06.10.2014, ПН, 14:10, Мск
Различные устройства, которые облегчают жизнь современного человека или обеспечивают его постоянную связь с внешним миром, встречаются потребителем в первую очередь «по одежке». Прекрасным дополнением к красивой внешности станет восьмиядерный процессор, обеспечивающий высокую производительность и быстродействие устройства.
Дизайн и эргономика важны для гаджетов, но в то же время каждый пользователь понимает, что сердцем любого электронного устройства являются процессор и другие электронные составляющие. Поэтому характеристики процессора принимаются в расчет с точки зрения как быстроты работы приложений, так и имиджа устройства и его владельца.
Потребителю хочется, чтобы при высоких технических показателях смартфон или другое устройство имели еще и доступную цену. На первый взгляд это неосуществимое на практике сочетание. Однако разработки компании MediaTek показывают, что желаемое может стать возможным.
MediaTek – одна из ведущих компаний как на рынке процессоров, так и в производстве полупроводниковых элементов для мультимедийных цифровых устройств и беспроводной связи. Компания практически стала лидером в разработке систем для телевидения высокой четкости, беспроводной связи, оптических накопителей и другой электроники. Аналитики компании Digitimes Research считают, что по итогам 2014 года MediaTek увеличит свою долю на рынке процессоров до 26%.
Восемь ядер для смартфона
Новый мощный и производительный процессор для смартфонов MediaTek MT6592 имеет 8 полноценных ядер, которые способны работать одновременно. Можно продолжать споры, необходимо ли такое количество ядер для смартфона, но такой процессор уже существует и весьма успешно справляется со всеми задачами, обгоняя по результатам тестов другие «менее ядерные» варианты.
Восьмиядерный процессор MediaTek представляет собой целый комплекс решений, как архитектурных, так и программных. MediaTek поставляет не просто мощный чип, а полноценную платформу для создания смартфона. По сути, в нее входит все, что нужно для функционирования устройства. Производителю остается добавить корпус, экран и другие внешние элементы.
MT6592 - один из новейших восьмиядерных процессоров Mediatek
Интересно, что MT6592 можно назвать первым процессором, в котором по-настоящему присутствуют и грамотно используются все восемь ядер. Но обо всем по порядку.
Архитектура – важный элемент платформы
В процессоре MT6592 используется архитектура известной компании ARM, занимающейся исключительно разработкой процессоров. Архитектура ARM Cortex-A7 – хит последних сезонов, и ее применяют в своих разработках как MediaTek, так и другие именитые чипмейкеры. Для многоядерных процессоров ARM разработала так называемую гетерогенную архитектуру под наименованием big.LITTLE. Суть ее в том, что для оптимального использования ядер процессора в системе может применяться попеременное использование так называемых «тяжелых» и «легких» ядер. Для производительных задач, например, ресурсоемких игр, включаются «тяжелые» ядра, а для более простых приложений или фонового режима, когда необходимо экономить энергию, работают только «легкие» ядра.
Данная архитектура используется Mediatek в таких процессорах, как MT8135, где могут использоваться или сразу все ядра, или необходимое в данный момент сочетание из «тяжелых» и «легких» ядер. В отличие от, например, платформы Samsung, которая реально имеет все-таки не 8 ядер, а построена на двух четырехядерных процессорах, и попеременно включает и отключает кластеры «тяжелых» и «легких» ядер целиком.
Новый процессор MT6592 имеет несколько иную архитектуру разработки Mediatek – он построен на восьми абсолютно одинаковых ядрах, которые подключаются, находятся в режиме ожидания или отключаются в любых комбинациях. То есть платформа Mediatek MT6592 с 8-и ядерным центральным процессором может использовать в работе любое сочетание ядер, которые подключаются и отключаются по мере необходимости, в зависимости от текущей нагрузки на процессор.
Процессоры MediaTek используют в своих мобильных устройствах не только многочисленные китайские изготовители так называемого второго и третьего эшелонов, но и такие производители, как Asus, Lenovo, HTC, Sony. Также использует процессорные платформы MediaTek компания Fly. Мобильные устройства этой марки можно встретить практически в любом магазине, продающем устройства коммуникации и связи. По итогам первого полугодия 2014 года компания Fly заняла второе место по продажам смартфонов на рынке России. Доступность устройств этой фирмы при высоких технических возможностях во многом обусловлена как раз использованием чипов и технологий, предоставленных компанией MediaTek.
Fly разработала новую линейку смартфонов премиум-класса под названием Fly Tornado. В ней будут представлены модели, отличающиеся как изысканным дизайном, так и высокими техническими характеристиками. Пионером этой линейки выступает элегантный смартфон Fly Tornado One. В этой модели как раз используется восьмиядерный процессор MT6592 TrueOctaCore с тактовой частотой 1,4 GHz. Теоретически процессор для смартфона можно сделать и с более высокой частотой, однако он довольно быстро «сажал» бы батарею устройства. Поэтому был выбран такой процессор от Mediatek, который обеспечивает солидную вычислительную мощь и при этом экономно расходует энергию аккумулятора. К тому же у процессора MT6592 имеется функция автоматического регулирования частоты в зависимости от нагрузки на процессор и текущего температурного режима.
Смартфон Fly Tornado One управляется процессором Mediatek MT6592
Тонкий корпус смартфона имеет скошенные грани, придающие форме оригинальность, а оптимальное соотношение сторон создает удобство в использовании. Экран и задняя поверхность смартфона имеют покрытие из прочного стекла. Устройство приятно держать в руке, к тому же износоустойчивое покрытие защищает экран и весь корпус от царапин и повреждений. Экран смартфона Fly Tornado с диагональю 5 дюймов и разрешением 1280х720 dpi выполнен по технологии IPS, что создает четкое и насыщенное изображение, хорошо различимое даже при ярком солнечном свете. К тому же экран нового сматрфона имеет увеличенные углы обзора, что добавляет комфорта при пользовании устройством.
Для быстрой обработки изображений важна не только мощность процессора. Платформа MediaTek MT6592 содержит новый видеоускоритель Rogue Series 6, поэтому смартфон способен легко обрабатывать графику современных игр, а также оперативно запускать тяжелые веб-страницы.
Оперативная память устройства объемом 1 Гбайт помогает мощному процессору в работе и мгновенно обрабатывает запросы, а 8 Гбайт встроенной памяти позволяют сохранить мультимедийный контент и необходимое число функциональных виджетов. При необходимости в смартфон можно установить карту памяти объемом до 32 Гбайт.
Современные смартфоны обычно оснащаются камерами от 8 до 20 Мпикс. Модель Fly Tornado One имеет на борту 13-мегапиксельную камеру, оснащенную специальным сенсором, который снижает количество шумов и увеличивает светочувствительность матрицы. В результате можно получить качественные кадры даже в условиях недостаточной освещенности. Камера содержит 5 физических линз, что позволяет делать неискаженные красочные фотографии.
Поддержка двух сим-карт – обычное дело среди мобильных устройств, поэтому со смартфоном Fly Tornado можно разграничить рабочие и личные контакты, или оптимизировать затраты на связь, используя в нужное время карту с определенным тарифным планом. Новый смартфон оснащается функцией распознавания жестов. Например, двойное касание выводит устройство из спящего режима, а запуск различных приложений можно осуществлять определенными символами на экране.
В смартфоне Fly Tornado One используется операционная система Android 4.4 KitKat. Известно, что даже в фоновом режиме Android использует много различных служб, но, несмотря на постоянную нагрузку, благодаря способности процессора MT6592 включать ядра в различных комбинациях, «операционка» очень плавно работает. Кроме того, для грамотного распределения нагрузки между ядрами процессора MediaTek заменила планировщик задач. Обычно в Android применяется планировщик CFS, а здесь была внедрена собственная разработка, – планировщики HMP Scheduler и RT Schedule. В результате правильно распределяются задачи между ядрами, и в первую очередь обслуживаются приоритетные задачи.
