مقدمة

هذا الصيف شركة إنتللقد فعلت شيئًا غريبًا: فقد تمكنت من استبدال جيلين كاملين من المعالجات التي تستهدف الاستخدام الشائع حواسيب شخصية. في البداية، تم استبدال Haswell بمعالجات ذات بنية Broadwell الدقيقة، ولكن بعد ذلك في غضون شهرين فقط فقدت مكانتها كمنتجات جديدة وأفسحت المجال لمعالجات Skylake، والتي ستظل وحدات المعالجة المركزية الأكثر تقدمًا لمدة عام ونصف آخر على الأقل. . حدثت هذه القفزة مع تغير الأجيال بشكل أساسي فيما يتعلق بالمشاكل التي واجهتها شركة Intel عند تقديم تقنية المعالجة الجديدة مقاس 14 نانومتر، والتي يتم استخدامها في إنتاج كل من Broadwell وSkylake. تأخرت شركات النقل الإنتاجية لبنية Broadwell الدقيقة بشكل كبير في طريقها إلى أنظمة سطح المكتب، وتم إصدار خلفائها وفقًا لجدول زمني مخطط مسبقًا، مما أدى إلى الإعلان المنهار عن معالجات الجيل الخامس الأساسية وانخفاض خطير في دورة حياتها. نتيجة لكل هذه الاضطرابات، احتلت Broadwell في قطاع أجهزة الكمبيوتر المكتبية مكانًا ضيقًا جدًا من المعالجات الاقتصادية ذات النواة الرسومية القوية وهي الآن راضية فقط بمستوى صغير من المبيعات النموذجية للمنتجات المتخصصة للغاية. تحول انتباه الجزء المتقدم من المستخدمين إلى أتباع معالجات Broadwell - Skylake.

تجدر الإشارة إلى أنه خلال السنوات القليلة الماضية، لم تكن إنتل تُرضي معجبيها بالنمو في أداء منتجاتها. يضيف كل جيل جديد من المعالجات نسبة قليلة فقط من الأداء المحدد، مما يؤدي في النهاية إلى عدم وجود حوافز واضحة للمستخدمين لترقية الأنظمة القديمة. لكن إصدار Skylake - وهو جيل من وحدات المعالجة المركزية على طول الطريق الذي قفزت إليه Intel بالفعل خطوة - ألهم بعض الآمال في أننا سنحصل على تحديث جدير بالاهتمام حقًا لمنصة الحوسبة الأكثر شيوعًا. ومع ذلك، لم يحدث شيء من هذا القبيل: لقد قامت شركة Intel بأداء ذخيرتها المعتادة. تم تقديم Broadwell للجمهور كنوع من الفروع من الخط الرئيسي لمعالجات سطح المكتب، وتبين أن Skylake أسرع بشكل هامشي من Haswell في معظم التطبيقات.

لذلك، على الرغم من كل التوقعات، فإن ظهور Skylake للبيع أثار شكوك الكثيرين. بعد مراجعة نتائج الاختبارات الحقيقية، لم يرى العديد من المشترين ببساطة النقطة الحقيقية في التحول إليها المعالجات الأساسيةالجيل السادس. في الواقع، فإن الورقة الرابحة الرئيسية لوحدات المعالجة المركزية الجديدة هي في المقام الأول منصة جديدة ذات واجهات داخلية متسارعة، ولكنها ليست بنية دقيقة جديدة للمعالج. وهذا يعني أن Skylake تقدم القليل من الحوافز الحقيقية لتحديث الأنظمة القديمة.

ومع ذلك، ما زلنا لا نثني جميع المستخدمين دون استثناء عن التبديل إلى Skylake. والحقيقة هي أنه على الرغم من أن شركة Intel تعمل على زيادة أداء معالجاتها بوتيرة مقيدة للغاية منذ طرحها جسر ساندي، والتي لا تزال تعمل في العديد من الأنظمة، اجتازت بالفعل أربعة أجيال من الهندسة المعمارية الدقيقة. ساهمت كل خطوة على طريق التقدم في زيادة الأداء، واليوم أصبحت Skylake قادرة على تقديم زيادة كبيرة في الأداء مقارنة بأسلافها السابقة. فقط لرؤية ذلك، تحتاج إلى مقارنتها ليس مع Haswell، ولكن مع الممثلين السابقين للعائلة الأساسية التي ظهرت أمامه.

