиться с тезисом, что какому бы то ни было их развитию пришёл конец, а происходящее с микропроцессорным гигантом в течение последних лет иначе как стагнацией уже и не назовёшь. Да, какие-то кардинальные перемены с процессорами Intel происходят редко, но тем не менее они продолжают планомерно совершенствоваться. Поэтому те чипы серии Core i7, которые можно купить сегодня, заведомо лучше моделей, предлагавшихся несколько лет тому назад.

Поколение Core Кодовое имя Техпроцесс Этап разработки Время выхода
2 Sandy Bridge 32 нм Так (Архитектура) I кв. 2011
3 Ivy Bridge 22 нм Тик (Процесс) II кв. 2012
4 Haswell 22 нм Так (Архитектура) II кв. 2013
5 Broadwell 14 нм Тик (Процесс) II кв. 2015
6 Skylake 14 нм Так
(Архитектура)		 III кв. 2015
7 Kaby Lake 14+ нм Оптимизация I кв. 2017
8 Coffee Lake 14++ нм Оптимизация IV кв. 2017

Собственно, этот материал как раз и является контраргументом для рассуждений о никчёмности выбранной Intel стратегии постепенного развития потребительских CPU. Мы решили собрать в одном тесте старшие интеловские процессоры для массовых платформ за последние семь лет и посмотреть на практике, насколько представители серий Kaby Lake и Coffee Lake ушли вперёд относительно «эталонных» Sandy Bridge, которые за годы гипотетических сравнений и мысленных противопоставлений в представлении обывателей стали настоящей иконой процессоростроения.

⇡#Что поменялось в процессорах Intel c 2011 года по настоящее время

Отправной точкой в новейшей истории развития процессоров Intel принято считать микроархитектуру Sandy Bridge. И это неспроста. Несмотря на то, что первое поколение процессоров под маркой Core было выпущено в 2008 году на базе микроархитектуры Nehalem, почти все основные черты, которые присущи современным массовым CPU микропроцессорного гиганта, вошли в обиход не тогда, а парой лет позднее, когда распространение получило следующее поколение процессорного дизайна, Sandy Bridge.

Сейчас компания Intel приучила нас к откровенно неторопливому прогрессу в разработке микроархитектуры, когда нововведений стало очень мало и они почти не приводят к росту удельной производительности процессорных ядер. Но всего лишь семь лет назад ситуация была кардинально иной. В частности, переход от Nehalem к Sandy Bridge был ознаменован 15-20-процентным ростом показателя IPC (числа исполняемых за такт инструкций), что обуславливалось глубокой переделкой логической конструкции ядер с прицелом на повышение их эффективности.

В Sandy Bridge были заложены многие принципы, которые с тех пор не менялись и стали стандартными для большинства процессоров сегодняшнего дня. Например, именно там появился отдельный кеш нулевого уровня для декодированных микроопераций, а также стал применяться физический регистровый файл, снижающий энергозатраты при работе алгоритмов внеочередного выполнения инструкций.

Но, пожалуй, самым главным нововведением стало то, что Sandy Bridge был спроектирован как унифицированная система-на-чипе, рассчитанная одновременно на все классы применений: на серверные, десктопные и мобильные. Скорее всего, в прадедушки современных Coffee Lake общественное мнение поставило именно его, а не какой-нибудь Nehalem и уж тем более не Penryn, именно из-за этой особенности. Впрочем, и итоговая сумма всех переделок в глубинах микроархитектуры Sandy Bridge тоже оказалась весьма значительной. В конечном итоге этот дизайн утратил все старые родственные связи с P6 (Pentium Pro), которые то здесь, то там проявлялись во всех предшествующих процессорах Intel.

Говоря об общей структуре, нельзя также не вспомнить и о том, что в процессорный кристалл Sandy Bridge впервые в истории интеловских CPU было встроено полноценное графическое ядро. Этот блок отправился внутрь процессора вслед за контроллером DDR3-памяти, разделяемым L3-кешем и контроллером шины PCI Express. Для соединения вычислительных ядер и всех остальных «внеядерных» частей инженеры Intel внедрили в Sandy Bridge новую на тот момент масштабируемую кольцевую шину, применяемую для организации взаимодействия между структурными единицами в последующих массовых CPU и по сей день.

Если же опуститься на уровень микроархитектуры Sandy Bridge, то одной из ключевых её особенностей стала поддержка семейства SIMD-инструкций, AVX, предназначенных для работы с 256-битными векторами. К настоящему моменту такие инструкции прочно вошли в обиход и не кажутся чем-то необычным, но их реализация в Sandy Bridge потребовала расширения части вычислительных исполнительных устройств. Инженеры Intel стремились сделать работу с 256-битными данными такой же быстрой, как и с векторами меньшей разрядности. Поэтому вместе с реализацией полноценных 256-битных исполнительных устройств потребовалось и увеличение скорости работы процессора с памятью. Логические исполнительные устройства, предназначенные для загрузки и сохранения данных, в Sandy Bridge получили удвоенную производительность, кроме того, симметрично была увеличена пропускная способность кеш-памяти первого уровня при чтении.

Микроархитектура Sandy Bridge

Микроархитектура Sandy Bridge

Нельзя не упомянуть и о сделанных в Sandy Bridge кардинальных изменениях в работе блока предсказания ветвлений. Благодаря оптимизациям в применяемых алгоритмах и увеличению размеров буферов, архитектура Sandy Bridge позволила сократить процент неверных предсказаний переходов почти вдвое, что не только заметно сказалось на производительности, но и позволило дополнительно снизить энергопотребление этого дизайна.

В конечном итоге с сегодняшних позиций процессоры Sandy Bridge можно было бы назвать образцово-показательным воплощением фазы «так» в интеловском принципе «тик-так». Как и предшественники, данные процессоры продолжили базироваться на техпроцессе с 32-нм нормами, но предложенный ими рост производительности оказался более чем убедителен. И подпитывала его не только обновлённая микроархитектура, но и увеличенные на 10-15 процентов тактовые частоты, а также внедрение более агрессивной версии технологии Turbo Boost 2.0. Если учесть всё это, хорошо понятно, почему многие энтузиасты до сих пор вспоминают Sandy Bridge самыми тёплыми словами.

Старшим предложением в семействе Core i7 на момент выхода микроархитектуры Sandy Bridge стал Core i7-2600K. Этот процессор получил тактовую частоту на уровне 3,3 ГГц с возможностью авторазгона при неполной нагрузке до 3,8 ГГц. Впрочем, отличали 32-нм представителей Sandy Bridge не только сравнительно высокие для того времени тактовые частоты, но и хороший разгонный потенциал. Среди Core i7-2600K нередко можно было встретить экземпляры, способные работать на частотах 4,8-5,0 ГГц, что во многом обуславливалось применением в них качественного внутреннего термоинтерфейса – бесфлюсового припоя.

Через девять месяцев после выпуска Core i7-2600K, в октябре 2011 года, компания Intel обновила старшее предложение в модельном ряду и предложила немного ускоренную модель Core i7-2700K, номинальная частота которой была доведена до 3,5 ГГц, а максимальная частота в турборежиме – до 3,9 ГГц.

Впрочем, жизненный цикл Core i7-2700K оказался коротким – уже в апреле 2012 года на смену Sandy Bridge пришёл обновлённый дизайн Ivy Bridge. Ничего особенного: Ivy Bridge относился к фазе «тик», то есть представлял собой перевод старой микроархитектуры на новые полупроводниковые рельсы. И в этом отношении прогресс действительно был серьёзным – кристаллы Ivy Bridge производились по 22-нм технологическому процессу, основанному на трёхмерных FinFET-транзисторах, которые в то время только входили в употребление.

При этом старая микроархитектура Sandy Bridge на низком уровне осталась практически нетронута. Были выполнены лишь отдельные косметические переделки, которые ускорили выполнение в Ivy Bridge операций деления и немного повысили эффективность технологии Hyper-Threading. Правда, попутно были несколько улучшены «внеядерные» компоненты. Контроллер PCI Express получил совместимость с третьей версией протокола, а контроллер памяти увеличил свои возможности и стал поддерживать скоростную оверклокерскую DDR3-память. Но в итоге рост удельной производительности при переходе от Sandy Bridge к Ivy Bridge составил не более 3-5 процентов.

Не дал серьёзных причин для радости и новый технологический процесс. К сожалению, внедрение 22-нм норм не позволило как-то принципиально нарастить тактовые частоты Ivy Bridge. Старшая версия Core i7-3770K получила номинальную частоту 3,5 ГГц с возможностью разгона в турборежиме до 3,9 ГГц, то есть с точки зрения частотной формулы она оказалась ничуть не быстрее Core i7-2700K. Улучшилась лишь энергоэффективность, однако пользователей настольных компьютеров этот аспект традиционно волнует слабо.

Всё это, конечно, вполне можно списать на то, что на этапе «тик» никаких прорывов происходить и не должно, но кое в чём Ivy Bridge оказались даже хуже предшественников. Речь – о разгоне. При выводе на рынок носителей этого дизайна Intel приняла решение отказаться от использования при финальной сборке процессоров бесфлюсовой пайки галлиевым припоем теплораспределительной крышки к полупроводниковому кристаллу. Начиная с Ivy Bridge для организации внутреннего термоинтерфейса стала использоваться банальная термопаста, и это сразу же ударило по максимально достижимым частотам. По разгонному потенциалу Ivy Bridge определённо стали хуже, и в результате переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge стал одним из самых спорных моментов в новейшей истории потребительских процессоров Intel.

Поэтому на следующий этап эволюции, Haswell, возлагались особенные надежды. В этом поколении, относящемся к фазе «так», должны были появиться серьёзные микроархитектурные улучшения, от которых ожидалась способность как минимум продвинуть вперёд забуксовавший было прогресс. И в какой-то степени это произошло. Появившиеся летом 2013 года процессоры Core четвёртого поколения действительно приобрели заметные улучшения во внутренней структуре.

Основное: теоретическая мощность исполнительных устройств Haswell, выражающаяся в количестве исполняемых за такт микроопераций, по сравнению с прошлыми CPU выросла на треть. В новой микроархитектуре не только был проведён ребаланс имеющихся исполнительных устройств, но и появилось два дополнительных исполнительных порта для целочисленных операций, обслуживания ветвлений и генерации адресов. Кроме того, микроархитектура получила совместимость с расширенным набором векторных 256-битных инструкций AVX2, которые благодаря трёхоперандным FMA-командам увеличили пиковую пропускную способность архитектуры вдвое.