Наблюдая за развитием смартфонов можно предположить, что будущее за мощными многоядерными процессорами, а разница в качестве и производительности между очень дорогими флагманскими смартфонами и устройствами средней ценовой категории перестанет быть ощутимой. Это наглядно показывает новый образец смартфона Fly Tornado One с восьмиядерным процессором MediaTek.
Вместе с развитием мобильной индустрии значительный прогресс был достигнут в разработке процессоров для мобильных телефонов на протяжении последних нескольких лет. Теперь для нас обычное дело увидеть смартфон с процессором на четыре, шесть, восемь и даже десять ядер.
В отчете AnTuTu по самым популярным смартфонам в третьем квартале 2016 года оказалось, что за этот период именно восьмиядерные (octa-core) процессоры стали основными для смартфонов. Их доля на рынке составляет более 50%. Какая структура ядер в восьмиядерных чипах? Как сравнивать между собой такие CPU?
Чтобы получить понимание работы чипов по этим вопросам рассмотрим несколько популярных на рынке восьмиядерных чипов.
Qualcomm Snapdragon 625
В 2016 году фирма Qualcomm в премиум сегменте имеет самые современные четырехъядерные процессоры, такие как Snapdragon 821 и Snapdragon 820, в то время как в средне бюджетном сегменте рынка Qualcomm Snapdragon использует восьмиядерные процессоры из представителей 600-й серии. Например, один из них – это Qualcomm Snapdragon 625. Он сделан по технологии 14 нм и имеет восемь ядер ARM Cortex-A53 в параллельной работе с тактовой частотой до 2.0 ГГц.
Данные на графике взяты из тестов смартфона Samsung Galaxy C7 (Snapdragon 625).
Типичными аппаратами на Snapdragon 625 являются Redmi 4 high-end версии и Samsung Galaxy C7.
Qualcomm Snapdragon 652
Еще одним представителем серии 600 от Qualcomm является чип Snapdragon 652. Он сделан по тех. процессу 28 нм, и конфигурация процессора big.LITTLE (архитектура, по которой работают совместно производительные и энергосберегающие ядра), объединяющая структуру из четырех высокопроизводительных ядер ARM Cortex-А72 и четырех энергоэффективных ядер Cortex-A53 с тактовой частотой до 1,8 ГГц. Работает данный центральный процессор в паре с GPU Adreno 510.
Приведенная на рисунке гистограмма была взята из тестов Samsung Galaxy A9 (Snapdragon 652).
Преимущество в тестах на стороне Snapdragon 652 по сравнению с 625-й версией и в одноядерном и в многоядерном режиме из-за применения четырех мощных ARM ядер Cortex-А72.
На чипе Qualcomm Snapdragon 652 работают такие смартфоны как Samsung Galaxy A9, Xiaomi Max high-end версии.
Samsung Exynos 8890
Процессор Exynos 8890 является на сегодня чипом премиум класса от Samsung. Построен он по 14 нм технологии. Состоит из 8 ядер на основе ARM архитектуры big.LITTLE, в числе которых четыре больших ядра от Samsung “M1 Mongoose” с частотой 2,3 ГГц и четыре энергоэффективных ядра Cortex-A53 с частотой 1.6 ГГц. В зависимости от задачи решение передается в тот кластер ядер процессора, который подходит лучше всего. Энергоэффективные ядра выполняют простые задачи, а когда требуется, например, работа в режиме 3D игры, то big.LITTLE включает производительные ядра.
Приведенная выше гистограмма была взята из тестов Samsung Galaxy S7 (Exynos 8890).
Samsung Exynos 8890 работает совместно с видео чипом Mali-T880 GPU MP12, который дает ему высокие показатели в обработке 2D и 3D графики. Это обеспечивает для Exynos 8890 хорошую производительность и в одноядерном тесте, и в многоядерном, превышающем 10.000 баллов.
Хоть уже и прошел почти год после выпуска чипа Exynos 8890 он продолжает показывать хорошие результаты по производительности и активно используется в премиум сегменте. Смартфоном на основе Exynos 8890 является на сегодня Samsung Galaxy S7.
Hisilicon Kirin 960
В последнее время внимание к себе привлек новый процессор Hisilicon Kirin 960, который вышел осенью 2016 года. Это так же 8-ми ядерный процессор нацеленный на топовый сегмент рынка смартфонов. Он сделан с использованием 16 нм технологического процесса, имеет четыре ядра Cortex-A73 с тактовой частотой 2.4 ГГц и четыре Cortex-A53 ядра с тактовой частотой 1.8 ГГц. Эти два кластера ядер разной производительности работают по архитектуре big.LITTLE.
Гистограмма на рисунке построена по результатам теста Huawei Mate 9 (Kirin 960).
Хорошие результаты в тесте Kirin 960 набирает благодаря наличию четырех современных мощных ядер ARM Cortex-A73. В многоядерном режиме процессор набирает больше 13.000 баллов, больше только у Samsung Exynos 8890. На чипе Kirin 960 работает смартфон Huawei Mate 9.
MediaTek Helio P10
Процессор MediaTek helio P10 является восьмиядерным CPU среднего класса, построенным по техпроцессу TSMC HPC+ 28нм. В составе Helio P10 есть 8 ядер Cortex-A53 с тактовой частотой до 2.0 ГГц, в паре с ним работает видео чип ARM Mali-T860 MP2 700МГц. Helio P10 — это хорошо сбалансированный процессор для смартфонов среднего бюджета.
Гистограмма взята из тестов смартфона OPPO R9 (helio P10).
Как видим, здесь не такие высокие баллы, как в предыдущих рассмотренных процессорах. Но все же его производительности вполне хватает для задач на каждый день. Используется данный CPU в таких аппаратах как OPPO R9, Meizu Note 3 и других.
Выводы
Как видим, действительно существует много различий в параметрах современных восьмиядерных процессоров с точки зрения производственного процесса, CPU архитектуры и частоты работы. Сочетание разных по мощности ядер дает много различных комбинаций для создания процессоров различного уровня, которые могут использоваться для смартфонов в разных сегментах рынка.
В частности, компания Qualcomm в своем чипе Snapdragon 625 использует для 8-ми ядерных процессоров самую передовую производственную технологию (14 нм), которая позволяет реализовать высокую производительность и небольшой разряд батареи. А уже Hisilicon Kirin 960 показывает нам силу развития китайских производителей, которые догоняют американских и корейских производителей чипов. Samsung и MediaTek имеют своих потребителей и уверенно занимают свою часть рынка.
Первые компьютерные процессоры с несколькими ядрами появились на потребительском рынке ещё в середине двухтысячных, но множество пользователей до сих пор не совсем понимает — что это такое, многоядерные процессоры, и как разобраться в их характеристиках.
Видео-формат статьи «Вся правда о многоядерных процессорах»
Простое объяснение вопроса «что такое процессор»
Микропроцессор — одно из главных устройств в компьютере. Это сухое официальное название чаще сокращают до просто «процессор») . Процессор — микросхема, по площади сравнимая со спичечным коробком . Если угодно, процессор — это как мотор в автомобиле. Важнейшая часть, но совсем не единственная. Есть у машины ещё и колёса, и кузов, и проигрыватель с фарами. Но именно процессор (как и мотор автомобиля) определяет мощность «машины».
Многие называют процессором системный блок — «ящик», внутри которого находятся все компоненты ПК, но это в корне неверно. Системный блок — это корпус компьютера вместе со всеми составляющими частями — жёстким диском, оперативной памятью и многими другими деталями.