في الواقع، هذه هي بالضبط المقارنة التي سنجريها اليوم. وبالنظر إلى كل ما قيل، قررنا أن نرى مدى ارتفاع أداء معالجات Core i7 منذ عام 2011، وقمنا بجمع معالجات Core i7 الأقدم التي تنتمي إلى أجيال Sandy Bridge في اختبار واحد. جسر اللبلابوهاسويل وبرودويل وسكيليك. بعد تلقي نتائج هذا الاختبار، سنحاول فهم أي مالكي المعالجات يجب أن يبدأوا في ترقية الأنظمة القديمة، وأي منهم يمكنه الانتظار حتى تظهر الأجيال اللاحقة من وحدات المعالجة المركزية. على طول الطريق، سننظر إلى مستوى أداء معالجات Core i7-5775C و Core i7-6700K الجديدة من أجيال Broadwell و Skylake، والتي لم يتم اختبارها بعد في مختبرنا.

الخصائص المقارنة لوحدات المعالجة المركزية التي تم اختبارها

من ساندي بريدج إلى سكايلايك: مقارنة أداء محددة

لكي نتذكر كيف تغير الأداء المحدد لمعالجات Intel على مدى السنوات الخمس الماضية، قررنا أن نبدأ باختبار بسيط قمنا فيه بمقارنة سرعة تشغيل Sandy Bridge وIvy Bridge وHaswell وBroadwell وSkylake، والتي تم تخفيضها إلى نفس التردد 4.0 جيجا هرتز. استخدمنا في هذه المقارنة معالجات من خط Core i7، أي معالجات رباعية النواة بتقنية Hyper-Threading.

تم اعتبار الاختبار المعقد SYSmark 2014 1.5 أداة الاختبار الرئيسية، وهو أمر جيد لأنه يعيد إنتاج نشاط المستخدم النموذجي في التطبيقات المكتبية الشائعة، عند إنشاء محتوى الوسائط المتعددة ومعالجته وعند حل مشكلات الحوسبة. تعرض الرسوم البيانية التالية النتائج التي تم الحصول عليها. ولتسهيل الإدراك، تم تطبيعها، حيث تم اعتبار أداء ساندي بريدج بنسبة 100 بالمائة.

يتيح لنا المؤشر المتكامل SYSmark 2014 1.5 تقديم الملاحظات التالية. أدى الانتقال من Sandy Bridge إلى Ivy Bridge إلى زيادة الإنتاجية المحددة بشكل طفيف فقط - بحوالي 3-4 بالمائة. وكانت الخطوة التالية لهاسويل أكثر فعالية، مما أدى إلى تحسن في الأداء بنسبة 12 بالمائة. وهذه هي أقصى زيادة يمكن ملاحظتها في الرسم البياني أعلاه. بعد كل شيء، تتقدم Broadwell على Haswell بنسبة 7 بالمائة فقط، كما أن الانتقال من Broadwell إلى Skylake يزيد من الإنتاجية المحددة بنسبة 1-2 بالمائة فقط. يؤدي كل التقدم من Sandy Bridge إلى Skylake إلى زيادة الإنتاجية بنسبة 26 بالمائة بشكل ثابت ترددات الساعة.

يمكن العثور على شرح أكثر تفصيلاً لمؤشرات SYSmark 2014 1.5 التي تم الحصول عليها في الرسوم البيانية الثلاثة التالية، حيث يتم تقسيم مؤشر الأداء المتكامل إلى مكونات حسب نوع التطبيق.

يرجى ملاحظة أنه مع طرح إصدارات جديدة من البنى الدقيقة، تزيد تطبيقات الوسائط المتعددة من سرعة التنفيذ بشكل ملحوظ. وفيها، تتفوق بنية Skylake الدقيقة على Sandy Bridge بما يصل إلى 33 بالمائة. ولكن على العكس من ذلك، يكون التقدم أقل وضوحا في حساب المشاكل. علاوة على ذلك، مع مثل هذا الحمل، فإن الخطوة من Broadwell إلى Skylake تؤدي إلى انخفاض طفيف في الأداء المحدد.

الآن بعد أن نتخيل ما حدث للإنتاجية المحددة معالجات إنتلعلى مدى السنوات القليلة الماضية، دعونا نحاول معرفة سبب التغييرات الملحوظة.

من Sandy Bridge إلى Skylake: ما الذي تغير في معالجات Intel

قررنا أن نجعل ممثل جيل Sandy Bridge نقطة البداية لمقارنة أجهزة Core i7 المختلفة لسبب ما. لقد كان هذا التصميم هو الذي أرسى أساسًا قويًا لجميع التحسينات الإضافية في معالجات Intel عالية الأداء حتى Skylake الحالية. وهكذا، أصبح ممثلو عائلة ساندي بريدج أول وحدات المعالجة المركزية المتكاملة للغاية، حيث تم تجميع كل من نوى الحوسبة والرسومات في شريحة واحدة من أشباه الموصلات، وكذلك الجسر الشماليمع ذاكرة التخزين المؤقت L3 ووحدة التحكم في الذاكرة. بالإضافة إلى ذلك، كانوا أول من استخدم الناقل الدائري الداخلي، والذي من خلاله تم حل مشكلة التفاعل عالي الكفاءة لجميع الوحدات الهيكلية التي يتكون منها هذا المعالج المعقد. تستمر مبادئ التصميم العالمية المضمنة في بنية Sandy Bridge الدقيقة في اتباعها من قبل جميع الأجيال اللاحقة من وحدات المعالجة المركزية دون أي تعديلات كبيرة.