В дополнение к этому инженеры Intel пересмотрели ёмкость внутренних буферов и, где это было необходимо, увеличили их. Выросло в размере окно планировщика. Кроме того, были увеличены целочисленный и вещественночисленный физические регистровые файлы, что улучшило возможности процессора по переупорядочиванию порядка исполнения инструкций. В дополнение ко всему этому, существенно изменилась и подсистема кеш-памяти. L1- и L2-кеши в Haswell получили вдвое более широкую шину.

Казалось бы, перечисленных улучшений должно быть достаточно для того, чтобы заметно поднять удельную производительность новой микроархитектуры. Но как бы не так. Проблема дизайна Haswell состояла в том, что он оставил без изменений входную часть исполнительного конвейера и декодер x86-команд сохранил ту же производительность, что и раньше. То есть максимальный темп декодирования x86-кода в микроинструкции остался на уровне 4-5 команд за такт. И в результате при сопоставлении Haswell и Ivy Bridge на одинаковой частоте и при нагрузке, не использующей новые AVX2-инструкции, выигрыш в производительности оказался всего лишь на уровне 5-10 процентов.

Микроархитектура Haswell

Имидж микроархитектуры Haswell подпортила и первая волна процессоров, выпущенная на её основе. Опираясь на всё тот же 22-нм техпроцесс, что и Ivy Bridge, новинки не смогли предложить высокие частоты. Например, старший Core i7-4770K вновь получил базовую частоту 3,5 ГГц и максимальную частоту в турборежиме на уровне 3,9 ГГц, то есть по сравнению с прошлыми поколениями Core никакого продвижения не наметилось.

В то же время с внедрением следующего технологического процесса с 14-нм нормами у Intel стали возникать разного рода трудности, поэтому через год, летом 2014 года, на рынок было выведено не следующее поколение процессоров Core, а вторая очередь Haswell, которая получила кодовые имена Haswell Refresh, или, если говорить о флагманских модификациях, то Devil’s Canyon. В рамках этого обновления Intel смогла заметно увеличить тактовые частоты 22-нм CPU, что действительно вдохнуло в них новую жизнь. В качестве примера можно привести новый старший процессор Core i7-4790K, который по номинальной частоте взял отметку в 4,0 ГГц и получил максимальную частоту с учётом турборежима на уровне 4,4 ГГц. Удивительно, что подобное полугигагерцевое ускорение было достигнуто без каких-либо реформ техпроцесса, а лишь за счёт простых косметических изменений в схеме питания процессоров и благодаря улучшению теплопроводящих свойств термопасты, используемой под крышкой CPU.

Впрочем, даже представители семейства Devil’s Canyon особенно жалуемыми в среде энтузиастов предложениями стать не смогли. На фоне результатов Sandy Bridge их разгон нельзя было назвать выдающимся, к тому же достижение высоких частот требовало сложного «скальпирования» – демонтажа процессорной крышки с последующей заменой штатного термоинтерфейса каким-либо материалом с лучшей теплопроводностью.

Из-за сложностей, которые преследовали Intel при переводе массового производства на 14-нм нормы, выступление следующего, пятого по счёту поколения процессоров Core, Broadwell, получилось сильно скомканным. Компания долго не могла решить, стоит ли вообще выпускать на рынок десктопные процессоры с этим дизайном, поскольку при попытках изготовления крупных полупроводниковых кристаллов уровень брака превышал приемлемые значения. В конечном итоге предназначенные для настольных компьютеров четырёхъядерники Broadwell всё-таки появились, но, во-первых, произошло это лишь летом 2015 года – с девятимесячным опозданием относительно изначально запланированного срока, а во-вторых, уже через два месяца после их анонса Intel представила дизайн следующего поколения, Skylake.

Тем не менее с точки зрения развития микроархитектуры Broadwell трудно назвать вторичной разработкой. И даже более того, в настольных процессорах этого поколения применялись такие решения, к которым ни до того, ни после того Intel никогда не прибегала. Уникальность десктопных Broadwell определялась тем, что в них проникло производительное интегрированное графическое ядро Iris Pro уровня GT3e. И это значит не только то, что процессоры этого семейства обладали самым мощным на тот момент встроенным видеоядром, но и также то, что они комплектовались дополнительным 22-нм кристаллом Crystall Well, представляющим собой основанную на eDRAM кеш-память четвёртого уровня.

Смысл добавления в процессор отдельного чипа быстрой встроенной памяти вполне очевиден и обусловлен потребностями производительного встроенного графического ядра в фрейм-буфере с низкой латентностью и высокой пропускной способностью. Однако установленная в Broadwell память eDRAM архитектурно была выполнена именно как виктимный кеш, и ей могли пользоваться и вычислительные ядра CPU. В результате десктопные Broadwell стали единственными в своём роде массовыми процессорами с 128 Мбайт L4-кеша. Правда, при этом несколько пострадал объём расположенного в процессорном кристалле L3-кеша, который был сокращён с 8 до 6 Мбайт.

Некоторые улучшения были заложены и в базовой микроархитектуре. Несмотря на то, что Broadwell относился к фазе «тик», переделки коснулись входной части исполнительного конвейера. Было увеличено окно планировщика внеочередного исполнения команд, в полтора раза вырос объём таблицы ассоциативной трансляции адресов второго уровня, а, кроме того, вся схема трансляции приобрела второй обработчик промахов, что позволило обрабатывать по две операции преобразования адресов параллельно. В сумме все нововведения повысили эффективность внеочередного исполнения команд и предсказания сложных ветвлений кода. Попутно были усовершенствованы механизмы выполнения операций умножения, которые в Broadwell стали обрабатываться в существенно более быстром темпе. По итогам всего этого Intel даже смогла утверждать, что улучшения микроархитектуры повысили удельную производительность Broadwell по сравнению с Haswell на величину порядка пяти процентов.

Но несмотря на всё это, ни о каком существенном преимуществе первых десктопных 14-нм процессоров вести речь было невозможно. И кеш четвёртого уровня, и микроархитектурные изменения лишь пытались скомпенсировать главный изъян Broadwell – низкие тактовые частоты. Из-за проблем с технологическим процессом базовая частота старшего представителя семейства, Core i7-5775C, была установлена лишь на уровне 3,3 ГГц, а частота в турборежиме не превышала 3,7 ГГц, что оказалось хуже характеристик Devil’s Canyon на целых 700 МГц.

Подобная же история произошла и с разгоном. Предельные частоты, до которых удавалось раскочегаривать десктопные Broadwell без использования продвинутых методов охлаждения, находились в районе 4,1-4,2 ГГц. Поэтому нет ничего удивительного, что потребители восприняли выпуск Broadwell скептически, и процессоры этого семейства так и остались странным нишевым решением для тех, кто был заинтересован в производительном встроенном графическом ядре. Первым же полноценным 14-нм чипом для настольных компьютеров, который смог привлечь к себе внимание широких слоёв пользователей, стал только следующий проект микропроцессорного гиганта – Skylake.

Производство Skylake, как и процессоров предыдущего поколения, выполнялось по 14-нм техпроцессу. Однако здесь Intel уже смогла добиться нормальных тактовых частот и разгона: старшая десктопная версия Skylake, Core i7-6700K, получила номинальную частоту 4,0 ГГц и авторазгон в рамках турборежима до 4,2 ГГц. Это чуть более низкие значения, если сравнивать с Devil’s Canyon, однако более новые процессоры оказались определённо быстрее предшественников. Дело в том, что Skylake – это «так» в интеловской номенклатуре, что означает существенные изменения в микроархитектуре.

И они действительно есть. Улучшений в дизайне Skylake на первый взгляд было сделано не так много, но все они носили прицельный характер и позволили устранить имевшиеся слабые места в микроархитектуре. Если коротко, то Skylake получили увеличенные внутренние буфера для более глубокого внеочередного исполнения инструкций и более высокую пропускную способность кеш-памяти. Усовершенствования затронули блок предсказания переходов и входную часть исполнительного конвейера. Также был увеличен темп исполнения инструкций деления, и перебалансированы механизмы исполнения операций сложения, умножения и FMA-инструкций. В довершение разработчики потрудились над повышением эффективности технологии Hyper-Threading. В сумме это позволило добиться примерно 10-процентного улучшения производительности на такт в сравнении с процессорами прошлых поколений.

Микроархитектура Skylake

В целом Skylake можно охарактеризовать как достаточно глубокую оптимизацию исходной архитектуры Core, с таким расчётом, чтобы в дизайне процессора не оставалось никаких узких мест. С одной стороны, за счёт увеличения мощности декодера (с 4 до 5 микроопераций за такт) и скорости работы кеша микроопераций (с 4 до 6 микроопераций за такт) существенно увеличился темп декодирования инструкций. А с другой – выросла эффективность обработки получающихся микроопераций, чему поспособствовало углубление алгоритмов внеочередного исполнения и перераспределение возможностей исполнительных портов вместе с серьёзной ревизией темпа исполнения целого ряда обычных, SSE и AVX-команд.

Например, Haswell и Broadwell имели по два порта для исполнения умножений и FMA-операций над вещественными числами, но только один порт предназначался для сложений, что плохо соответствовало реальному программному коду. В Skylake этот дисбаланс был устранён и сложения стали выполняться уже на двух портах. Кроме того, количество портов, способных работать с целочисленными векторными инструкциями, выросло с двух до трёх. В конечном итоге всё это привело к тому, что практически для любого типа операций в Skylake всегда есть несколько альтернативных портов. А это значит, что в микроархитектуре наконец были успешно устранены практически все возможные причины простоя конвейера.

Заметные изменения затронули и подсистему кеширования: пропускная способность кеш-памяти второго и третьего уровня была увеличена. Кроме того, сократилась ассоциативность кеша второго уровня, что в конечном счёте позволило улучшить его КПД и уменьшить штраф при обработке промахов.

Существенные перемены произошли и на более высоком уровне. Так, в Skylake вдвое выросла пропускная способность кольцевой шины, которая соединяет все процессорные блоки. Кроме того, в CPU этого поколения обосновался новый контроллер памяти, который получил совместимость с DDR4 SDRAM. А в дополнение к этому для соединения процессора с чипсетом стала применяться новая шина DMI 3.0 с увеличенной вдвое пропускной способностью, что дало возможность реализовать скоростные линии PCI Express 3.0 в том числе и через чипсет.

Впрочем, как и все предшествующие версии архитектуры Core, Skylake представлял собой ещё одну вариацию на тему изначального дизайна. А это значит, что и в шестом поколении микроархитектуры Core разработчики Intel продолжили придерживаться тактики поэтапного внедрения улучшений на каждом цикле разработки. В целом это – не слишком впечатляющий подход, который не позволяет увидеть какие-то значимые изменения в производительности сразу – при сравнении CPU из соседних поколений. Но зато при модернизации старых систем ощутимый прирост производительности заметить совсем несложно. Например, сама Intel охотно сравнивала Skylake с Ivy Bridge, демонстрируя при этом, что за три года быстродействие процессоров выросло более чем на 30 процентов.