Функция процессора — вычисления . Не столь важно, какие именно. Дело в том, что вся работа компьютера завязана исключительно на арифметических вычислениях. Сложение, умножение, вычитание и прочая алгебра — этим всем занимается микросхема под названием «процессор». А результаты таких вычислений выводятся на экран в виде игры, вордовского файла или просто рабочего стола.
Главная часть компьютера, которая занимается вычислениями — вот, что такое процессор .
Что такое процессорное ядро и многоядерность
Испокон процессорных «веков» эти микросхемы были одноядерными. Ядро — это, фактически, сам процессор. Его основная и главная часть. Есть у процессоров и другие части — скажем, «ножки»-контакты, микроскопическая «электропроводка» — но именно тот блок, который отвечает за вычисления, называется ядром процессора . Когда процессоры стали совсем небольшими, то инженеры решили совместить внутри одного процессорного «корпуса» сразу несколько ядер.
Если представить процессор в виде квартиры, то ядро — это крупная комната в такой квартире. Однокомнатная квартира — это одно процессорное ядро (крупная комната-зал), кухня, санузел, коридор… Двухкомнатная квартира — это уже как два процессорных ядра вместе с прочими комнатами. Бывают и трёх-, и четырёх, и даже 12-комнатные квартиры. Также и в случае с процессорами: внутри одного кристалла-«квартиры» может быть несколько ядер-«комнат».
Многоядерность — это разделение одного процессора на несколько одинаковых функциональных блоков. Количество блоков — это число ядер внутри одного процессора.
Разновидности многоядерных процессоров
Бытует заблуждение: «чем больше ядер у процессора — тем лучше». Именно так стараются представить дело маркетологи, которым платят за создание такого рода заблуждений. Их задача — продавать дешёвые процессоры, притом — подороже и в огромных количествах. Но на самом деле количество ядер — далеко не главная характеристика процессоров.
Вернёмся к аналогии процессоров и квартир. Двухкомнатная квартира дороже, удобнее и престижнее однокомнатной. Но только если эти квартиры находятся в одном районе, оборудованы одинаково, да и ремонт у них схожий. Существуют слабенькие четырёхядерные (а то и 6-ядерные) процессоры, которые значительно слабее двухядерных. Но поверить в это сложно: ещё бы, магия крупных чисел 4 или 6 против «какой-то» двойки. Однако именно так и бывает весьма и весьма часто. Вроде как та же четырёхкомнатная квартира, но в убитом состоянии, без ремонта, в совершенно отдалённом районе — да ещё и по цене шикарной «двушки» в самом центре.
Сколько бывает ядер внутри процессора?
Для персональных компьютеров и ноутбуков одноядерные процессоры толком не выпускаются уже несколько лет, а встретить их в продаже — большая редкость. Число ядер начинается с двух. Четыре ядра — как правило, это более дорогие процессоры, но отдача от них присутствует. Существуют также 6-ядерные процессоры, невероятно дорогие и гораздо менее полезные в практическом плане. Мало какие задачи способны получить прирост производительности на этих монструозных кристаллах.
Был эксперимент компании AMD создавать и 3-ядерные процессоры, но это уже в прошлом. Получилось весьма неплохо, однако их время прошло.
Кстати, компания AMD также производит многоядерные процессоры, но, как правило, они ощутимо слабее конкурентов от Intel. Правда, и цена у них значительно ниже. Просто следует знать, что 4 ядра от AMD почти всегда окажутся заметно слабее, чем те же 4 ядра производства Intel.
Теперь вы знаете, что у процессоров бывает 1, 2, 3, 4, 6 и 12 ядер. Одноядерные и 12-ядерные процессоры — большая редкость. Трёхядерные процессоры — дело прошлого. Шестиядерные процессоры либо очень дороги (Intel), либо не такие уж сильные (AMD), чтобы переплачивать за число. 2 и 4 ядра — самые распространённые и практичные устройства, от самых слабых до весьма мощных.
Частота многоядерных процессоров
Одна из характеристик компьютерных процессоров — их частота. Те самые мегагерцы (а чаще — гигагерцы). Частота — важная характеристика, но далеко не единственная . Да, пожалуй, ещё и не самая главная. К примеру, двухядерный процессор с частотой 2 гигагерца — более мощное предложение, чем его одноядерный собрат с частотой 3 гигагерца.
Совсем неверно считать, что частота процессора равна частоте его ядер, умноженной на количество ядер. Если проще, то у 2-ядерного процессора с частотой ядра 2 ГГц общая частота ни в коем случае не равна 4 гигагерцам! Даже понятия «общая частота» не существует. В данном случае, частота процессора равна именно 2 ГГц. Никаких умножений, сложений или других операций.
И вновь «превратим» процессоры в квартиры. Если высота потолков в каждой комнате — 3 метра, то общая высота квартиры останется такой же — всё те же три метра, и ни сантиметром выше. Сколько бы комнат не было в такой квартире, высота этих комнат не изменяется. Так же и тактовая частота процессорных ядер . Она не складывается и не умножается.
Виртуальная многоядерность, или Hyper-Threading
Существуют ещё и виртуальные процессорные ядра . Технология Hyper-Threading в процессорах производства Intel заставляет компьютер «думать», что внутри двухядерного процессора на самом деле 4 ядра. Очень похоже на то, как один-единственный жёсткий диск делится на несколько логических — локальные диски C, D, E и так далее.
Hyper- Threading — весьма полезная в ряде задач технология . Иногда бывает так, что ядро процессора задействовано лишь наполовину, а остальные транзисторы в его составе маются без дела. Инженеры придумали способ заставить работать и этих «бездельников», разделив каждое физическое процессорное ядро на две «виртуальные» части. Как если бы достаточно крупную комнату разделили перегородкой на две.
Имеет ли практический смысл такая уловка с виртуальными ядрами ? Чаще всего — да, хотя всё зависит от конкретных задач. Вроде, и комнат стало больше (а главное — они используются рациональнее), но площадь помещения не изменилась. В офисах такие перегородки невероятно полезны, в некоторых жилых квартирах — тоже. В других случаях в перегораживании помещения (разделении ядра процессора на два виртуальных) смысла нет вообще.
Отметим, что наиболее дорогие и производительные процессоры класса Core i7 в обязательном порядке оснащены Hyper- Threading . В них 4 физических ядра и 8 виртуальных. Получается, что одновременно на одном процессоре работают 8 вычислительных потоков. Менее дорогие, но также мощные процессоры Intel класса Core i5 состоят из четырёх ядер, но Hyper Threading там не работает. Получается, что Core i5 работают с 4 потоками вычислений.
Процессоры Core i3 — типичные «середнячки», как по цене, так и по производительности. У них два ядра и никакого намёка на Hyper-Threading. Итого получается, что у Core i3 всего два вычислительных потока. Это же относится и к откровенно бюджетным кристаллам Pentium и Celeron . Два ядра, «гипе-трединг» отсутствует = два потока.
Нужно ли компьютеру много ядер? Сколько ядер нужно в процессоре?
Все современные процессоры достаточно производительны для обычных задач . Просмотр интернета, переписка в соцсетях и по электронной почте, офисные задачи Word-PowerPoint-Excel: для этой работы подойдут и слабенькие Atom, бюджетные Celeron и Pentium, не говоря уже о более мощных Core i3. Двух ядер для обычной работы более чем достаточно. Процессор с большим количеством ядер не принесёт значительного прироста в скорости.
Для игр следует обратить внимание на процессоры Core i3 или i5 . Скорее, производительность в играх будет зависеть не от процессора, а от видеокарты. Редко в какой игре потребуется вся мощь Core i7. Поэтому считается, что игры требуют не более четырёх процессорных ядер, а чаще подойдут и два ядра.