شهدت البنية الدقيقة الداخلية لنوى الحوسبة تغييرات كبيرة في Sandy Bridge. لم يقتصر الأمر على تنفيذ الدعم لمجموعات تعليمات AES-NI وAVX الجديدة فحسب، بل وجد أيضًا العديد من التحسينات الرئيسية في أحشاء خط أنابيب التنفيذ. تمت إضافة ذاكرة تخزين مؤقت منفصلة من المستوى 0 في Sandy Bridge للتعليمات التي تم فك تشفيرها؛ ظهرت على الاطلاق كتلة جديدةإعادة ترتيب التعليمات بناءً على استخدام ملف التسجيل الفعلي؛ تم تحسين خوارزميات التنبؤ بالفروع بشكل ملحوظ؛ وبالإضافة إلى ذلك، تم توحيد اثنين من منافذ التنفيذ الثلاثة للعمل مع البيانات. مثل هذه الإصلاحات المتنوعة، التي تم تنفيذها في وقت واحد في جميع مراحل خط الأنابيب، مكنت من زيادة الإنتاجية المحددة لـ Sandy Bridge بشكل كبير، والتي زادت على الفور بنسبة 15 بالمائة تقريبًا مقارنة بمعالجات Nehalem من الجيل السابق. أضيف إلى ذلك زيادة بنسبة 15% في ترددات الساعة الاسمية وإمكانات ممتازة لرفع تردد التشغيل، مما أدى إلى ظهور عائلة من المعالجات التي لا تزال شركة إنتل تتمسك بها باعتبارها تجسيدًا مثاليًا لمرحلة "هكذا" في مفهوم تطوير البندول الخاص بالشركة.

في الواقع، لم نشهد تحسينات في البنية الدقيقة مماثلة من حيث الحجم والفعالية منذ ساندي بريدج. تقوم جميع الأجيال اللاحقة من تصميمات المعالجات بإجراء تحسينات أصغر بكثير في نوى الحوسبة. ربما يكون هذا انعكاسًا لقلة المنافسة الحقيقية في سوق المعالجات، وربما يكمن سبب تباطؤ التقدم في رغبة إنتل في التركيز على تحسين نوى الرسومات، أو ربما تبين أن Sandy Bridge ببساطة هو مشروع ناجح لدرجة أنه مزيد من التطويريتطلب الكثير من العمل.

إن الانتقال من ساندي بريدج إلى آيفي بريدج يوضح بشكل مثالي التراجع في كثافة الابتكار. على الرغم من أن الجيل التالي من المعالجات بعد ساندي بريدج تم نقله إلى تقنية إنتاج جديدة بمعايير 22 نانومتر، إلا أن سرعات الساعة لم تزيد على الإطلاق. أثرت التحسينات التي تم إدخالها على التصميم بشكل أساسي على وحدة التحكم في الذاكرة، التي أصبحت أكثر مرونة، ووحدة التحكم في ناقل PCI Express، والتي كانت متوافقة مع الإصدار الثالث هذا المعيار. أما بالنسبة للبنية الدقيقة لنوى الحوسبة نفسها، فقد مكنت بعض التغييرات التجميلية من تسريع تنفيذ عمليات التقسيم وزيادة كفاءة تقنية Hyper-Threading بشكل طفيف، وهذا كل شيء. ونتيجة لذلك، لم تتجاوز الزيادة في الإنتاجية النوعية 5 في المائة.

وفي الوقت نفسه، جلب تقديم Ivy Bridge أيضًا شيئًا يندم عليه الآن بمرارة جيش من المليون فرد من محترفي رفع تردد التشغيل. بدءًا من معالجات هذا الجيل، تخلت Intel عن إقران شريحة أشباه الموصلات لوحدة المعالجة المركزية والغطاء الذي يغطيها باستخدام لحام خالي من التدفق وتحولت إلى ملء المساحة بينهما بمادة واجهة حرارية بوليمر ذات خصائص توصيل حراري مشكوك فيها للغاية. أدى هذا إلى تفاقم إمكانات التردد بشكل مصطنع وجعل معالجات Ivy Bridge، مثل جميع خلفائها، أقل قابلية لرفع تردد التشغيل بشكل ملحوظ مقارنة بمعالجات Sandy Bridge القوية للغاية في هذا الصدد.