И в действительности это был достаточно серьёзный прогресс, потому что потом всё стало значительно хуже. После Skylake какое бы то ни было улучшение удельной производительности процессорных ядер прекратилось совсем. Те процессоры, которые представлены на рынке в настоящее время, всё ещё продолжают использовать микроархитектурный дизайн Skylake, несмотря на то, что с момента его появления в десктопных процессорах прошло уже почти три года. Неожиданный простой случился из-за того, что Intel не смогла справиться со внедрением следующей версии полупроводникового процесса с 10-нм нормами. В результате весь принцип «тик-так» рассыпался, вынудив микропроцессорного гиганта как-то выкручиваться и заниматься многократным перевыпуском старых продуктов под новыми именами.

Процессоры поколения Kaby Lake, которые появились на рынке в самом начале 2017 года, стали первым и очень ярким примером попыток Intel продать клиентам тот же Skylake во второй раз. Близкие родственные связи между двумя поколениями процессоров особо и не скрывались. Intel честно говорила, что Kaby Lake – это уже не «тик» и не «так», а простая оптимизация предыдущего дизайна. При этом под словом «оптимизация» понимались некие улучшения в структуре 14-нм транзисторов, которые открывали возможность увеличения тактовых частот без изменения рамок теплового пакета. Для видоизменённого техпроцесса был даже придуман специальный термин «14+ нм». Благодаря этой производственной технологии старший массовый десктопный процессор Kaby Lake, получивший наименование Core i7-7700K, смог предложить пользователям номинальную частоту 4,2 ГГц и частоту турборежима 4,5 ГГц.

Таким образом, рост частот Kaby Lake по сравнению с оригинальным Skylake составил примерно 5 процентов, и этим всё и ограничивалось, что, честно говоря, ставило под сомнение правомерность отнесения Kaby Lake к следующему поколению Core. До этого момента каждое последующее поколение процессоров, не важно, относилось оно к фазе «тик» или «так», обеспечивало хоть какой-то прирост показателя IPC. Между тем в Kaby Lake никаких микроархитектурных улучшений не было вообще, поэтому эти процессоры логичнее было бы считать просто вторым степпингом Skylake.

Однако новая версия 14-нм техпроцесса всё же смогла кое в чём положительно проявить себя: разгонный потенциал Kaby Lake по сравнению с Skylake подрос примерно на 200-300 МГц, благодаря чему процессоры данной серии оказались достаточно тепло встречены энтузиастами. Правда, Intel продолжила использовать под процессорной крышкой вместо припоя термопасту, поэтому для полноценного разгона Kaby Lake необходимо было проводить скальпирование.

Не справилась Intel и с вводом в строй 10-нм технологии и к началу текущего года. Поэтому в конце прошлого года на рынок была выведена ещё одна разновидность процессоров, построенных на всё той же микроархитектуре Skylake, – Coffee Lake. Но говорить о Coffee Lake как о третьем обличье Skylake не совсем правильно. Прошлый год стал периодом кардинальной смены парадигмы на процессорном рынке. В «большую игру» вернулась AMD, которая смогла переломить устоявшиеся традиции и создать спрос на массовые процессоры с числом ядер более четырёх. Внезапно Intel оказалась в роли догоняющей, и выход Coffee Lake стал не столько попыткой заполнить паузу до долгожданного появления 10-нм процессоров Core, сколько реакцией на выход шести- и восьмиядерных процессоров AMD Ryzen.

В результате процессоры Coffee Lake получили важное структурное отличие от своих предшественников: число ядер в них было увеличено до шести штук, что с массовой платформой Intel произошло впервые. Однако при этом никаких изменений на уровне микроархитектуры вновь введено не было: Coffee Lake по сути – шестиядерный Skylake, собранный на основе точно таких же по внутреннему устройству вычислительных ядер, которые снабжены увеличенным до 12 Мбайт L3-кешем (по стандартному принципу 2 Мбайт на ядро) и объединены привычной кольцевой шиной.

Впрочем, несмотря на то, что мы так запросто позволяем себе говорить о Coffee Lake «ничего нового», утверждать о полном отсутствии каких-то перемен не совсем справедливо. Хотя в микроархитектуре вновь ничего не поменялось, специалистам Intel пришлось потратить немало усилий для того, чтобы шестиядерные процессоры смогли вписаться в стандартную десктопную платформу. И результат вышел достаточно убедительным: шестиядерные процессоры остались верны привычному тепловому пакету и, более того, совсем не замедлились по тактовым частотам.

В частности, старший представитель поколения Coffee Lake, Core i7-8700K, получил базовую частоту 3,7 ГГц, а в турборежиме он может разгоняться до 4,7 ГГц. При этом оверклокерский потенциал Coffee Lake, несмотря на его более массивный полупроводниковый кристалл, оказался даже лучше, чем у всех предшественников. Core i7-8700K нередко выводятся их рядовыми владельцами на пятигигагерцевый рубеж, причём такой разгон бывает реален даже без скальпирования и замены внутреннего термоинтерфейса. И это значит, что Coffee Lake хоть и экстенсивный, но существенный шаг вперёд.

Всё это стало возможным исключительно благодаря очередному усовершенствованию 14-нм технологического процесса. На четвёртый год его использования для массового производства десктопных чипов Intel удалось добиться действительно впечатляющих результатов. Внедрённая третья версия 14-нм норм («14++ нм» в обозначениях производителя) и перекомпоновка полупроводникового кристалла позволили существенно улучшить производительность в пересчёте на каждый затраченный ватт и поднять суммарную вычислительную мощность. Внедрением шестиядерности Intel, пожалуй, смогла совершить даже более значительный шаг вперёд, чем любым из предшествующих тому улучшений микроархитектуры. И сегодня Coffee Lake смотрится весьма соблазнительным вариантом для модернизации старых систем, основанных на предыдущих носителях микроархитектуры Core.

⇡#Процессоры и платформы: спецификации

Для проведения сравнения семи последних поколений Core i7 мы взяли старших представителей в соответствующих сериях – по одному от каждого дизайна. Основные характеристики этих процессоров приведены в следующей таблице.

Core i7-2700K Core i7-3770K Core i7-4790K Core i7-5775C Core i7-6700K Core i7-7700K Core i7-8700K
Кодовое имя Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell (Devil’s Canyon) Broadwell Skylake Kaby Lake Coffee Lake
Технология производства, нм 32 22 22 14 14 14+ 14++
Дата выхода 23.10.2011 29.04.2012 2.06.2014 2.06.2015 5.08.2015 3.01.2017 5.10.2017
Ядра/потоки 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 6/12
Базовая частота, ГГц 3,5 3,5 4,0 3,3 4,0 4,2 3,7
Частота Turbo Boost, ГГц 3,9 3,9 4,4 3,7 4,2 4,5 4,7
L3-кеш, Мбайт 8 8 8 6 (+128 Мбайт eDRAM) 8 8 12
Поддержка памяти DDR3-1333 DDR3-1600 DDR3-1600 DDR3L-1600 DDR4-2133 DDR4-2400 DDR4-2666
Расширения набора инструкций AVX AVX AVX2 AVX2 AVX2 AVX2 AVX2
Интегрированная графика HD 3000 (12 EU) HD 4000 (16 EU) HD 4600 (20 EU) Iris Pro 6200 (48 EU) HD 530 (24 EU) HD 630 (24 EU) UHD 630 (24 EU)
Макс. частота графического ядра, ГГц 1,35 1,15 1,25 1,15 1,15 1,15 1,2
Версия PCI Express 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
Линии PCI Express 16 16 16 16 16 16 16
TDP, Вт 95 77 88 65 91 91 95
Сокет LGA1155 LGA1155 LGA1150 LGA1150 LGA1151 LGA1151 LGA1151v2
Официальная цена $332 $332 $339 $366 $339 $339 $359

Любопытно, что за прошедшие с момента выпуска Sandy Bridge семь лет Intel так и не смогла заметно нарастить тактовые частоты. Несмотря на то, что дважды менялся технологический производственный процесс и дважды серьезно оптимизировалась микроархитектура, сегодняшние Core i7 почти не продвинулись вперёд по своей рабочей частоте. Новейший Core i7-8700K имеет номинальную частоту 3,7 ГГц, что всего лишь на 6 процентов выше частоты вышедшего в 2011 году Core i7-2700K.

Впрочем, такое сравнение не совсем корректно, ведь Coffee Lake имеет в полтора раза больше вычислительных ядер. Если же ориентироваться на четырёхъядерный Core i7-7700K, то рост частоты выглядит всё-таки убедительнее: этот процессор ускорился относительно 32-нм Core i7-2700K на достаточно весомые 20 процентов в мегагерцевом выражении. Хотя всё равно вряд ли это можно назвать впечатляющим приростом: в абсолютных величинах это конвертируется в прибавку по 100 МГц в год.

Нет никаких прорывов и в других формальных характеристиках. Intel продолжает снабжать все свои процессоры индивидуальной кеш-памятью второго уровня объёмом 256 Кбайт на ядро, а также общим на все ядра L3-кешем, размер которого определяется из расчёта 2 Мбайт на ядро. Иными словами, главный фактор, по которому произошёл самый большой прогресс, – это число вычислительных ядер. Развитие Core начиналось с четырёхъядерных CPU, а пришло к шестиядерным. Причём очевидно, что это ещё не конец и в ближайшей перспективе мы увидим и восьмиядерные варианты Coffee Lake (либо Whiskey Lake).

Впрочем, как нетрудно заметить, за семь лет у Intel почти не менялась и ценовая политика. Даже шестиядерный Coffee Lake по сравнению с предшествующими четырёхъядерными флагманами подорожал всего лишь на шесть процентов. Все же остальные старшие процессоры класса Core i7 для массовой платформы всегда обходились потребителям в сумму порядка $330-340.

Любопытно, что самые крупные перемены произошли даже не с самими процессорами, а с поддержкой ими оперативной памяти. Пропускная способность двухканальной SDRAM с момента выхода Sandy Bridge и до сегодняшнего дня выросла вдвое: с 21,3 до 41,6 Гбайт/с. И это – ещё одно немаловажное обстоятельство, определяющее преимущество современных систем, совместимых со скоростной DDR4-памятью.

Да и вообще, все эти годы вместе с процессорами эволюционировала и вся остальная платформа. Если вести речь о главных вехах в развитии платформы, то, помимо роста скорости совместимой памяти, отметить хочется и появление поддержки графического интерфейса PCI Express 3.0. Кажется, что скоростная память и быстрая графическая шина наряду с прогрессом в частотах и архитектурах процессоров выступают весомыми причинами того, что современные системы стали лучше и быстрее прошлых. Поддержка DDR4 SDRAM появилась в Skylake, а перевод процессорной шины PCI Express на третью версию протокола произошёл ещё в Ivy Bridge.