Для серьёзной работы вроде специальных инженерных программ, кодирования видео и прочих ресурсоёмких задач требуется действительно производительная техника . Часто здесь задействуются не только физические, но и виртуальные процессорные ядра. Чем больше вычислительных потоков, тем лучше. И не важно, сколько стоит такой процессор: профессионалам цена не столь важна.
Есть ли польза от многоядерных процессоров?
Безусловно, да. Одновременно компьютер занимается несколькими задачами — хотя бы работа Windows (кстати, это сотни разных задач) и, в тот же момент, проигрывание фильма. Проигрывание музыки и просмотр интернета. Работа текстового редактора и включённая музыка. Два процессорных ядра — а это, по сути, два процессора, справятся с разными задачами быстрее одного. Два ядра сделают это несколько быстрее. Четыре — ещё быстрее, чем два.
В первые годы существования технологии многоядерности далеко не все программы умели работать даже с двумя ядрами процессора. К 2014 году подавляющее большинство приложений отлично понимают и умеют пользоваться преимуществами нескольких ядер. Скорость обработки задач на двухядерном процессоре редко увеличивается в два раза, но прирост производительности есть почти всегда.
Поэтому укоренившийся миф о том, что, якобы, программы не могут использовать несколько ядер — устаревшая информация. Когда-то действительно было так, сегодня ситуация улучшилась кардинально. Преимущества от нескольких ядер неоспоримы, это факт.
Когда меньше ядер у процессора — лучше
Не следует покупать процессор по неверной формуле «чем больше ядер — тем лучше». Это не так. Во-первых, 4, 6 и 8-ядерные процессоры ощутимо дороже своих двухядерных собратьев. Значительная прибавка в цене далеко не всегда оправдана с точки зрения в производительности. К примеру, если 8-ядерник окажется лишь на 10% быстрее CPU с меньшим количеством ядер, но будет в 2 раза дороже, то такую покупку сложно оправдать.
Во-вторых, чем больше ядер у процессора, тем он «прожорливее» с точки зрения энергопотребления. Нет никакого смысла покупать гораздо более дорогой ноутбук с 4-ядерным (8-поточным) Core i7, если на этом ноутбуке будут обрабатываться лишь текстовые файлы, просматриваться интернет и так далее. Никакой разницы с двухядерником (4 потока) Core i5 не будет, да и классический Core i3 лишь с двумя вычислительными потоками не уступит более именитому «коллеге». А от батарейки такой мощный ноутбук проработает гораздо меньше, чем экономичный и нетребовательный Core i3.
Многоядерные процессоры в мобильных телефонах и планшетах
Мода на несколько вычислительных ядер внутри одного процессора касается и мобильных аппаратов. Смартфоны вместе с планшетами с большим количеством ядер почти никогда не используют все возможности своих микропроцессоров. Двухядерные мобильные компьютеры иногда действительно работают чуть быстрее, но 4, а тем более 8 ядер — откровеннейший перебор. Аккумулятор расходуется совершенно безбожно, а мощные вычислительные устройства попросту простаивают без дела. Вывод — многоядерные процессоры в телефонах, смартфонах и планшетах — лишь дань маркетингу, а не насущная необходимость. Компьютеры — более требовательные устройства, чем телефоны. Два процессорных ядра им действительно нужны. Четыре — не помешают. 6 и 8 — излишество в обычных задачах и даже в играх.
Как выбрать многоядерный процессор и не ошибиться?
Практическая часть сегодняшней статьи актуальна на 2014 год. Вряд ли в ближайшие годы что-то серьёзно поменяется. Речь пойдёт только о процессорах производства Intel. Да, AMD предлагает неплохие решения, но они менее популярны, да и разобраться в них сложнее.
Заметим, что таблица основана на процессорах образца 2012-2014 годов. Более старые образцы имеют другие характеристики. Также мы не стали упоминать редкие варианты CPU, например — одноядерный Celeron (бывают и такие даже сегодня, но это нетипичный вариант, который почти не представлен на рынке). Не следует выбирать процессоры исключительно по количеству ядер внутри них — есть и другие, более важные характеристики. Таблица лишь облегчит выбор многоядерного процессора, но конкретную модель (а их десятки в каждом классе) следует покупать только после тщательного ознакомления с их параметрами: частотой, тепловыделением, поколением, размером кэша и другими характеристиками.
| Процессор | Количество ядер | Вычислительные потоки | Типичная область применения |
| Atom | 1-2 | 1-4 | Маломощные компьютеры и нетбуки. Задача процессоров Atom — минимальное энергопотребление. Производительность у них минимальна. |
| Celeron | 2 | 2 | Самые дешёвые процессоры для настольных ПК и ноутбуков. Производительности достаточно для офисных задач, но это совсем не игровые CPU. |
| Pentium | 2 | 2 | Столь же недорогие и малопроизводительные процессоры Intel, как и Celeron. Отличный выбор для офисных компьютеров. Pentium оснащаются чуть более ёмким кэшем, и, иногда, слегка повышенными характеристиками по сравнению с Celeron |
| Core i3 | 2 | 4 | Два достаточно мощных ядра, каждое из которых разделено на два виртуальных «процессора» (Hyper-Threading). Это уже довольно мощные CPU при не слишком высоких ценах. Хороший выбор для домашнего или мощного офисного компьютера без особой требовательности к производительности. |
| Core i5 | 4 | 4 | Полноценные 4-ядерники Core i5 — довольно дорогие процессоры. Их производительности не хватает лишь в самых требовательных задачах. |
| Core i7 | 4-6 | 8-12 | Самые мощные, но особенно дорогие процессоры Intel. Как правило, редко оказываются быстрее Core i5, и лишь в некоторых программах. Альтернатив им просто нет. |
Краткий итог статьи «Вся правда о многоядерных процессорах». Вместо конспекта
- Ядро процессора — его составная часть. Фактически, самостоятельный процессор внутри корпуса. Двухядерный процессор — два процессора внутри одного.
- Многоядерность сравнима с количеством комнат внутри квартиры. Двухкомнатные лучше однокомнатных, но лишь при прочих равных характеристиках (расположение квартиры, состояние, площадь, высота потолков).
- Утверждение о том, что чем больше ядер у процессора, тем он лучше — маркетинговая уловка, совершенно неверное правило. Квартиру ведь выбирают далеко не только по количеству комнат, но и по её расположению, ремонту и другим параметрам. Это же касается и нескольких ядер внутри процессора.
- Существует «виртуальная» многоядерность — технология Hyper-Threading. Благодаря этой технологии, каждое «физическое» ядро разделяется на два «виртуальных». Получается, что у 2-ядерного процессора с Hyper-Threading лишь два настоящих ядра, но эти процессоры одновременно обрабатывают 4 вычислительных потока. Это действительно полезная «фишка», но 4-поточный процессор нельзя считать четырёхядерным.
- Для настольных процессоров Intel: Celeron — 2 ядра и 2 потока. Pentium — 2 ядра, 2 потока. Core i3 — 2 ядра, 4 потока. Core i5 — 4 ядра, 4 потока. Core i7 — 4 ядра, 8 потоков. Ноутбучные (мобильные) CPU Intel имеют иное количество ядер/потоков.
- Для мобильных компьютеров часто важнее экономичность в энергопотреблении (на практике — время работы от батареи), чем количество ядер.
Часть 1
29 августа корпорация Intel представила три новых процессора для настольных систем на базе чипсета Intel X99, которые составили семейство Haswell-E. Это семейство процессоров ориентировано на самые высокопроизводительные системы. На сегодняшний день семейство процессоров Haswell-E составляют три модели: Intel Core i7-5960X, Core i7-5930K и Core i7-5820K.
В этой статье мы подробно рассмотрим восьмиядерный процессор Intel Core i7-5960X и сравним его с процессорами Ivy Bridge-E и Sandy Bridge-E.