ومع ذلك، فإن Ivy Bridge هو مجرد "علامة"، وبالتالي لم يعد أحد بأي اختراقات خاصة في هذه المعالجات. ومع ذلك، فإن الجيل التالي، هاسويل، الذي، على عكس آيفي بريدج، ينتمي بالفعل إلى مرحلة "هكذا"، لم يحقق أي نمو مشجع في الإنتاجية. وهذا في الواقع غريب بعض الشيء، حيث تم إجراء الكثير من التحسينات المختلفة في بنية Haswell الدقيقة، وهي منتشرة عبر أجزاء مختلفة من خط أنابيب التنفيذ، والتي في المجموع يمكن أن تزيد من السرعة الإجمالية لتنفيذ الأمر.

على سبيل المثال، في جزء الإدخال من خط الأنابيب، تم تحسين أداء التنبؤ بالفرع، وبدأ تقسيم قائمة انتظار التعليمات التي تم فك تشفيرها ديناميكيًا بين الخيوط المتوازية الموجودة داخل تقنية Hyper-Threading. في الوقت نفسه، كانت هناك زيادة في نافذة تنفيذ الأوامر خارج الترتيب، والتي كان ينبغي أن تؤدي في المجمل إلى زيادة حصة التعليمات البرمجية التي يتم تنفيذها بالتوازي بواسطة المعالج. تمت إضافة منفذين وظيفيين إضافيين مباشرة إلى وحدة التنفيذ، بهدف معالجة الأوامر الصحيحة وخدمة الفروع وتخزين البيانات. بفضل هذا، أصبح هاسويل قادرًا على معالجة ما يصل إلى ثماني عمليات دقيقة في كل دورة على مدار الساعة - أي أكثر بمقدار الثلث من سابقاتها. علاوة على ذلك، ساهمت البنية الدقيقة الجديدة في مضاعفة عرض النطاق الترددي للذاكرة المؤقتة من المستوى الأول والثاني.

وبالتالي، فإن التحسينات في بنية هاسويل الدقيقة لم تؤثر فقط على سرعة وحدة فك التشفير، والتي يبدو أنها هذه اللحظةأصبح عنق الزجاجة في المعالجات الحديثةجوهر. في الواقع، على الرغم من قائمة التحسينات المثيرة للإعجاب، فإن الزيادة في الإنتاجية المحددة لشركة Haswell مقارنة بـ Ivy Bridge كانت حوالي 5-10 بالمائة فقط. ولكن من أجل الإنصاف، تجدر الإشارة إلى أنه في العمليات المتجهة، يكون التسارع أقوى بكثير بشكل ملحوظ. ويمكن رؤية أعظم المكاسب في التطبيقات التي تستخدم أوامر AVX2 وFMA الجديدة، والتي ظهر دعمها أيضًا في هذه البنية الدقيقة.

معالجات Haswell، مثل Ivy Bridge، لم تكن محبوبة بشكل خاص من قبل المتحمسين في البداية. خاصة بالنظر إلى حقيقة أنهم في النسخة الأصلية لم يقدموا أي زيادة في ترددات الساعة. ومع ذلك، بعد عام من ظهوره لأول مرة، بدأ هاسويل يبدو أكثر جاذبية بشكل ملحوظ. أولاً، كانت هناك زيادة في عدد التطبيقات التي تستفيد من أعظم نقاط القوة في البنية وتستخدم تعليمات المتجهات. ثانيا، تمكنت إنتل من تصحيح الوضع بالترددات. تمكنت تعديلات Haswell اللاحقة، التي تحمل الاسم الرمزي Devil's Canyon، من زيادة تفوقها على سابقاتها من خلال زيادة سرعة الساعة، والتي اخترقت أخيرًا سقف 4 جيجا هرتز. بالإضافة إلى ذلك، بعد خطى رفع تردد التشغيل، قامت Intel بتحسين واجهة البوليمر الحرارية تحت غطاء المعالج، مما يجعل Devil's Canyon أكثر ملاءمة لرفع تردد التشغيل. بالطبع، ليس مرنًا مثل ساندي بريدج، لكنه لا يزال.