Кроме того, заметное развитие получили и сопутствующие процессорам наборы системной логики. Действительно, сегодняшние интеловские чипсеты трёхсотой серии могут предложить гораздо более интересные возможности в сравнении с Intel Z68 и Z77, которые использовались в LGA1155-материнских платах под процессоры поколения Sandy Bridge. В этом нетрудно убедиться по следующей таблице, в которой мы свели воедино характеристики флагманских интеловских чиспсетов для массовой платформы.

P67/Z68 Z77 Z87 Z97 Z170 Z270 Z370
Совместимость с CPU Sandy Bridge
Ivy Bridge		 Haswell Haswell
Broadwell		 Skylake
Kaby Lake		 Coffee Lake
Интерфейс DMI 2.0 (2 Гбайт/с) DMI 3.0 (3,93 Гбайт/с)
Стандарт PCI Express 2.0 3.0
Линии PCI Express 8 20 24
Поддержка PCIe M.2 Нет Есть Есть, до 3 устройств
Поддержка PCI Есть Нет
SATA 6 Гбит/с 2 6
SATA 3 Гбит/с 4 0
USB 3.1 Gen2 0
USB 3.0 0 4 6 10
USB 2.0 14 10 8 4

В современных наборах логики существенно развились возможности для подключения высокоскоростных носителей информации. Самое главное: благодаря переходу чипсетов на шину PCI Express 3.0 сегодня в производительных сборках можно использовать быстродействующие NVMe-накопители, которые даже по сравнению с SATA SSD могут предложить заметно лучшую отзывчивость и более высокую скорость чтения и записи. И одно только это может стать веским аргументом в пользу модернизации.

Кроме того, современные наборы системной логики предоставляют гораздо более богатые возможности для подключения дополнительных устройств. И речь не только о существенном увеличении числа линий PCI Express, что обеспечивает наличие на платах нескольких дополнительных слотов PCIe, заменяющих обычные PCI. Попутно в сегодняшних чипсетах имеется также и врождённая поддержка портов USB 3.0, а многие современные материнские платы снабжаются и портами USB 3.1 Gen2.

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Для того чтобы протестировать семь принципиально разных процессоров Intel Core i7, выпущенных за последние семь лет, нам потребовалось собрать четыре платформы с процессорными разъёмами LGA1155, LGA1150, LGA1151 и LGA1151v2. Набор комплектующих, который оказался необходим для этого, описывается следующим перечнем:

  • Процессоры:
    • Intel Core i7-8700K (Coffee Lake, 6 ядер + HT, 3,7-4,7 ГГц, 12 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-7700K (Kaby Lake, 4 ядра + HT, 4,2-4,5 ГГц, 8 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 ядра, 4,0-4,2 ГГц, 8 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-5775C (Broadwell, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3, 128 Мбайт L4);
    • Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 ядра + HT, 4,0-4,4 ГГц, 8 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 ядра + HT, 3,5-3,9 ГГц, 8 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-2700K (Sandy Bridge, 4 ядра + HT, 3,5-3,9 ГГц, 8 Мбайт L3).
    • Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
    • ASUS ROG Maximus X Hero (LGA1151v2, Intel Z370);
    • ASUS ROG Maximus IX Hero (LGA1151, Intel Z270);
    • ASUS Z97-Pro (LGA1150, Intel Z97);
    • ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77).
    • 2 × 8 Гбайт DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill TridentX F3-2133C9D-16GTX);
    • 2 × 8 Гбайт DDR4-3200 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3200C16D-16GTZR).
    • Видеокарта: NVIDIA Titan X (GP102, 12 Гбайт/384-бит GDDR5X, 1417-1531/10000 МГц).
    • Дисковая подсистема: Samsung 860 PRO 1TB (MZ-76P1T0BW).
    • Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

    Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise (v1709) Build 16299 с использованием следующего комплекта драйверов:

    • Intel Chipset Driver 10.1.1.45;
    • Intel Management Engine Interface Driver 11.7.0.1017;
    • NVIDIA GeForce 391.35 Driver.

    Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

    Комплексные бенчмарки:

    • Futuremark PCMark 10 Professional Edition 1.0.1275 – тестирование в сценариях Essentials (обычная работа среднестатистического пользователя: запуск приложений, сёрфинг в интернете, видеоконференции), Productivity (офисная работа с текстовым редактором и электронными таблицами), Digital Content Creation (создание цифрового контента: редактирование фотографий, нелинейный видеомонтаж, рендеринг и визуализация 3D-моделей). Аппаратное ускорение OpenCL в тестировании было отключено.
    • Futuremark 3DMark Professional Edition 2.4.4264 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

    Приложения:

    • Adobe Photoshop CC 2018 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
    • Adobe Photoshop Lightroom Classic СС 7.1 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 16-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Fujifilm X-T1.
    • Adobe Premiere Pro CC 2018 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.
    • Blender 2.79b – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
    • Corona 1.3 – тестирование скорости рендеринга при помощи одноимённого рендерера. Измеряется скорость построения стандартной сцены BTR, используемой для измерения производительности.
    • Google Chrome 65.0.3325.181 (64-bit) – тестирование производительности при работе интернет-приложений, построенных с использованием современных технологий. Применяется специализированный тест WebXPRT 3, реализующий на HTML5 и JavaScript реально использующиеся в интернет-приложениях алгоритмы.
    • Microsoft Visual Studio 2017 (15.1) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
    • Stockfish 9 – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w»;
    • V-Ray 3.57.01 – тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark;
    • VeraCrypt 1.22.9 – тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование Kuznyechik-Serpent-Camellia.
    • WinRAR 5.50 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
    • x264 r2851 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
    • x265 2.4+14 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется тот же видеофайл, что и в тесте скорости транскодирования кодером x264.

    Игры:

    • Ashes of Singularity. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 11, Quality Profile = High, MSAA=2x. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 11, Quality Profile = Extreme, MSAA=Off.
    • Assassin’s Creed: Origins. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Very High. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Very High.
    • Battlefield 1. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 11, Graphics Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 11, Graphics Quality = Ultra.
    • Civilization VI. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 11, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 11, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
    • Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On.
    • Grand Theft Auto V. Разрешение 1920 × 1080: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = x4, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum. Разрешение 3840 × 2160: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = Off, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum.
    • The Witcher 3: Wild Hunt. Разрешение 1920 × 1080, Graphics Preset = Ultra, Postprocessing Preset = High. Разрешение 3840 × 2160, Graphics Preset = Ultra, Postprocessing Preset = High.
    • Total War: Warhammer II. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Quality = Ultra.
    • Watch Dogs 2. Разрешение 1920 × 1080: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%. Разрешение 3840 × 2160: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%.

    Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений fps. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального fps обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.

    ⇡#Производительность в комплексных бенчмарках

    Комплексный тест PCMark 8 показывает средневзвешенную производительность систем при работе в типичных общеупотребительных приложениях разного рода. И он хорошо иллюстрирует тот прогресс, который претерпевали интеловские процессоры на каждом этапе смены дизайна. Если говорить о базовом сценарии Essentials, то тут действительно средний прирост скорости на каждом поколении не превышает пресловутых 5 процентов. Однако выделяется на общем фоне Core i7-4790K, который благодаря усовершенствованиям в микроархитектуре и росту тактовых частот смог обеспечить неплохой рывок в производительности, выходящий за среднестатистический уровень. Этот рывок виден и в сценарии Productivity, по результатам которого быстродействие Core i7-4790K сравнимо с производительностью старших процессоров в семействах Skylake, Kaby Lake и Coffee Lake.

    Третий же сценарий, Digital Content Creation, объединяющий ресурсоёмкие творческие задачи, выдаёт совсем иную картину. Тут свежий Core i7-8700K может похвастать 80-процентным преимуществом перед Core i7-2700K, что можно расценить как более чем достойный результат семилетней эволюции микроархитектуры. Конечно, существенная часть этого преимущества объясняется увеличением числа вычислительных ядер, но даже если сравнивать между собой показатели четырёхъядерных Core i7-2700K и Core i7-7700K, то и в этом случае прирост скорости достигает солидной величины в 53 процента.

    Ещё сильнее выпячивает преимущества новых процессоров синтетический игровой тест 3DMark. Мы пользуемся сценарием Time Spy Extreme, который имеет усиленные оптимизации под многоядерные архитектуры, и в нём итоговый рейтинг Core i7-8700K оказывается почти втрое выше, чем у Core i7-2700K. Но двукратное преимущество перед Sandy Bridge показывает и представитель поколения Kaby Lake, который, как и все предшественники, располагает четырьмя вычислительными ядрами.

    Любопытно, что самым успешным усовершенствованием изначальной микроархитектуры, если судить по результатам, следует считать переход от Ivy Bridge к Haswell – на этом этапе, по данным 3D Mark, производительность выросла на 34 процента. Впрочем, Coffee Lake, безусловно, тоже есть чем похвастать, однако интеловские процессоры образца 2017-2018 года имеют точно такую же микроархитектуру, как и Skylake, а выделяются исключительно за счёт экстенсивного усиления – роста числа ядер.

    ⇡#Производительность в ресурсоёмких приложениях

    В целом производительность в приложениях за последние семь лет эволюции процессоров Intel выросла заметно. И речь тут идёт совсем не о пяти процентах в год, о которых принято шутить в рядах интелоненавистников. Сегодняшние Core i7 превосходят своих предшественников из 2011 года более чем в два раза. Конечно, большую роль тут сыграл переход на шестиядерность, однако немалый вклад внесли и микроархитектурные улучшения, и рост тактовой частоты. Самым результативным дизайном в этом плане оказался Haswell. В нём существенно поднялась частота, а также появилась поддержка AVX2-инструкций, которая постепенно укрепились в приложениях для работы с мультимедийным контентом и в задачах рендеринга.

    Стоит отметить, что в ряде случаев модернизация процессоров в системах, на которых решаются профессиональные задачи, может дать поистине прорывное улучшение скорости работы. В частности, троекратное увеличение быстродействия при переходе от Sandy Bridge к Coffee Lake можно получить при перекодировании видео современными кодерами, а также при финальном рендеринге посредством V-Ray. Неплохой прирост отмечается и при нелинейном видеомонтаже в Adobe Premiere Pro. Впрочем, даже если ваша сфера деятельности не связана напрямую с решением таких задач, в любом из проверенных нами приложений прирост составил как минимум 50 процентов.

    Долгожданный Ivy Bridge. Успех или провал?