Коротко о новом семействе Haswell-E
Новое семейство процессоров с кодовым наименованием Haswell-E является преемником семейств Sandy Bridge-E и Ivy Bridge-E. Однако если процессоры Sandy Bridge-E и Ivy Bridge-E были совместимы друг с другом в плане разъема и платформы, то процессоры Haswell-E требуют уже абсолютно новой платформы.
Если говорить точнее, то 32-нанометровые процессоры Sandy Bridge-E, анонсированные компанией в ноябре 2011 года и пришедшие на смену шестиядерным процессорам Gulftown, были совместимы только с чипсетом Intel X79 и имели разъем LGA2011. Далее, в сентябре 2013 года, компания Intel анонсировала семейство 22-нанометровых процессоров Ivy Bridge-E, которые имели точно такой же разъем LGA2011 и были совместимы только с платами на базе того же чипсета Intel X79. Новые же 22-нанометровые процессоры семейства Haswell-E уже имеют новый разъем, получивший название LGA2011-3 и совместимы только с платами на базе нового чипсета Intel X99.
В качестве исторической справки напомним, что семейство Sandy Bridge-E первоначально составляли три модели: шестиядерные процессоры Core i7-3960X и Core i7-3930K, а также четырехъядерный Core i7-3820. Core i7-3960X и Core i7-3930K имели полностью разблокированный коэффициент умножения, а Core i7-3820 - частично разблокированный. Немного позднее появился и еще один представитель данного семейства - шестиядерный процессор Core i7-3970X, который отличался от Core i7-3960X лишь более высокой тактовой частотой (и более высоким энергопотреблением). Все процессоры семейства Sandy Bridge-E были основаны на микроархитектуре Sandy Bridge и не имели интегрированного графического ядра. Кроме того, все процессоры были оснащены четырехканальным контроллером памяти и поддерживали память DDR3-1600. Топовые процессоры семейства Sandy Bridge-E - модели Core i7-3970X и Core i7-3960X - относились к серии Extreme Edition. Эти процессоры имели разделяемый между всеми ядрами кэш L3 размером 15 МБ. Процессор Core i7-3930K был наделен кэшем L3 размером 12 МБ, а процессор Core i7-3820 - размером 10 МБ. Все процессоры семейства Sandy Bridge-E имели интегрированный контроллер PCI Express 3.0 на 40 линий, которые могли быть сгруппированы в два порта PCI Express 3.0 x16 и один порт PCI Express 3.0 x8, в один порт PCI Express 3.0 x16 и три порта PCI Express 3.0 x8 или в один порт PCI Express 3.0 x16, два порта PCI Express 3.0 x8 и два порта PCI Express 3.0 x4.
Технические характеристики процессоров семейства Sandy Bridge-E приводятся далее.
| Характеристики | ||||
| Техпроцесс | 32 нм | 32 нм | 32 нм | 32 нм |
| Разъем | LGA2011 | LGA2011 | LGA2011 | LGA2011 |
| Совместимость с чипсетом | Intel X79 | Intel X79 | Intel X79 | Intel X79 |
| Кол-во ядер/потоков | 6/12 | 6/12 | 6/12 | 4/8 |
| 32+32 | 32+32 | 32+32 | 32+32 | |
| 256 | 256 | 256 | 256 | |
| Размер L3-кэша, МБ | 15 | 15 | 12 | 10 |
| 3,5 | 3,3 | 3,2 | 3,6 | |
| 4,4 | 3,9 | 3,8 | 3,9 | |
| Кол-во каналов памяти | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Поддерживаемая память | DDR3-1600 | DDR3-1600 | DDR3-1600 | DDR3-1600 |
| 40 | 40 | 40 | 40 | |
| TDP, Вт | 150 | 130 | 130 | 130 |
Семейство 22-нанометровых процессоров Ivy Bridge-E включает лишь три модели: Core i7-4960X, Core i7-4930K и Core i7-4820K. Первые две модели - это шестиядерные процессоры, а последняя - четырехъядерный. Все процессоры семейства Ivy Bridge-E полностью разблокированные. Естественно, ядра этих процессоров основаны на микроархитектуре Ivy Bridge, графического ядра в них нет. Все процессоры Ivy Bridge-E оснащены четырехканальным контроллером памяти и поддерживают память DDR3-1866. Топовая модель Core i7-4960X относится к серии Extreme Edition, этот процессор наделен кэшем L3 размером 15 МБ. Процессор Core i7-4930K имеет кэш L3 размером 12 МБ, а Core i7-4820K - размером 10 МБ. Все процессоры семейства Ivy Bridge-E имеют интегрированный контроллер PCI Express 3.0 на 40 линий, которые могут группироваться точно так же, как в процессорах Sandy Bridge-E.
Технические характеристики процессоров семейства Ivy Bridge-E приводятся далее.
| Характеристики | |||
| Техпроцесс | 22 нм | 22 нм | 22 нм |
| Разъем | LGA2011 | LGA2011 | LGA2011 |
| Совместимость с чипсетом | Intel X79 | Intel X79 | Intel X79 |
| Кол-во ядер/потоков | 6/12 | 6/12 | 4/8 |
| Размер L1-кэша (кэш данных + кэш инструкций), КБ | 32+32 | 32+32 | 32+32 |
| Размер L2-кэша на каждое ядро процессора, КБ | 256 | 256 | 256 |
| Размер L3-кэша, МБ | 15 | 12 | 10 |
| Штатная тактовая частота, ГГц | 3,6 | 3,4 | 3,7 |
| Максимальная частота в режиме Turbo Boost, ГГц | 4,0 | 3,9 | 3,9 |
| Кол-во каналов памяти | 4 | 4 | 4 |
| Поддерживаемая память | DDR3-1866 | DDR3-1866 | DDR3-1866 |
| Количество линий PCI Express 3.0 | 40 | 40 | 40 |
| TDP, Вт | 130 | 130 | 130 |
Собственно, если сопоставить характеристики процессоров Ivy Bridge-E и Sandy Bridge-E, то видно, что между ними много общего. Модели Core i7-3970X/3960X заменяет Core i7-4960X, модель Core i7-3930K замещает процессор Core i7-4930K, ну а на смену младшей модели Core i7-3820 пришла модель Core i7-4820K. И еще раз подчеркнем, что процессоры Sandy Bridge-E и Ivy Bridge-E совместимы друг с другом по платформе.
А вот с новыми процессорами Haswell-E ситуация обстоит несколько иначе. Как уже отмечалось, это абсолютно новая платформа на базе чипсета Intel X99, это новый сокет LGA2011-v3 и это новая память DDR4. Кстати, несмотря на тот факт, что сокет называется LGA2011-v3, количество контактов в нем больше, чем в сокете LGA2011. А вот система для крепления кулера осталась прежней, то есть кулер для сокета LGA2011 подойдет и для сокета LGA2011-v3.