ومع هذه الأمتعة، اقتربت إنتل من برودويل. منذ الرئيسي الميزة الرئيسيةكان من المفترض أن تكون هذه المعالجات تقنية إنتاج جديدة بمعايير 14 نانومتر، ولم يتم التخطيط لابتكارات مهمة في بنيتها الدقيقة - كان من المفترض أن تكون "علامة التجزئة" الأكثر عاديًا تقريبًا. كل ما هو ضروري لنجاح المنتجات الجديدة يمكن توفيره من خلال عملية تقنية واحدة فقط باستخدام الجيل الثاني من ترانزستورات FinFET، والتي تسمح من الناحية النظرية بتقليل استهلاك الطاقة ورفع الترددات. لكن التنفيذ العملي تكنولوجيا جديدةتحولت إلى سلسلة من الإخفاقات، ونتيجة لذلك حصل برودويل على الكفاءة فقط، ولكن ليس على الترددات العالية. ونتيجة لذلك، فإن معالجات هذا الجيل التي قدمتها إنتل لأنظمة سطح المكتب أصبحت أشبه بوحدات المعالجة المركزية المحمولة أكثر من كونها معالجات تابعة لـ Devil's Canyon. علاوة على ذلك، بالإضافة إلى الحزم الحرارية المنخفضة والترددات التراجعية، فإنها تختلف عن سابقاتها في وجود ذاكرة تخزين مؤقت L3 أصغر، والتي، مع ذلك، يتم تعويضها إلى حد ما من خلال ظهور ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الرابع تقع على شريحة منفصلة.

بنفس تردد معالجات Haswell، أظهرت معالجات Broadwell ميزة بنسبة 7 بالمائة تقريبًا، يتم توفيرها من خلال إضافة مستوى إضافي من التخزين المؤقت للبيانات وتحسين آخر في خوارزمية التنبؤ الفرعية إلى جانب زيادة في المخازن المؤقتة الداخلية الرئيسية. بالإضافة إلى ذلك، تطبق Broadwell مخططات جديدة وأسرع لتنفيذ تعليمات الضرب والقسمة. ومع ذلك، تم إبطال كل هذه التحسينات الصغيرة بسبب فشل سرعة الساعة، مما يعيدنا إلى عصر ما قبل ساندي بريدج. على سبيل المثال، فإن معالج رفع تردد التشغيل الأقدم Core i7-5775C من جيل Broadwell هو أدنى منه التردد الأساسي i7-4790K بقدر 700 ميجا هرتز. ومن الواضح أنه من غير المجدي توقع أي زيادة في الإنتاجية على هذه الخلفية، طالما لم يكن هناك انخفاض خطير في الإنتاجية.

ولهذا السبب إلى حد كبير، تبين أن Broadwell غير جذابة لغالبية المستخدمين. نعم، تعتبر معالجات هذه العائلة اقتصادية للغاية، بل إنها تتلاءم مع حزمة حرارية بإطار بقوة 65 وات، ولكن من يهتم بذلك حقًا؟ تبين أن إمكانات رفع تردد التشغيل للجيل الأول من وحدة المعالجة المركزية مقاس 14 نانومتر مقيدة تمامًا. لا يوجد حديث عن أي عملية على ترددات تقترب من شريط 5 جيجا هرتز. الحد الأقصى الذي يمكن تحقيقه من Broadwell باستخدام تبريد الهواء يقع في محيط 4.2 جيجا هرتز. بمعنى آخر، تبين أن الجيل الخامس من Core من Intel غريب على الأقل. وهو ما، بالمناسبة، ندم عليه عملاق المعالجات الدقيقة في النهاية: لاحظ ممثلو إنتل أن الإصدار المتأخر من Broadwell لـ أجهزة الكمبيوتر المكتبية، وكان لدورة حياته القصيرة وخصائصه غير النمطية تأثير سلبي على المبيعات، ولا تخطط الشركة لإجراء المزيد من هذه التجارب.

في ظل هذه الخلفية، لا يبدو أحدث Skylake بمثابة تطوير إضافي للهندسة المعمارية الدقيقة لشركة Intel، ولكن كنوع من العمل على الأخطاء. على الرغم من حقيقة أن هذا الجيل من وحدة المعالجة المركزية يستخدم نفس تقنية المعالجة 14 نانومتر مثل Broadwell، إلا أن Skylake ليس لديه أي مشاكل في العمل بترددات عالية. عادت الترددات الاسمية للجيل السادس من المعالجات الأساسية إلى تلك التي كانت مميزة لأسلافها مقاس 22 نانومتر، وزادت إمكانية رفع تردد التشغيل قليلاً. حقيقة أن محول طاقة المعالج في Skylake انتقل مرة أخرى إلى اللوحة الأم وبالتالي قلل من إجمالي توليد الحرارة لوحدة المعالجة المركزية أثناء رفع تردد التشغيل لعبت في أيدي محترفي رفع تردد التشغيل هنا. المؤسف الوحيد هو أن إنتل لم تعد أبدًا إلى استخدام واجهة حرارية فعالة بين القالب وغطاء المعالج.