    Перед запуском новых платформ компании Intel всегда ходит множество слухов о характеристиках, производительности. Особо одаренные фанаты умудряются даже поругаться, какой из невыпущенных процессоров будет круче. В данной статье мы познакомим вас с процессорами нового поколения Ivy Bridge.

    Архитектура

    Третье поколение процессоров Intel Core

    Данная платформа приходит на смену процессорам Sandy Bridge под LGA 1155, они задержались на рыке уже более чем на год. Мы подробно изучали их в начале 2011 года.

    Так как компания Intel старается придерживаться стратегии «Tick-Tock», то пришло время для очередного «тика», в рамках которого должен смениться техпроцесс на 22-нм. Это первые процессоры компании Intel, которые построены по столь тонкому техпроцессу. Напоминаем вам, что предыдущие процессоры (Sandy Bridge) были построены по нормам 32-нм техпроцесса. Как вы уже догадались, процессоры Ivy Bridge являются продолжателями архитектуры Sandy Bridge и относятся к семейству Intel Core. Кстати, процессорный разъем остался тот же — LGA 1155. Это обозначает, что вы сможете использовать новые процессоры в старых материнских платах после обычного обновления BIOS. Конечно же, новые материнские платы тоже будут выпущены, и у них также будет обратная совместимость с процессорами Sandy Bridge.

    Вместе с новыми процессорами третьего поколения к нам придут также чипсет седьмой серии и улучшения в области беспроводных технологий. Нам обещают более высокую производительность при меньшем потреблении энергии, а также интегрированный USB 3.0 — всё то, чего многие так давно ждали. К тому же, это упрощает построение плат, ведь если что-то не поддерживается аппаратно, приходится распаивать дополнительные микросхемы на материнской плате, что ведет к увеличению стоимости.

    Строение процессора Ivy Bridge

    Как видите, по сути внутри ничего не изменилось. Нам все так же доступна интергированная графика с четырьмя процессорными ядрами. Критическим изменениям подверглась только графика, теперь нам предлагают новое четвертое поколение.

    В чем заключается самая главная проблема интегрированной графики? Правильно, в ничтожно маленькой производительности и отсутствии поддержки многих современных «фич». В графике четырехтысячного поколения это постарались исправить. Во-первых, нам обещают сильный прирост производительности относительно «встроек» в процессорах Sandy Bridge, а во-вторых, предоставляют долгожданную поддержку DirectX 11. На самом деле, скорее всего, поддержка DirectX 11 останется лишь формально. Т.е. она как бы есть, но играть в играх на высоких настройках графики, скорее всего, не получится. Очень хочется ошибаться, но опыт подсказывает обратное.

    Особенности чипсета седьмой серии

    Итак, что нам предлагает чипсет новой седьмой серии? Как и было обещано, единственное условие, по которому будет определяться совместимость процессора и материнской платы, это принадлежность процессора к LGA 1155. Аппаратная поддержка USB 3.0 является приятным и долгожданным нововведением. Поддержка трех мониторов также не будет лишней.

    Когда присутствует обратная совместимость, это очень приятно. Не всегда есть возможность приобретать дополнительно материнскую плату, если хочешь только поменять процессор на более новый.

    Не забыта и мобильная платформа. Лидером по производительности станет процессор Core i7-3820QM с интегрированной графикой 4000.

    Прирост производительности в кодировании

    Нам обещают впечатляющий прирост в транскодировании видео при использовании нового четырехядерного мобильного процессора. Очень приятно, что мобильная платформа активно наращивает производительность, ведь все больше людей хотят мобильности.

    Производительность в SysMark 2007

    Прирост производительности в SysMark 2007 не такой чтобы прямо «ах!», но он есть, и это приятно.

    Производительность в 3DMark Vantage

    А вот игровая производительность интересует куда большее количество людей. Здесь нам обещают заметный прирост. И если прирост производительности процессора не очень велик, то производительность встроенной графики выросла очень существенно, до двух раз. Это отличные результаты, хотя и этого, скорее всего, окажется мало, чтобы полноценно играть в современные игры.

    Производительность в Cinebench

    В популярном бенчмарке Cinebench также наблюдается заметный прирост, особенно в новой версии.

    Мы немного отошли в сторону мобильных процессоров и посмотрели на их производительность. Теперь давайте вернемся к десктопному сегменту, и посмотрим, что же Intel приготовила для нас здесь.

    Производительность в кодировании

    Прирост производительности в кодировании несколько ниже, чем в мобильном сегменте, но он есть и он ощутим: прирост в х1.92 нельзя не заметить.

    Производительность в SysMark 2007

    Здесь прирост производительности не очень заметен, как и в случае с мобильными процессорами.

    Производительность в 3DMark Vantage

    Производительность в «попугаях» также выросла, причем очень заметно. Когда встроенное видеоядро сможет хорошо обрабатывать игрушки, это будет полной победой технологий.

    Новый виток развития мобильных платформ — ультрабуки. Новая платформа благодаря уменьшенному техпроцессу сможет подарить пользователю большее время автономной работы. Это тоже очень важный момент. Большинство людей хочет уходить из дома с ноутбуком, не обременяя себя зарядкой, при этом имея возможность пользоваться мобильным компьютером весь день. Когда-нибудь такое станет возможным.

    Возможности мобильных процессоров

    Судя по данному скриншоту, мобильные процессоры не будут уступать десктопным. Конечно же, дабы мобильность проявлялась в полной мере, процессор должен быть очень экономичным. Но одним процессором дело не ограничится: для достижения хороших результатов в экономии энергии необходимо, чтобы вся система была крайне экономичной. Поэтому поддержка оперативной памяти стандарта DDR3, работающей на пониженных напряжениях, лишней не будет.

    Сравнение возможностей разных платформ

    В плане разгона новые процессоры также не должны подкачать. Максимальный множитель поднимается до 63. Также появилась официальная поддержка оперативной памяти, работающей на частоте 2667 МГц.

    Особенности новой интегрированной графики

    Главной особенностью (после увеличения производительности, конечно) я могу назвать возможность работать с тремя мониторами на встроенной графике, а также поддержку DirectX 11. Все остальное большинству пользователей вряд ли понадобится.

    Сравнение возможностей чипсетов шестой и седьмой серий

    По сути, каких-либо глобальных различий нет, кроме поддержки USB 3.0.

    Блок-схема чипсета Z77

    Собственно, чипсет самостоятельно поддерживает шесть портов SATA 3.0, восемь линий PCI-E 2.0, четыре USB 3.0 и десять USB 2.0. Процессор, как и прежде, сможет работать с шестнадцатью линиями PCI-E по схемам 16х для одной видеокарты и 8х+8х для двух видеокарт. Это накладывает своеобразное ограничение. Конечно, прирост производительности даже при таких условиях будет больше, чем потеря производительности из-за отсутствия режима 16х+16х. Все же построение систем с несколькими видеокартами остается прерогативой для старших линеек, в данном случае LGA 1366 и LGA 2011.

    Особенности чипсетов H77 и Z75

    При использовании материнской платы, построенной на логике H77, вы сможете пользоваться только одной видеокартой в режиме х16. А вот использование чипсета Z75 несколько расширяет границы. В наше распоряжение возвращается возможность использования режима 8х+8х, но зато у нас «отбирают» Intel Rapid Storage.

    Сравнение характеристик новых чипсетов

    На данном скриншоте изображено детальное сравнение технических характеристик для всех новых чипсетов седьмой серии. Обратите внимание, что разгон поддерживают только чипсеты Z75 и Z77. А вот разгон встроенного видеоядра вы сможете осуществить на любой материнской плате.

    Новые процессоры

    Intel Ivy Bridge

    Мы достаточно подробно изучили все нововведения в новых процессорах и системной логике. Давайте же теперь обратим внимание на сами процессоры и их характеристики.

    Разновидности новых процессоров

    Здесь нам показаны все новые процессоры и их позиционирование на рынке. Первое, что бросается в глаза, это появление нового процессора, относящегося к Extreme серии — i7-3920XM. Самое забавное, что это мобильный процессор для ноутбуков. Похоже, разгон потихоньку приходит в мобильный сегмент.

    Среди обычных Core i7 будет четыре мобильных процессора: i7-3820QM, i7-3720QM, i7-3612QM и i7-3610QM, два десктопных: i7-3770К и i7-3770, а также два процессора с пониженным энергопотреблением: i7-3770T и i7-3770S. Все это мощные четырехъядерные процессоры.

    Не забыта и линейка Core-i5, в ней присутствуют три десктопных процессора: i5-3570K, i5-3550 и i5-3450. Также присутствуют еще два процессора с пониженным энергопотреблением: i5-3550S и i5-3450S. Похоже, компания Intel очень серьезно относится к энергопотреблению даже в настольном сегменте, это приятно и похвально.

    Технические характеристики новых процессоров

    Архитектура Ivy Bridge

    На данном слайде показаны все технические характеристики новых процессоров. Самый производительный процессор среди десктопных — это Core i7-3770К. Его рекомендованная стоимость 313 долларов. Он несет в себе четыре ядра и восемь потоков — технология Hyper-Threading не забыта. К слову, все процессоры новой линейки, кроме самого дешевого Core i5-3450, поддерживают данную технологию. Теплопакет (TDP) всех новых процессоров находится на отметке 77 Ватт, что подтверждает — они действительно экономичные. Все процессоры Сore i7 получили кэш третьего уровня объемом 8 Мбайт, а вот процессоры Core i5 довольствуются кэшом в 6 Мбайт. Также все процессоры Сore i7 и Core i5 3570К несут в себе интегрированное ядро 4000, в то время как остальные получили графику 2500. Самый дешевый процессор для новой линейки будет стоить 174 доллара.

    Технические характеристики экономичных процессоров

    Глядя на характеристики процессоров с пониженным энергопотреблением, понимаешь, что они ничем почти и не отличаются от «полноценных». Действительно, основное отличие заключается в сниженной базовой тактовой частоте. Но не стоит забывать про технологию TurboBoost, которая вернет все на свои места под нагрузкой. В данном случае она просто работает более агрессивно. Процессоры модельного ряда Core i7 оснащаются встроенным видеоядром HD Graphics 4000 и несут 8 мегабайт КЭШа третьего уровня. Процессоры линейки Сore i5 оснащаются видеоядром HD Graphics 2500, которое несет в себе в два раза меньше вычислительных блоков, а также уменьшенным до шести мегабайт кэшом третьего уровня.