Итак, на сегодняшний день семейство 22-нанометровых процессоров Haswell-E включает три модели: Core i7-5960X, Core i7-5930K и Core i7-5820K. Все процессоры этого семейства полностью разблокированные. Естественно, ядра этих процессоров основаны на микроархитектуре Haswell, графического ядра в них по-прежнему нет. Топовая модель Core i7-5960X относится к серии Extreme Edition, этот восьмиядерный процессор имеет кэш L3 размером 20 МБ. Процессоры Core i7-5930K и Core i7-5820K шестиядерные и имеют кэш L3 размером 15 МБ. Все процессоры семейства Haswell-E имеют четырехканальный контроллер памяти DDR4 и поддерживают память DDR4-2133 (в штатном режиме работы). Кроме того, процессоры семейства Haswell-E имеют интегрированный контроллер PCI Express 3.0, причем старшие модели Core i7-5960X и Core i7-5930K имеют контроллер PCI Express 3.0 на 40 линий, а вот в младшей модели Core i7-5820K имеется лишь 28 линий PCI Express 3.0
Технические характеристики процессоров семейства Haswell-E приводятся далее.
| Характеристики | |||
| Техпроцесс | 22 нм | 22 нм | 22 нм |
| Разъем | LGA2011-v3 | LGA2011-v3 | LGA2011-v3 |
| Совместимость с чипсетом | Intel X99 | Intel X99 | Intel X99 |
| Кол-во ядер/потоков | 8/16 | 6/12 | 6/12 |
| Размер L1-кэша (кэш данных + кэш инструкций), КБ | 32+32 | 32+32 | 32+32 |
| Размер L2-кэша на каждое ядро процессора, КБ | 256 | 256 | 256 |
| Размер L3-кэша, МБ | 20 | 15 | 15 |
| Штатная тактовая частота, ГГц | 3,0 | 3,5 | 3,3 |
| Максимальная частота в режиме Turbo Boost, ГГц | 3,5 | 3,7 | 3,6 |
| Кол-во каналов памяти | 4 | 4 | 4 |
| Поддерживаемая память | DDR4-2133 | DDR4-2133 | DDR4-2133 |
| Количество линий PCI Express 3.0 | 40 | 40 | 28 |
| TDP, Вт | 140 | 140 | 140 |
| Рекомендуемая стоимость | $999 | $583 | $389 |
Восьмиядерный процессор Core i7-5960X имеет кристалл с площадью 356 мм² и числом транзисторов 2,6 млрд. Если сравнивать эти показатели с аналогичными показателями для обычных процессоров Haswell, то они впечатляют. Действительно, у четырехъядерных процессоров Haswell площадь кристалла составляет всего 177 мм², а количество транзисторов - 1,4 млрд.
Еще одна особенность процессоров семейства Haswell-E заключается в том, что теплорассеивающая крышка процессора для улучшения теплоотвода припаивается к кристаллу. Напомним, что в процессорах Sandy Bridge-E в качестве термоинтерфейса между кристаллом и крышкой использовался припой, а вот в процессорах семейства Ivy Bridge-E стали использовать термопасту, которая по своим теплопроводящим свойствам была хуже припоя. Это вызвало немало критики со стороны оверклокеров, поскольку процессоры перегревались при разгоне. В процессорах Haswell-E компания Intel опять перешла на использование припоя, что, по идее, должно улучшить разгонный потенциал этих процессоров. Однако не стоит забывать, что TDP этих процессоров составляет 140 Вт, и их разгон требует весьма мощной системы охлаждения.
Если говорить о тактовых частотах процессоров Haswell-E, то они даже ниже, чем у процессоров Ivy Bridge-E. К примеру, у топового восьмиядерного Core i7-5960X (Haswell-E) номинальная частота составляет 3,0 ГГц, а максимальная - 3,5 ГГц, в то время как у шестиядерного Core i7-4960X (Ivy Bridge-E) номинальная частота составляла 3,6 ГГц, а максимальная - 4,0 ГГц. Таким образом, ставка в новых процессорах делается не на тактовую частоту, а на количество ядер. Правда, далеко не все пользовательские приложения оптимизированы под такое количество ядер, и вполне вероятно, что в некоторых приложениях новый восьмиядерный процессор Core i7-5960X не превзойдет шестиядерный Core i7-4960X или даже четырехъядерный Core i7-4790K. Впрочем, посмотрим.
Работа под нагрузкой и разгонный потенциал
Для тестирования восьмиядерного процессора Core i7-5960X мы использовали стенд следующей конфигурации:
- материнская плата: Asus X99-Deluxe ,
- оперативная память: четыре модуля по 4 ГБ AData DDR4-2133,
- режим работы памяти: DDR4-2133 (четырехканальный),
Итак, рассмотрим результаты тестирования процессора Core i7-5960X в разных режимах загрузки. Для стрессовой загрузки процессора мы использовали утилиту AIDA64.
В штатном режиме работы (без разгона и при частоте BCLK 100 МГц) минимальная частота процессора составляет 1,2 ГГц (коэффициент умножения 12). В состоянии простоя напряжение питания ядра процессора - всего 0,688 В, а энергопотребление составляет 15 Вт (по данным утилиты AIDA64).
Заметим, что максимальная частота процессора (в режиме Turbo Boost) определяется утилитой CPU-Z 1.70 как 3,3 ГГц, а не 3,5 ГГц, как указано в документации. Дело тут в том, что максимальная частота ядер зависит от количества активных ядер: если загружено одно или два ядра процессора, то их частота может составлять 3,5 ГГц, а при загрузке большего числа ядер процессора их максимальная частота составляет 3,3 ГГц.
При загрузке тестом Stress CPU из пакета AIDA64 частота ядер процессора Core i7-5960X составляет 3,3 ГГц, а потребляемая мощность - 75 Вт. Отметим, что напряжение питания ядер процессора в данном режиме составляет 1,022 В. Температура ядер процессора в этом режиме поднимается примерно до 60 °C при использовании штатной системы охлаждения.
При загрузке тестом Stress FPU, который значительно сильнее нагревает процессор, частота ядер Core i7-5960X составляет 3,2 ГГц, а их температура поднимается до 90 °C. Потребляемая мощность процессора при этом составляет уже 125 Вт. В данном режиме загрузки процессора при охлаждении штатным кулером может наблюдаться троттлинг. Напряжение питания ядер процессора в данном режиме составляет 1,027 В.
Теперь посмотрим на особенности работы Core i7-5960X в состоянии разгона. Сразу оговоримся, что в состоянии разгона утилита AIDA64 (мы использовали версию 4.60) не способна определить энергопотребление процессора. Причем на это не способна не только AIDA64, но и другие утилиты (например, HWiNFO64 v4.40). По всей видимости, это особенность платы Asus X99-Deluxe: для того чтобы разогнать процессор, в UEFI BIOS необходимо сначала на вкладке Ai Tweaker изменить параметр Ai Overclocker Tuner, задав ему значение Manual. И сразу после этого (даже без фактического разгона) определение энергопотребления процессора с использованием программных утилит становится невозможным.
Мы разгоняли процессор Core i7-5960X при частоте BCLK 100 МГц путем изменения коэффициента умножения синхронно для всех ядер процессора. Напряжение питания и остальные параметры не изменялись. На плате Asus X99-Deluxe нам удалось разогнать Core i7-5960X до частоты 4,4 ГГц. При этой частоте система запускалась и даже проходила тест Stress CPU, причем без ухода в троттлинг.
А вот тест Stress FPU на данной частоте уже не проходил, его удалось запустить только при частоте 4,2 ГГц. Естественно, как и при работе на номинальной максимальной частоте, при этом включался режим троттлинга и частота процессора снижалась до 3,8 ГГц. Но, тем не менее, в этом режиме процессор функционировал стабильно.
Тестирование
Ну а теперь, после краткого знакомства с процессором Intel Core i7-5960X, ознакомимся с результатами его тестирования в играх и реальных приложениях.
Для оценки производительности процессора Core i7-5960X мы использовали нашу стандартную методику тестирования с применением бенчмарков iXBT Notebook Benchmark v.1.0 и iXBT Game Benchmark v.1.0 . Единственное, что мы изменили - убрали тест скорости загрузки приложений и контента в бенчмарке iXBT Notebook Benchmark v.1.0. Дело в том, что результаты данного теста зависят в первую очередь от производительности подсистемы хранения данных и скорости оперативной памяти, а поскольку мы тестировали непосредственно процессоры, то смысла в этом тесте просто нет. И естественно, интегральный результат рассчитывался без учета теста скорости загрузки приложений и контента.