ولكن بالنسبة للبنية الدقيقة الأساسية لنوى الحوسبة، على الرغم من حقيقة أن Skylake، مثل Haswell، هو تجسيد للمرحلة "هكذا"، إلا أن هناك عدد قليل جدًا من الابتكارات فيها. علاوة على ذلك، فإن معظمها يهدف إلى توسيع جزء المدخلات من خط الأنابيب التنفيذي، في حين ظلت الأجزاء المتبقية من خط الأنابيب دون أي تغييرات كبيرة. تتعلق التغييرات بتحسين أداء التنبؤ بالفروع وزيادة كفاءة وحدة الجلب المسبق، وهذا كل شيء. في الوقت نفسه، لا تعمل بعض التحسينات على تحسين الأداء بقدر ما تهدف إلى زيادة كفاءة استخدام الطاقة. لذلك، لا ينبغي للمرء أن يفاجأ بأن Skylake لا يختلف تقريبًا عن Broadwell في أدائه المحدد.

ومع ذلك، هناك استثناءات: في بعض الحالات، يمكن لـ Skylake أن تتفوق على سابقاتها في الأداء وبشكل ملحوظ. الحقيقة هي أن نظام الذاكرة الفرعي قد تم تحسينه في هذه البنية الدقيقة. أصبح الناقل الحلقي الموجود على الرقاقة أسرع، مما أدى في النهاية إلى زيادة عرض النطاق الترددي لذاكرة التخزين المؤقت L3. بالإضافة إلى ذلك، تلقت وحدة التحكم في الذاكرة دعمًا لذاكرة DDR4 SDRAM عالية التردد.

ولكن في النهاية، اتضح، بغض النظر عما تقوله إنتل عن تقدم Skylake، من وجهة نظر المستخدمين العاديينهذا تحديث ضعيف إلى حد ما. تم إجراء التحسينات الرئيسية في Skylake في جوهر الرسومات وفي كفاءة استخدام الطاقة، مما يفتح الطريق أمام وحدات المعالجة المركزية هذه لأنظمة بدون مروحة لعامل الشكل اللوحي. لا يختلف ممثلو سطح المكتب لهذا الجيل بشكل ملحوظ عن ممثلي Haswell. حتى لو أغمضنا أعيننا على وجود الجيل المتوسط من برودويل، وقارننا Skylake مباشرة مع هاسويل، فإن الزيادة الملحوظة في الإنتاجية المحددة ستكون حوالي 7-8 في المائة، وهو ما يصعب وصفه بأنه مظهر مثير للإعجاب للتقدم التقني.

وعلى طول الطريق، تجدر الإشارة إلى أن تحسين عمليات الإنتاج التكنولوجي لا يرقى إلى مستوى التوقعات. وفي الطريق من ساندي بريدج إلى سكايلايك، غيرت إنتل اثنتين من تقنيات أشباه الموصلات وخفضت سمك بوابات الترانزستور بأكثر من النصف. ومع ذلك، فإن تقنية المعالجة الحديثة 14 نانومتر، مقارنة بتقنية 32 نانومتر التي كانت موجودة قبل خمس سنوات، لم تجعل من الممكن زيادة ترددات تشغيل المعالجات. تتمتع جميع المعالجات الأساسية للأجيال الخمسة الأخيرة بسرعات ساعة متشابهة جدًا، والتي إذا تجاوزت علامة 4 جيجا هرتز، تكون صغيرة جدًا.

لتوضيح هذه الحقيقة بوضوح، يمكنك إلقاء نظرة على الرسم البياني التالي، والذي يعرض سرعة الساعة لمعالجات Core i7 القديمة التي تعمل على رفع تردد التشغيل أجيال مختلفة.

علاوة على ذلك، فإن سرعة الساعة القصوى لا تحدث حتى في Skylake. يمكنهم التباهي بأقصى تردد معالجات هاسويل، التي تنتمي إلى مجموعة Devil's Canyon الفرعية. ترددها الاسمي هو 4.0 جيجا هرتز، ولكن بفضل وضع Turbo في الظروف الحقيقية، فهي قادرة على التسارع إلى 4.4 جيجا هرتز. بالنسبة لـ Skylake الحديثة، يبلغ الحد الأقصى للتردد 4.2 جيجا هرتز فقط.

كل هذا، بطبيعة الحال، يؤثر على الأداء النهائي للممثلين الحقيقيين لمختلف عائلات وحدة المعالجة المركزية. وبعد ذلك نقترح أن نرى كيف ينعكس كل هذا في أداء المنصات المبنية على أساس المعالجات الرئيسية من كل من عائلات Sandy Bridge وIvy Bridge وHaswell وBroadwell وSkylake.