    Технические характеристики экономичных процессоров

    Технические характеристики младших мобильных процессоров

    На двух скриншотах выше вы найдете все технические характеристики для мобильных процессоров поколения Ivy Bridge. Отдельного внимания заслужил процессор i7-3920XM. Это процессор с разблокированным множителем, а значит, разгон ноутбука будет легко доступен. Также этот процессор обладает разогнанным видеоядром до 1300 МГц, в то время как видеоядро в других процессорах функционирует на 1250 МГц. Стоимость, конечно, зашкаливающая — 1096 долларов. Значит, ноутбуков с таким процессором будет полторы штуки на весь мир.

    Стоит отметить, что даже самый младший мобильный процессор все равно обладает четырьмя ядрами и технологией Hyper-Threading, а значит, количество потоков увеличивается до восьми, что приятно. Отличие младших процессоров заключается в сниженном до шести мегабайт объеме КЭШа третьего уровня, а также пониженной частоте видеоядра.

    Разгон и температура

    Итак, мы детально познакомились с особенностями новых процессоров и их техническими характеристиками. Теперь самое время перейти к самим «железкам». К нам в руки попали два процессора из новой линейки.

    Intel Core i7 3770K

    Первым процессором оказался топовый для новой линейки Intel Core i7 3770K.

    Intel Core i7 3770K

    Технические характеристики Core i7 3770K

    Процессор несет в себе четыре ядра, работающие в восемь потоков благодаря наличию технологии Hyper-Threading. Номинальная тактовая частота процессора составляет 3500 МГц, это довольно высокий показатель для базовой частоты. В режиме TurboBoost процессор разгоняется до 3900 МГц. Кэш третьего уровня 8 Мбайт. Встроенное видеоядро реализовано силами HD Graphics 4000. Тактовая частота интегрированной графики 1150 МГц.

    Разгон процессора Core i7 3770K

    Для успешного разгона подаваемое на процессор напряжение было увеличено на 0.1 Вольта. При этом максимально стабильная тактовая частота составила 4500 МГц. Сам по себе результат не плохой и не хороший, вполне себе среднестатистический. Но обратите внимание: температура процессора под нагрузкой (нагрузка создавалось утилитой LinX) подскочила до 96 градусов по самому горячему ядру. Учитывая хорошую систему охлаждения в виде кулера Thermaltake Frio с двумя вентиляторами — это очень высокие температуры.

    Intel Core i5 3570K

    Вторым процессором оказался Core i7 3570К.

    Intel Core i7 3570К

    Характеристики процессора Core i7 3570K

    Характеристики процессора Core i7 3570K

    Этот процессор несколько слабее Core i7 3770K. Главное отличие заключается в отсутствии технологии Hyper-Threading и уменьшенном до шести мегабайт КЭШе третьего уровня. Номинальная тактовая частота составляет 3400 МГц. Технология TurboBoost позволяет процессору работать на 3900 МГц под нагрузкой. Встроенное видеоядро не изменилось: HD Graphics 4000.

    К сожалению, попавший к нам образец процессора нестабильно функционировал в разгоне. Все бенчмарки работали, а вот под программой LinX сыпались ошибки. Поэтому результаты тестирования производительности для данного процессора будут представлены только в номинале.

    Давайте глянем на сводный график температур.

    Новый техпроцесс явно сказался на рабочей температуре новинок. Если проводить параллели, то 3570K пришел на смену 2500К. Температура в простое и в нагрузке заметно снизилась. А вот 3770К в разгоне, как я говорил выше, не сильно порадовал. Температура просто зашкаливающая. Была предпринята попытка сменить термопасту и переустановить кулер, но она не принесла результатов. Либо датчики врут, либо под разгоном новинки действительно те еще кипятильники.

    Интегрированная графика: детали и производительность

    Несколько фактов про новое графическое ядро.

    Характеристики HD Graphics 4000

    Характеристики HD Graphics 4000

    К сожалению, актуальная на данный момент версия программы GPU-Z не определяет корректно характеристики видеоядра. К слову о ядре: оно несет в себе 16 исполнительных блоков, в то время как ядро HD 3000 несло в себе лишь 12 блоков. Прогресс налицо. Количество блоков растеризации равняется 2 шт. Программа подтверждает аппаратную поддержку DirectX 11. Как обычно, вы сможете сами выбирать через BIOS материнской платы, будете ли вы использовать встроенное в процессор видеоядро, или же воспользуетесь дискретным видеоадаптером. Большинство материнских плат сами умеют определять, установлена у вас в данный момент видеокарта, или вы подключились к встроенному ядру.

    Давайте взглянем на производительность новой «встройки». Конкурировать ей придется с предшественником в лице процессора Intel Core i5 2500K. Ну, здесь мы не сомневаемся, что ядро HD 4000 покажет результаты более высокие, нежели HD 3000. Куда более интересно сравнить производительность HD 4000 и встроенной графики компании AMD HD 6550D, которая располагается в процессоре AMD A8-3850. Последняя славится своей высокой производительностью в современных приложениях. Конечно, до уровня мощных дискретных решений ей не дотянуться, но она на это и не претендует. Напомним, процессор AMD A8-3850 на рынке уже практически год, а это большой срок.

    Тестовый стенд Intel

    • Процессоры — Intel Core i5 2500K, Intel Core i7 3770K
    • Материнская плата — Intel DZ77GA-70K
    • Система охлаждения — Thermaltake Frio с двумя вентиляторами
    • Термоинтерфейс — Arctic Silver 5
    • Оперативная память — Corsair XMS3 1600 МГц, 9-9-9-24, 2×4 Гбайт
    • Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт
    • Блок питания — Corsair HX850W
    • Монитор — Dell U2711b, 2560 х 1440
    • Операционная система — Windows 7, x64
    • Видеодрайверы — Intel 8.15.10.2696
    • Процессор — AMD A8-3850 (2900 МГц, 4 Мбайт кэш 2 уровня)
    • Материнская плата — AsRock A75M-HVS Socket FM1
    • Система охлаждения — BOX
    • Термоинтерфейс — Arctic Silver 5
    • Оперативная память — Corsair XMS3 1600 МГц, 9-9-9-24, 2×4 Гбайт
    • Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт
    • Блок питания — Corsair HX850W
    • Монитор — Dell U2711b, 2560 х 1440
    • Операционная система — Windows 7, x64
    • Видеодрайверы — AMD 12.3

    Тестовый стенд AMD

    • Процессор — AMD A8-3850 (2900 МГц, 4 Мбайт кэш 2 уровня)
    • Материнская плата — AsRock A75M-HVS Socket FM1
    • Система охлаждения — BOX
    • Термоинтерфейс — Arctic Silver 5
    • Оперативная память — Corsair XMS3 1600 МГц, 9-9-9-24, 2×4 Гбайт
    • Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт
    • Блок питания — Corsair HX850W
    • Монитор — Dell U2711b, 2560 х 1440
    • Операционная система — Windows 7, x64
    • Видеодрайверы — AMD 12.3

    Как вы понимаете, интегрированное видеоядро HD 3000 не поддерживает аппаратно DirectX 11. Поэтому в некоторых результатах вы не увидите процессора Core i5 2500K. Это значит, что данный тест работает под управлением API DirectX 11.

    После некоторых размышлений было принято решение остановиться на разрешении 1366х768, как наиболее востребованном в мобильном сегменте. Самый большой рынок сбыта у встроенных решений — это рынок ноутбуков, а большинство современных ноутбуков оснащаются экранами с разрешением 1366х768. К тому же, вряд ли найдется смельчак, который рискнет запустить игры на интегрированной графике в Full HD разрешении. Детализация картинки во всех тестах была выдвинута на medium, т.е. среднее качество. Популярные бенчмарки 3DMark Vantage и 3DMark 11 запускались с настройками Entry, т.е. самыми низкими.

    Ivy Bridge процессоры

    Ivy Bridge — кодовое название 22-нм версии микроархитектуры Sandy Bridge третьего поколения процессоров Intel Core этап «тик» миниатюризации технологического процесса согласно стратегии разработки микропроцессоров «Тик-так» компании Intel

    Хронология процессорных архитектур Intel от NetBurst и Pentium M до Haswell; Ivy Bridge на сером фоне

    Особенности архитектуры

    • Переход на 22-нм техпроцесс (улучшение производительности и снижение энергопотребления)
    • 16 графических исполнительных блоков (EU, Execution Units)
    • Увеличение IPC (количества инструкций, выполняемых за такт), дополнение системы команд (Instruction Set Architecture) четырьмя инструкциями ускоренного доступа к базовым регистрам FS (Front Side) и GS (Graphics Side), ускорение строковых инструкций REP MOVSB/STOSB, ускорение преобразования чисел с плавающей точкой из 16-битного формата в 32-битный формат
    • Кольцевая шина Ring Interconnect (более производительная чем QPI) объединяющая процессорные ядра, графическое ядро и системный агент (System Agent) через общий кэш последнего уровня (LLC, L3)
    • Обратная совместимость с сокетом второго поколения процессоров Sandy Bridge
    • новый 2- или 4-канальный контроллер DDR3, поддерживающий память до DDR3-2800 MT/s, и DDR3L(низковольтная)
    • встроенный контроллер PCI Express 3.0 (кроме процессоров i-3)
    • встроенная поддержка USB 3.0 (4 порта) в чипсетах 7 серии
    • встроенная поддержка интерфейса Thunderbolt
    • чипсет Panther Point с новым интерфейсом FDI, рассчитанным на одновременное подключение до трех дисплеев
    • улучшенные технологии энергосбережения (конфигурируемое TDP, режим пониженного энергопотребления)
    • добавлен высокоскоростной и высококачественный аппаратный генератор случайных чисел с поддержкой стандартов ANSI X9.82, NIST SP 800-90 и NIST FIPS 140-2/3 сертификации уровня 2
    • добавлена новая инструкция RDRAND для работы с генератором случайных чисел, возвращающая случайное число в 16-, 32- или 64-битный регистр
    • добавлен новый режим защиты в режиме супервизора (SMEP, Supervisor Mode Execution Prevention) предотвращающий исполнение кода из пользовательских страниц
    • Интегрированное видео
    • интегрированное GPU доработано до соответствия требованиям API DirectX 11 с поддержкой стандарта HDMI 1.4a и подключения до 3 мониторов; будут применяться два варианта графического ядра:
    • HD Graphics 2500 с частотами 650/1050 МГц в i3/i5 (схоже по уровню производительности с предыдущим поколением)
    • HD Graphics 4000 с частотами 650/1150 МГц (высокопроизводительное решение, ориентировано главным образом на ноутбуки, где использование дискретной графики наносит серьёзный удар по мобильности, в десктопных же процессорах можно получить лишь в составе редких специальных предложений (например, процессор i3-3225 с TDP 55 Вт, который можно с успехом использовать в HTPC) либо как часть дорогих CPU, i7/i5-3570k)
    • поддержка нового поколения технологии Intel Quick Sync (примерно на 75 % быстрее применяемого в Sandy Bridge) — ускорение кодирования и декодирования видео (в том числе и Full HD) средствами интегрированного GPU. Ориентировочная производительность IGP Ivy Bridge в тесте 3DMark 2006 — порядка 5000—6000 баллов.
    • Процессоры семейства используют новый чипсет Panther Point и совместимы с сокетом LGA 1155. Владельцам материнских плат на чипсетах Cougar Point (P67, H67, Z68, H61) для поддержки новых процессоров Ivy Bridge необходимо обновить BIOS материнской платы. Однако процессоры Ivy Bridge не поддерживаются чипсетами Q65, Q67 и B65.
    • Пиковая рассеиваемая мощность новых процессоров не превысит 77 Вт.