Процессор Core i7-5960X мы протестировали в двух режимах: штатном и в разгоне. Кроме того, для сравнения мы также протестировали шестиядерные процессоры Cоre i7-4960X (Ivy Bridge-E) и Сore i7-3970X (Sandy Bridge-E). И для полноты картины мы добавили четырехъядерный процессор Core i7-4790K (Devil’s Canyon) , который был протестирован в штатном режиме и в режиме разгона до частоты 4,5 ГГц. Результаты всех тестов нормировались относительно процессора Core i7-4790K в штатном режиме работы, при этом результаты Core i7-4790K для удобства принимались за 100 баллов.
Стенд для тестирования процессоров Cоre i7-4960X и Сore i7-3970X имел следующую конфигурацию:
- материнская плата: Asus Sabertooth X79,
- видеокарта: AMD Radeon R9 295X2,
- режим работы памяти: DDR3-2133 (четырехканальный),
- накопитель: Intel SSD 520 Series 240 ГБ.
Более подробные данные по конфигурации тестового стенда:
Стенд для тестирования процессора Core i7-4790K имел следующую конфигурацию:
- материнская плата: Asus H97-Pro Gamer,
- видеокарта: AMD Radeon R9 295X2,
- оперативная память: четыре модуля по 4 ГБ Corsair DDR3-2666 (CMD16GX3M4A2666С10),
- режим работы памяти: DDR3-1600 (двухканальный),
- накопитель: Intel SSD 520 Series 240 ГБ.
Обратите внимание, что во всех тестовых стендах мы использовали одну и ту же видеокарту, один и тот же SSD-накопитель и один и тот же объем памяти. Причем для процессоров Cоre i7-4960X и Сore i7-3970X мы специально использовали память DDR3 на частоте 2133 МГц. А вот для процессора Core i7-4790K использование памяти Corsair DDR3-2666 в режиме DDR3-2133 оказалось невозможно, поскольку чипсет Intel H97, примененный в материнской плате стенда, не позволяет разгонять память. Так что Core i7-4790K тестировался с памятью, которая работала в режиме DDR3-1600. Впрочем, в случае двухканального режима и достаточно высокой частоты работы памяти (и при использовании дискретной графики) снижение результатов должно быть чисто номинальным.
Итак, обратимся к результатам тестирования наших процессоров c бенчмарке iXBT Notebook Benchmark v.1.0.
В тесте транскодирования с использованием утилиты MediaCoder x64 восьмиядерный процессор Core i7-5960X имеет явное преимущество над всеми соперниками. В штатном режиме работы скорость транскодирования у него на 51% выше скорости транскодирования с использованием четырехъядерного процессора Core i7-4790K.
В тесте с использованием приложения Adobe Premiere Pro CC восьмиядерный процессор Core i7-5960X также является явным лидером и в штатном режиме работы обгоняет четырехъядерный процессор Core i7-4790K на 47%. Как видим, приложение Adobe Premiere Pro CC тоже неплохо оптимизировано под многоядерные процессоры.
Немного более скромный результат получается в тесте с использованием приложения Adobe After Effects CC. Тем не менее, и в этом тесте в штатном режиме работы результат у восьмиядерного процессора Core i7-5960X на 22% лучше, чем у четырехъядерного процессора Core i7-4790K. А вот шестиядерный процессор Core i7-4960X демонстрирует в этом тесте практически такой же результат, что и процессор Core i7-5960X, то есть здесь разница в числе ядер искупается их повышенной частотой работы.
Ну а в тесте c использованием приложения Photodex ProShow Gold (создание фильма из фотографий) процессор Core i7-5960X в штатном режиме работы уступает всем остальным. Похоже, что в этом тесте не задействуются все ядра процессора, и результат в большей степени зависит от частоты, нежели от количества ядер.
В тесте пакетной обработки фотографий c использованием приложения Adobe Photoshop CC процессор Core i7-5960X в штатном режиме работы хотя и имеет небольшое преимущество (15%) над Core i7-4790K, тем не менее, уступает и процессору Core i7-3970X, и процессору Core i7-4960X. И только разгон Core i7-5960X до тактовой частоты 4,2 ГГц позволяет получить уровень производительности, который демонстрируют Core i7-3970X и Core i7-4960X в штатном режиме работы.
В тесте c использованием приложения Adobe Audition восьмиядерный процессор Core i7-5960X потерпел фиаско. В штатном режиме работы он продемонстрировал производительность на 25% ниже, чем Core i7-4790K, и даже разгон до частоты 4,2 ГГц не смог поднять уровень его производительности в этом тесте до уровня процессора Core i7-4790K.
В тесте по распознаванию текста c использованием приложения Abbyy FineReader 11 восьмиядерный процессор Core i7-5960X продемонстрировал неплохой результат, опередив на 23% (в штатном режиме) четырехъядерный Core i7-4790K. Причем в этом тесте Core i7-5960X незначительно опережает и шестиядерные процессоры Core i7-4960Х и Core i7-3970X.
А вот в тесте c использованием приложения WinRAR 5.0 ситуация довольно интересная. При создании архива восьмиядерный процессор Core i7-5960X (в штатном режиме работы) почти на 50% обгоняет четырехъядерный Core i7-4790K и имеет небольшое преимущество над шестиядерными Core i7-3970X и Core i7-4960X. Здесь активно задействованы многопоточные вычисления. Однако при разархивировании данных Core i7-5960X, наоборот, проигрывает четырехъядерному Core i7-4790K почти 26% и уступает процессорам Core i7-3970X и Core i7-4960X.
В целом, интегрально, получаются следующие результаты. В штатном режиме работы восьмиядерный процессор Core i7-5960X оказывается быстрее четырехъядерного процессора с более высокой тактовой частотой всего на 12,6%, при этом уступая и процессору Core i7-4960X (7%), и процессору Core i7-3970X (1,2%), имеющим шесть ядер и более высокую тактовую частоту. Безусловно, есть отдельные приложения, где Core i7-5960X является лидером, но есть и приложения, где этот процессор проигрывает всем остальным или демонстрирует примерно ту же производительность. В целом все не так хорошо, как хотелось бы: ведь если систему на этом процессоре купит (или соберет) человек, просто желающий, не вдаваясь в детали, получить максимум возможного от десктопа, то выбор его окажется далек от оптимального и по абсолютной производительности, и с учетом цены. С другой стороны, если такую систему приобретет человек понимающий, имеющий, чем загрузить 8 процессорных ядер, Core i7-5960X своего владельца не разочарует, обеспечив действительно максимальную производительность в своем классе.
Теперь рассмотрим результаты тестирования в играх (бенчмарк iXBT Game Benchmark v.1.0). Тестирование проводилось при разрешении экрана 1920×1080.
То, что даже при настройках на максимальное качество все игры продемонстрируют комфортный уровень производительности (выше 40 FPS), было очевидно изначально - все-таки речь идет о самых мощных процессорах и самой мощной видеокарте. Показательным в данном случае является тот факт, что в играх восьмиядерный процессор Core i7-5960X не имеет никакого превосходства над шестиядерными процессорами и даже над четырехъядерным Соrе i7-4790K. Более того, без разгона Core i7-5960X обеспечивает даже более низкий уровень производительности в играх (при настройках на максимальное качество) в сравнении с конкурентами. (Исключение составляет лишь игра Metro LL, где при настройках на максимальное качество результаты для всех процессоров практически одинаковы.)
Полученные результаты наглядно демонстрируют, что, во-первых, современные игры не оптимизированы под 8 (и даже 6) ядер процессора, так что четырехъядерного процессора вполне достаточно для игрового ПК. Во-вторых, для игр большее значение имеет производительность видеокарты, нежели процессора, но только в том случае, когда производительности процессора достаточно, чтобы загрузить видеокарту. Именно поэтому разгон процессора по частоте практически не приводит к увеличению производительности в играх.