كيف اختبرنا

تضمنت المقارنة خمسة معالجات Core i7 من أجيال مختلفة: Core i7-2700K، وCore i7-3770K، وCore i7-4790K، وCore i7-5775C، وCore i7-6700K. لذلك، تبين أن قائمة المكونات المشاركة في الاختبار واسعة جدًا:

معالجات:

إنتل كورمعالج i7-2600K (ساندي بريدج، 4 مراكز + HT، 3.4-3.8 جيجا هرتز، 8 ميجا بايت L3)؛
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge، 4 مراكز + HT، 3.5-3.9 جيجا هرتز، 8 ميجابايت L3)؛
Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh، 4 مراكز + HT، 4.0-4.4 جيجا هرتز، 8 ميجابايت L3)؛
Intel Core i7-5775C (برودويل، 4 نوى، 3.3-3.7 جيجا هرتز، 6 ميجا بايت L3، 128 ميجا بايت L4).
Intel Core i7-6700K (Skylake، 4 مراكز، 4.0-4.2 جيجا هرتز، 8 ميجابايت L3).

مبرد وحدة المعالجة المركزية: Noctua NH-U14S.
اللوحات الأم:

ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151، Intel Z170)؛
أسوس Z97-Pro (LGA 1150، إنتل Z97)؛
أسوس P8Z77-V ديلوكس (LGA1155، إنتل Z77).

ذاكرة:

2x8 جيجابايت DDR3-2133 SDRAM، 9-11-11-31 (G.Skill F3-2133C9D-16GTX)؛
2x8 جيجابايت DDR4-2666 SDRAM، 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2A2666C16R).

بطاقة فيديو: نفيديا غيفورسي GTX 980 Ti (6 جيجابايت/384 بت GDDR5، 1000-1076/7010 ميجاهرتز).
نظام القرص الفرعي: Kingston HyperX Savage 480 جيجابايت (SHSS37A/480G).
مصدر الطاقة: Corsair RM850i (80 بلس ذهبي، 850 واط).

تم إجراء الاختبار على نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز 10 Enterprise Build 10240 باستخدام مجموعة برامج التشغيل التالية:

برنامج تشغيل شرائح Intel 10.1.1.8;
شركة انتل محرك الإدارةبرنامج تشغيل الواجهة 11.0.0.1157;
نفيديا غيفورسي 358.50 سائق.

أداء

الأداء العام

لتقييم أداء المعالج في المهام الشائعة، نستخدم تقليديًا حزمة الاختباربابكو SYSmark الذي يحاكي عمل المستخدم بشكل حقيقي مشترك حديث برامج المكتبوتطبيقات إنشاء ومعالجة المحتوى الرقمي. فكرة الاختبار بسيطة للغاية: فهي تنتج مقياسًا واحدًا يميز متوسط السرعة المرجحة للكمبيوتر أثناء الاستخدام اليومي. بعد الافراج نظام التشغيلتم تحديث هذا المعيار لنظام التشغيل Windows 10 مرة أخرى، ونحن الآن نستخدمه أكثر من غيره احدث اصدار– سي مارك 2014 1.5.

في المقارنة الأساسية i7 من أجيال مختلفة، عندما تعمل في أوضاعها الاسمية، تكون النتائج مختلفة تمامًا عن تلك عند مقارنتها بتردد ساعة واحد. ومع ذلك، فإن التردد الفعلي وميزات التشغيل لوضع Turbo لها تأثير كبير إلى حد ما على الأداء. على سبيل المثال، وفقا للبيانات التي تم الحصول عليها، فإن Core i7-6700K أسرع من Core i7-5775C بما يصل إلى 11 بالمائة، لكن ميزته على Core i7-4790K ضئيلة للغاية - فهو حوالي 3 بالمائة فقط. في الوقت نفسه، لا يمكننا تجاهل حقيقة أن أحدث Skylake تبين أنه كبير أسرع من المعالجاتأجيال ساندي بريدج وآيفي بريدج. تصل ميزتها على Core i7-2700K و Core i7-3770K إلى 33 و 28 بالمائة على التوالي.

يمكن توفير فهم أعمق لنتائج SYSmark 2014 1.5 من خلال التعرف على تقديرات الأداء التي تم الحصول عليها في سيناريوهات استخدام النظام المختلفة. يحاكي سيناريو إنتاجية Office العمل المكتبي النموذجي: إعداد النص، ومعالجة جداول البيانات، والعمل معها بالبريد الالكترونيوزيارة مواقع الانترنت . يستخدم البرنامج النصي مجموعة التطبيقات التالية: أدوبي أكروباتالحادي عشر برو, جوجل كروم 32, مايكروسوفت اكسل 2013 مايكروسوفت ون نوت 2013, مايكروسوفت أوتلوك 2013, مايكروسوفت باوربوينت 2013, مايكروسوفت وورد 2013، برنامج لضغط الملفات برو 17.5 برو.