    Технология

    22-нм процессоры Intel будут использовать транзисторы с вертикально расположенным затвором (FinFET (Fin Field Effect Transistor, также известные как 3D-транзисторы и «транзисторы с трёхмерной структурой затвора»). Согласно оценкам компании производительность 22-нм Tri-Gate транзисторов на 37 % выше производительности планарных 32-нм структур. При этом энергопотребление у них до 50 % меньше. Тем не менее, несмотря на пониженное энергопотребление, оверклокеры, испытав разгонный потенциал новых процессоров, пришли к неутешительному заключению, что процессоры, произведенные по техпроцессу 22-нм, на повышенных частотах греются сильнее своих предшественников. Это связано в основном с уменьшением размеров кристалла, и как следствие — меньшей площади контакта кристалла с теплоотводящeй крышкой, что приводит к перегревам и нестабильной работе. На штатных частотах процессоры Ivy Bridge действительно холоднее.

    Процессоры

    Процессоры с интегрированным графическим ядром Intel HD 4000 выделены жирным.
    Остальные процессоры (кроме Pentium и Celeron, у которых Intel HD Graphics) имеют графическое ядро Intel HD 2500.

    Все процессоры Ivy Bridge имеют сокет LGA 1155 (Ivy Bridge-E на LGA 2011 имеет Core i7 4820K, 4930K, 4960X)

    Ядра (потоки) Марка и модель ЦПУ (Тактовая частота) Графика (Тактовая частота) Кэш L3 VT-d TDP / SDP Дата выхода Цена
    Штатная Турбо (1C/2C/3-4C) Штатная Турбо
    4 (8) Core i7 3940XM 3,0 ГГц 3,9 / 3,8 / 3,7 ГГц 650 МГц 1350 МГц 8 МБ 55 Вт 30.9.2012 $1096
    3920XM 2,9 ГГц 3,8 / 3,7 / 3,6 ГГц 1300 МГц 29.4.2012
    3840QM 2,8 ГГц 3,8 / 3,7 / 3,6 ГГц 45 Вт 30.9.2012 $568
    3820QM 2,7 ГГц 3,7 / 3,6 / 3,5 ГГц 1250 МГц 29.4.2012
    3740QM 2,7 ГГц 3,7 / 3,6 / 3,5 ГГц 1300 МГц 6 МБ 30.9.2012 $378
    3720QM 2,6 ГГц 3,6 / 3,5 / 3,4 ГГц 1250 МГц 29.4.2012
    2 (4) 3689Y 1,5 ГГц 2,6 / 2,4 ГГц 350 МГц 850 МГц 4 МБ 13 / 7 Вт 7.1.2013 $362
    3687U 2,1 ГГц 3,3 / 3,1 ГГц 1200 МГц 17 Вт 20.1.2012 $346
    3667U 2,0 ГГц 3,2 / 3,0 ГГц 1150 МГц 3.6.2012
    4 (8) 3635QM 2,4 ГГц 3,4 / 3,3 / 3,2 ГГц 650 МГц 1200 МГц 6 МБ 45 Вт 30.9.2012 N/A
    3632QM rPGA 2,2 ГГц 3,2 / 3,1 / 2,9 ГГц 1150 МГц 35 Вт Октябрь 2012 $378
    3632QM BGA N/A
    3630QM 2,4 ГГц 3,4 / 3,3 / 3,2 ГГц 45 Вт 30.9.2012
    3615QM 2,3 ГГц 3,3 / 3,2 / 3,1 ГГц 1200 МГц 29.4.2012 $378
    3612QM rPGA 2,1 ГГц 3,1 / 3,0 / 2,8 ГГц 1100 МГц 35 Вт
    3612QM BGA
    3610QM 2,3 ГГц 3,3 / 3,2 / 3,1 ГГц 45 Вт
    2 (4) 3540M 3,0 ГГц 3,7 / 3,5 ГГц 650 МГц 1300 МГц 4 МБ 35 Вт 20.1.2013 $346
    3537U 2,0 ГГц 3,1 / 2,9 ГГц 350 МГц 1200 МГц 17 Вт Q1’13
    3520M 2,9 ГГц 3,6 / 3,4 ГГц 650 МГц 1250 МГц 35 ВТ 3.6.2012
    3517U 1,9 ГГц 3,0 / 2,8 ГГц 350 МГц 1150 МГц 17 Вт
    Core i5 3439Y 1,5 ГГц 2,3 / 2,1 ГГц 850 МГц 3 МБ 13 / 7 Вт 7.1.2013 $250
    3437U 1,9 ГГц 2,9 / 2,7 ГГц 650 МГц 1200 МГц 17 Вт 20.1.2013 $225
    3427U 1,8 ГГц 2,8 / 2,6 ГГц 350 МГц 1150 МГц 3.6.2012
    3380M 2,9 ГГц 3,6 / 3,4 ГГц 650 МГц 1250 МГц 35 Вт 20.1.2013 $266
    3360M 2,8 ГГц 3,5 / 3,3 ГГц 1200 МГц 3.6.2012
    3340M 2,7 ГГц 3,4 / 3,2 ГГц 1250 МГц 20.1.2013 $225
    3339Y 1,5 ГГц 2,0 / 1,8 ГГц 350 МГц 850 МГц 13 / 7 Вт 7.1.2013 $250
    3337U 1,8 ГГц 2,7 / 2,5 ГГц 1100 МГц 17 Вт Q1’13 $225
    3320M 2,6 ГГц 3,3 / 3,1 ГГц 650 МГц 1200 МГц 35 Вт 3.6.2013
    3317U 1,7 ГГц 2,6 / 2,4 ГГц 350 МГц 1050 МГц 17 Вт
    3230M rPGA 2,6 ГГц 3,3 / 3,1 ГГц 650 МГц 1100 МГц 35 Вт Q1’13
    3230M BGA
    3210M rPGA 2,5 ГГц 3,1 / 2,9 ГГц 3.6.2012
    3210M BGA N/A
    Core i3 3229Y 1,4 ГГц N/A 350 МГц 850 МГц 13 / 7 Вт 7.1.2013 $250
    3227U 1,9 ГГц 1100 МГц 17 Вт Q1’13 $225
    3217U 1,8 ГГц 1050 МГц 24.6.2012
    3130M 2,6 ГГц 650 МГц 1100 МГц 35 Вт Q1’13
    3120M 2,5 ГГц 30.9.2012
    3110M 2,4 ГГц 1000 МГц 24.6.2012
    2 (2) Pentium 2030M 2,5 ГГц 1100 МГц 2 МБ 35 Вт Q1’13 $134
    2117U 1,8 ГГц 350 МГц 1000 МГц 17 Вт Q3’12 N/A
    2020M 2,4 ГГц 650 МГц 1100 МГц 35 Вт 30.9.2012
    2129Y 1,1 ГГц 350 МГц 850 МГц 10 / 7 Вт Q1’13 $150
    Celeron 1037U 1,8 ГГц 350 МГц 1000 МГц 17 Вт 20.1.2013 $86
    1020M 2,1 ГГц 650 МГц 35 Вт Q1’13
    1007U 1,5 ГГц 350 МГц 17 Вт 20.1.2013
    1000M 1,8 ГГц 650 МГц 35 Вт Q1’13
    • M — Мобильные процессоры
    • XM — экстремальные 4-ядерные процессоры с разблокированным множителем
    • QM — 4-ядерные процессоры
    • U — процессоры с пониженным TDP
    • Y — процессоры со сверхнизким TDP

    Встраиваемые версии

    Ядра (потоки) Марка и модель ЦПУ (Тактовая частота) Графика (Тактовая частота) Кэш L3 VT-d TDP Дата выхода Цена Сокет
    Штатная Турбо(1C/2C/4C) Штатная Турбо PGA988 BGA1023
    4 (8) Core i7 3615QE 2,3 ГГц 3,3 / 3,2 / 3,1 ГГц 650 МГц 1000 МГц 6 МБ 45 Вт 29.4.2012 $393 N/A
    3612QE 2,1 ГГц 3,1 / 3,0 / 2,8 ГГц 35 Вт $426
    3610QE 2,3 ГГц 3,3 / 3,2 / 3,1 ГГц 45 Вт $393 N/A
    2 (4) 3555LE 2,5 ГГц 3,2 / 3,1 ГГц 550 МГц 4 МБ 25 Вт май 2012 $360 N/A
    3517UE 1,7 ГГц 2,8 / 2,6 ГГц 350 МГц 17 Вт $330
    Core i5 3610ME 2,7 ГГц 3,3 ГГц 650 МГц 950 МГц 3 МБ 35 Вт 03.06.2012 $276
    Core i3 3217UE 1,6 ГГц N/A 350 МГц 900 МГц 17 Вт июль 2012 $261 N/A
    3120ME 2,4 ГГц 650 МГц 35 Вт $225 N/A
    2 (2) Celeron 1047UE 1,4 ГГц 350 МГц 2 МБ 17 Вт 1Q’13 Неизвестно N/A
    1020E 2,2 ГГц 650 МГц 1000 МГц 35 Вт
    1 (1) 927UE 1,5 ГГц 350 МГц 900 МГц 1 МБ 17 Вт N/A
    • E — встраиваемые процессоры
    • QE — 4-ядерные встраиваемые процессоры
    • МE — встраиваемые мобильные
    • LE — оптимизированные по производительности
    • UE — оптимизированные по энергопотреблению

    Схема кристалла процессора Intel Ivy Bridge

    Изображения ядер, которые отражают дизайн грядущих 22-нм процессоров Ivy Bridge. 4-ядерный кристалл, который может обладать четырьмя различными конфигурациями, заключён в упаковку, контактно совместимую с современными процессорами Sandy Bridge. Площадь ядра Ivy Bridge — 160 кв. мм, общее число транзисторов составляет 1,48 млрд. Для сравнения — 4-ядерный процессор Sandy Bridge состоял из 1,16 млрд транзисторов, размещённых на 32-нм кристалле площадью 216 кв. мм.