Выводы
Итак, давайте попытаемся подвести итог нашему тестированию нового восьмиядерного процессора Core i7-5960X (Haswell-E).
Прежде всего, нужно констатировать, что увеличение числа ядер процессора до восьми штук в рамках TDP 150 Вт стало возможным только за счет снижения номинальной тактовой частоты процессора до 3 ГГц. Понятно, что далеко не все пользовательские приложения оптимизированы под многоядерность, и снижение тактовой частоты процессора может негативно отразиться на производительности в таких приложениях. Примерами таких приложений являются Adobe Audition CC, Photodex ProShow Gold и даже операция разархивирования в WinRAR 5.0.
С другой стороны, как выяснилось, процессор Core i7-5960X очень неплохо разгоняется, что позволяет частично скомпенсировать низкое значение номинальной тактовой частоты.
В целом, если рассматривать восьмиядерный процессор Core i7-5960X без привязки к специфическим серверным приложениям, оптимизированным под многопроцессорность и многоядерность, то в сравнении с процессорами Core i7-3970X, Core i7-4960X и даже Core i7-4790K ни о каком прорыве в плане производительности говорить не приходится. В штатном режиме работы, без разгона, этот процессор имеет интегральную производительность даже немного ниже, чем шестиядерные Core i7-3970X и Core i7-4960X. Однако еще раз подчеркнем, что речь идет о стандартных пользовательских приложениях, многие из которых в большей степени чувствительны к частоте процессора, нежели к количеству ядер.
Впрочем, даже с учетом того, что по интегральной производительности в стандартных пользовательских приложениях новый восьмиядерный процессор Core i7-5960X не имеет превосходства над процессорами Core i7-3970X и Core i7-4960X, сама по себе новая платформа на базе чипсета Intel X99 с процессором Haswell-E более функциональна, нежели платформа на базе чипсета Intel X79 с процессором Ivy Bridge-E или Sandy Bridge-E.
В продолжении данной статьи мы рассмотрим еще один любопытный аспект функционирования процессоров Haswell-E. Как мы уже отмечали, далеко не все пользовательские приложения оптимизированы под многоядерность. Идея заключается в том, чтобы проанализировать производительность Core i7-5960X в зависимости от числа активных ядер. Благо материнская плата Asus X99-Deluxe позволяет отключать ядра процессора.
В чем различия между четырехъядерными и восьмиядерными процессорами смартфонов? Объяснение достаточно простое. В восьмиядерных чипах в два раза больше процессорных ядер, чем в четырехъядерных. На первый взгляд восьмиядерный процессор представляется вдвое более мощным, не так ли? На самом деле ничего подобного не происходит. Чтобы понять, почему восьмиядерность процессора не удваивает производительность смартфона вдвое, потребуются некоторые пояснения. уже наступило. Восьмиядерные процессоры, о которых совсем недавно можно было только мечтать, получают все большее распространение. Но, оказывается, их задача состоит не в том, чтобы повысить производительность устройства.
Четырех- и восьмиядерные процессоры. Производительность
Сами термины «восьмиядерный» и « четырехъядерный» отражают число ядер центрального процессора.
Но ключевое различие между этими двумя типами процессоров — по крайней мере по состоянию на 2015 год — состоит в способе установки процессорных ядер.
В четырехъядерном процессоре все ядра способны работать одновременно, обеспечивая быструю и гибкую многозадачность, делая более ровными 3D-игры и повышая скорость работы камеры, а также осуществляя другие задачи.
Современные восьмиядерные чипы, в свою очередь, просто состоят из двух четырехъядерных процессоров, которые распределяют между собой различные задачи в зависимости от их типа. Чаще всего в восьмиядерном чипе присутствует набор из четырех ядер с более низкой тактовой частотой, чем во втором наборе. Когда требуется выполнить сложную задачу, за нее, разумеется, берется более быстрый процессор.
Более точным термином, чем «восьмиядерный» стал бы «двойной четырехъядерный». Но это звучит не так красиво и не подходит для маркетинговых задач. Поэтому эти процессоры называют восьмиядерными.
Зачем нужны два набора процессорных ядер?
В чем причина сочетания двух наборов процессорных ядер, передающих задачи один другому, в одном устройстве? Для обеспечения энергоэффективности.
Более мощный центральный процессор потребляет больше энергии и батарею приходится чаще заряжать. А аккумуляторные батареи намного более слабое звено смартфона, чем процессоры. В результате — чем более мощен процессор смартфона, тем более емкая батарея ему нужна.
При этом для большинства задач смартфона вам не понадобится столь высокая вычислительная производительность, какую может обеспечить современный процессор. Перемещение между домашними экранами, проверка сообщений и даже веб-навигация — не столь требовательные к ресурсам процессора задачи.
Но HD-видео, игры и работа с фотографиями такими задачами являются. Поэтому восьмиядерные процессоры достаточно практичны, хотя элегантным это решение назвать трудно. Более слабый процессор обрабатывает менее ресурсоемкие задачи. Более мощный — более ресурсоемкие. В итоге сокращается общее энергопотребление по сравнению с той ситуацией, когда обработкой всех задач занимался бы только процессор с высокой тактовой частотой. Таким образом, сдвоенный процессор прежде всего решает задачу повышения энергоэффективности, а не производительности.
Технологические особенности
Все современные восьмиядерные процессоры базируются на архитектуре ARM, так называемой big.LITTLE.
Эта восьмиядерная архитектура big.LITTLE была анонсирована в октябре 2011 года и позволила четырем низкопроизводительным ядрам Cortex-A7 работать совместно с четырьмя высокопроизводительными ядрами Cortex-A15. ARM с тех пор ежегодно повторяла этот подход, предлагая более способные чипы для обоих наборов процессорных ядер восьмиядерного чипа.
Некоторые из основных производителей чипов для мобильных устройств сосредоточили свои усилия на этом образце «восьмиядерности» big.LITTLE. Одним из первых и наиболее примечательных стал собственный чип компании Samsung, известный Exynos. Его восьмиядерная модель использовалась начиная с Samsung Galaxy S4, по крайней мере в некоторых версиях устройств компании.
Сравнительно недавно Qualcomm также начала применение big.LITTLE в своих восьмиядерных чипах Snapdragon 810 CPU. Именно на этом процессоре базируются такие известные новинки рынка смартфонов, как и G Flex 2, ставший компании LG.
В начале 2015 года NVIDIA представила Tegra X1, новый суперпроизводительный мобильный процессор, который компания предназначает для автомобильных компьютеров. Основной функцией X1 является его вызываемый консольно («console-challenging») графический процессор, который также основывается на архитектуре big.LITTLE. То есть он также станет восьмиядерным.
Велика ли разница для обычного пользователя?
Велика ли разница между четырех- и восьмиядерным процессором смартфона для обычного пользователя? Нет, на самом деле она очень мала, считает Йон Манди.
Термин «восьмиядерный» вносит некоторую неясность, но на самом деле он означает дублирование четырехъядерных процессоров. В итоге получаются два работающих независимо четырехъядерных набора, объединенных одним чипом для повышения энергоэффективности.
Нужен ли восьмиядерный процессор в каждом современном смартфоне. Такой необходимости нет, полагает Йон Манди и приводит пример Apple, обеспечивающих достойную энергоэффективность своих iPhone при всего двухъядерном процессоре.
Таким образом, восьмиядерная архитектура ARM big.LITTLE является одним из возможных решений одной из самых важных задач, касающихся смартфонов — времени работы от одной зарядки батареи. По мнению Йона Манди, как только найдется другое решение этой задачи, так и прекратится тренд установки в одном чипе двух четырехъядерных наборов, и подобные решения .
Знаете ли вы другие преимущества восьмиядерных процессоров смартфонов?