    По существу, Ivy Bridge имеет одинаковый с Sandy Bridge дизайн. Центральную часть кристалла занимают 4 ядра x86-64 с 256 Кбайт выделенной кеш-памяти L2 на каждом и 8 Мбайт распределённой кеш-памяти L3. Ещё два крупных блока процессора занимает графическое ядро и системная часть. Все компоненты соединены кольцевой шиной, которая переносит помеченные данные между 4 процессорными ядрами, графическим ядром, кеш-памятью L3 и системной частью, объединяющей двухканальный контроллер памяти DDR3, контроллер PCI-Express (1×16 или 2×8) и системную шину DMI.

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня

    В 1995 году Intel выпустила на рынок микропроцессор Pentium Pro. Несмотря на название, он имел мало общего с обычным Pentium. Одним из главных нововведений в Pentium Pro стало то, что в нём инструкции x86 не исполнялись напрямую, а декодировались в последовательности простых внутренних микроопераций. Иными словами, Pentium Pro «внутри» был больше похож на современные ему RISC-процессоры, чем на предыдущие чипы семейства x86.

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня

    Подобная архитектура позволила Intel реализовать множество мер, которые привели к росту производительности. В частности, Pentium Pro стал первым x86-процессором, который получил внеочередное исполнение. При внеочередном исполнении микрооперации сначала поступают в буфер операций, где сортируются и отправляются в вычислительные блоки не в порядке поступления, а в порядке готовности к исполнению. Подобный подход позволил практически исключить простой вычислительных блоков процессора. Разрядность шины адреса была увеличена до 36 бит, что в сочетании с технологией PAE позволило увеличить максимальный объём оперативной памяти до 64 ГБ. (Впрочем, эта функциональность была реализована только в серверных наборах системной логики, к тому же максимальный объём памяти, доступной одному процессу, по-прежнему был равен 4 ГБ.) Также Pentium Pro получил встроенную кеш-память второго уровня объёмом от 256 кБ до 1 МБ, которая работала на полной тактовой частоте процессора. В результате, на момент выхода на рынок Pentium Pro стал самым быстрым в мире 32-битным микропроцессором, опередив разработанные альянсом AIM (Apple-IBM-Motorola) чипы PowerPC.

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня-2

    Изначально планировалось, что Pentium Pro полностью заменит Pentium, но этого не произошло как раз из-за уже упомянутой кеш-памяти. Оказалось, что выход годных микросхем быстрой памяти SRAM, способной работать на полной частоте процессора, невысок, поэтому Pentium Pro имел очень высокую себестоимость. В результате, наследником Pentium стал вышедший в 1997 году Pentium II, получивший набор инструкций MMX и кеш-память, работающую на половинной частоте процессора. Кроме того, в Pentium II была улучшена производительность при работе с 16-битным кодом (на тот момент это было важно, поскольку Windows 95 и Windows 98, по-прежнему, содержали большое количество 16-битного кода).

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня-3

    Pentium III Tualatin: самый быстрый Pentium III

    В 1999 году на смену Pentium II пришёл Pentium III, который был практически идентичен ему архитектурно, но получил новый набор дополнительных инструкций, известный как SSE. Pentium III пережил несколько итераций, поздние чипы этого семейства имели тактовую частоту выше 1 ГГц и 512 кБ кеш-памяти, работавшей на полной частоте процессора.

    «Сетевой взрыв»

    Несмотря на успешность микроархитектуры P6 (лежавшей в основе Pentium Pro, Pentium II и Pentium III), Pentium 4 был построен по совсем другому принципу. Вместо сложного ядра с высоким IPC (Instructions Per Clock — количеством исполняемых инструкций на такт) и относительно невысокой тактовой частотой было решено перейти к более простому ядру с длинным конвеером и более низким IPC, но более высокой тактовой частотой. Если поздние процессоры Pentium III имели конвеер длиной 10 ступеней, то в Pentium 4 длина конвеера составляла от 20 до 31 ступени (в зависимости от версии чипа). Чтобы компенсировать низкую производительность процессорного ядра, целочисленные вычислительные блоки (ALU) внутри процессора работали на удвоенной тактовой частоте. Например, в процессоре Pentium 4 с частотой 3 ГГц блоки ALU работали на частоте 6 ГГц. Изначально планировалось, что процессоры с микроархитектурой NetBurst достигнут тактовой частоты 4 ГГц, но на деле частота 3.8 ГГц оказалась предельной.

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня-4

    Микроархитектуру NetBurst можно считать относительно неудачной, но на счету процессоров на её базе сразу несколько достижений: Pentium 4 стал первым x86-процессором, достигшим тактовой частоты 3 ГГц, и первым 64-битным x86-процессором Intel. Кроме того, на базе Pentium 4 был создан процессор Pentium D, который стал первым двухъядерным процессором Intel.

    Pentium M и его потомки

    Практически сразу после появления мобильных Pentium 4 стало понятно, что архитектура NetBurst, в силу высокого тепловыделения и энергопотребления, не подходит для ноутбуков. Поэтому в 2003 году появился процессор Pentium M, который, по сути, был усовершенствованной и осовремененной версией ядра P6. Этот процессор стал основой крайне успешной мобильной платформы Intel Centrino, которая включала в себя процессор, чипсет и беспроводный адаптер Intel. Именно платформа Centrino сделала возможным создание первых тонких и лёгких ноутбуков. На это же время пришлись усилия Intel по продвижению беспроводных сетей, в частности, в Украине под эгидой компании в середине 2000-х годов были реализованы проекты по построению сетей Wi-Fi в Киевском национальном университете им. Т. Г. Шевченко и международном аэропорту «Киев-Борисполь».

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня-5

    Samsung X10: один из первых тонких и легких ноутбуков на базе Centrino

    В 2004-2005 годах стало понятно, что процессоры Pentium M обеспечивают более высокую производительность, чем настольные процессоры на базе микроархитектуры NetBurst. Именно поэтому использованные в них архитектурные решения легли в основу микроархитектуры Core, которая использовалась как в настольных, так и в мобильных процессорах. В 2006 году был выпущен первый настольный 4-ядерный процессор Intel — им стал Core 2 Extreme QX6700 с тактовой частотой 2.67 ГГц и 8 МБ кеш-памяти второго уровня.

    От Core’ки до Core’ки

    В 2008 году Intel представила бренд Core i7, под которым продавались топовые процессоры на базе новой микроархитектуры Nehalem. Эти процессоры получили новую системную шину, интегрированную графику, а также встроенные контроллеры памяти и шины PCIe. В 2009-2010 годах были также представлены бренды Core i5 и Core i3, а процессоры Core 2 и их производные вытеснены из всех ценовых сегментов.

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня-6

    В 2011 году на рынок вышли процессоры на базе архитектуры Sandy Bridge, в 2012 году была представлена усовершенствованная версия Sandy Bridge под названием Ivy Bridge, которая стала первым процессором Intel, использующим техпроцесс 22 нм и 3D-процессоры. В 2013 году были представлены процессоры Haswell, а в 2014 и 2015 годах — Broadwell. Процессоры Broadwell производятся по техпроцессу 14 нм. К ним относится, в том числе, процессор Core M, который имеет расчётное тепловыделение всего 4.5 Вт, что позволяет использовать его в устройствах с пассивным охлаждением.

    Можно отметить, что темпы роста чистой производительности процессоров в последнее время несколько снизились: в принципе, даже процессоров Core 2 (не говоря уже о Core i7/i5 первого поколения) достаточно практически для любых задач. Это связано с тем, что производители уделяют больше внимания повышению энергоэффективности процессоров и такому параметру, как «производительность на ватт». В результате, современные ноутбуки, построенные на энергоэффективных процессорах Intel, работают от аккумулятора по 9-12 часов и при этом обеспечивают производительность, достаточную практически для любых задач. Ещё 3-4 года назад такое было невозможно.

    Atom: нетбуки, планшеты, смартфоны.

    Параллельно с высокопроизводительными процессорами Core компания Intel развивает и линейку энергоэффективных процессоров Atom. Они впервые появились в 2008 году в качестве процессоров для нетбуков (то есть, низкопроизводительных и дешёвых ноутбуков), но с тех пор нашли применение в качестве чипов для смартфонов и планшетов на базе операционных систем Android и Windows. По сути Atom, на сегодняшний день, является единственным конкурентом различных чипов на базе архитектуры ARM. В 2014 году было выпущено 46 миллионов планшетов на базе процессоров Atom.

    Quark: меньше, чем Atom

    История процессоров Intel: от Pentium Pro до сегодняшнего дня-7

    Intel Galileo: плата для разработки с процессором Quark

    Новейшим семейством процессоров Intel является линейка Quark. Это совсем простые процессоры, архитектурно близкие к оригинальному Pentium. Каждый процессор также включает все контроллеры, необходимые для построения законченного устройства. Эти процессоры предназначены, в первую очередь, для создания встроенных решений, объединённых в «интернет вещей». Для энтузиастов и разработчиков Intel выпускает платы Intel Galileo с процессорами Quark, эти платы совместимы с Arduino и могут использоваться для создания собственных проектов и выполнения различных задач по автоматизации.

    Сегодня мы настолько привыкли к современным реалиям, что воспринимаем их как данность. Смартфон в нашем кармане или ноутбук в сумке кажется нам не чудом технологий, а чем-то обыденным. Но всё начиналось с крошечного чипа, содержащего 2300 транзисторов и работавшего на тактовой частоте 740 кГц. Иногда стоит оглянуться назад, чтобы оценить масштабы проделанного пути.

    Викторина «50 лет закону Мура»

    В этот раз мы предлагаем вам совершенно необычный конкурс, напоминающий закон Мура в действии. В течение двух недель мы проведем 5 викторин. По одной каждые три дня. И с каждым новым конкурсом количество разыгрываемых призов будет. удваиваться! Среди всех, кто правильно ответит на все вопросы этой викторины мы разыграем сразу шестнадцать памятных сувениров от компании Intel. Этот тур конкурса проводится с 26 по 28 апреля (включительно). Победитель будет выбран в результате жеребьевки. Его имя и правильные ответы викторины будут опубликованы не позднее 30 апреля. В конкурсе, традиционно, могут участвовать только жители Украины. И не могут — сотрудники компании Magnet и их родственники. Удачи и да пребудет с вами Сила!

    Похожие публикации:
    1. Как запретить пользователю выключать компьютер windows 10
    2. Как открыть терминал в endless os 3
    3. Чем отличается иерархия каталогов в linux macos и windows
    4. Чем отмыть ручку с монитора компьютера

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Luxury Car Rental in Miami | Reserve a Premium Vehicle with RealCar