يحاكي سيناريو إنشاء الوسائط إنشاء إعلان تجاري باستخدام الصور ومقاطع الفيديو الرقمية الملتقطة مسبقًا. لهذا الغرض، الحزم الشعبية Adobe Photoshop CS6 Extended، Adobe بريميير برو CS6 وتريمبل سكيتش اب برو 2013.

سيناريو البيانات/التحليل المالي مخصص للتحليل الإحصائي والتنبؤ بالاستثمار بناءً على نموذج مالي معين. يستخدم السيناريو كميات كبيرة من البيانات الرقمية وتطبيقين: Microsoft Excel 2013 وWinZip Pro 17.5 Pro.

النتائج التي حصلنا عليها في ظل سيناريوهات التحميل المختلفة تكرر نوعيًا المؤشرات العامة لـ SYSmark 2014 1.5. الحقيقة الوحيدة الجديرة بالملاحظة هي أن معالج Core i7-4790K لا يبدو قديمًا على الإطلاق. إنه يخسر بشكل ملحوظ أمام Core i7-6700K الأحدث فقط في سيناريو حساب البيانات/التحليل المالي، وفي حالات أخرى يكون إما أدنى من خليفته بمقدار ضئيل للغاية، أو يكون أسرع بشكل عام. على سبيل المثال، ممثل عائلة هاسويل يتقدم على Skylake الجديد تطبيقات المكاتب. لكن المعالجات الأقدم، Core i7-2700K وCore i7-3770K، تبدو بالفعل وكأنها عروض قديمة إلى حد ما. إنهم يخسرون أمام المنتج الجديد في أنواع مختلفة من المهام من 25 إلى 40 بالمائة، وربما يكون هذا سببًا كافيًا لاعتبار Core i7-6700K بديلاً جيدًا.

أداء الألعاب

كما تعلمون، فإن أداء المنصات المجهزة بمعالجات عالية الأداء في الغالبية العظمى من الألعاب الحديثة يتم تحديده من خلال قوة النظام الفرعي للرسومات. ولهذا السبب، عند اختبار المعالجات، نختار الألعاب الأكثر اعتمادًا على المعالج، ونقيس عدد الإطارات مرتين. يتم إجراء اختبارات النجاح الأولى دون تشغيل الصقل وبإعدادات بعيدة كل البعد عن الأعلى. تسمح لك هذه الإعدادات بتقييم مدى جودة أداء المعالجات مع حمل الألعاب من حيث المبدأ، وبالتالي تسمح لك بالتكهن حول كيفية تصرف منصات الحوسبة التي تم اختبارها في المستقبل، عندما تظهر خيارات أسرع في السوق مسرعات الرسومات. يتم تنفيذ التمريرة الثانية بإعدادات واقعية - عند تحديد دقة FullHD والحد الأقصى لمستوى الصقل بملء الشاشة. في رأينا، هذه النتائج ليست أقل إثارة للاهتمام، لأنها تجيب على السؤال المتكرر حول مستوى أداء معالجات الألعاب التي يمكن أن توفرها الآن - في الظروف الحديثة.

ومع ذلك، في هذا الاختبار قمنا بتجميع نظام فرعي قوي للرسومات يعتمد على الرائد بطاقة فيديو نفيدياجيفورس جي تي اكس 980 تي آي. ونتيجة لذلك، أظهر معدل الإطارات في بعض الألعاب اعتماداً على أداء المعالج، حتى في دقة FullHD.

النتائج بدقة FullHD مع أقصى إعدادات الجودة

عادة، تأثير المعالجات على أداء الألعاب، خاصة عندما يتعلق الأمر بالممثلين الأقوياء لسلسلة Core I7، أمر ضئيل. ومع ذلك، عند مقارنة خمسة Core i7s من أجيال مختلفة، فإن النتائج ليست موحدة على الإطلاق. حتى مع ضبط إعدادات جودة الرسومات على الحد الأقصى، توفر رسومات Core i7-6700K وCore i7-5775C أعلى أداء للألعاب، بينما يتخلف Core i7 الأقدم عنهما. وبالتالي، فإن معدل الإطارات الذي تم الحصول عليه في نظام مزود بمعالج Core i7-6700K يتجاوز أداء نظام يعتمد على Core i7-4770K بنسبة واحد بالمائة غير ملحوظة، ولكن يبدو أن معالجات Core i7-2700K وCore i7-3770K أساس أسوأ بشكل ملحوظ لنظام الألعاب. يؤدي التبديل من Core i7-2700K أو Core i7-3770K إلى Core i7-6700K الأحدث إلى زيادة معدل الإطارات في الثانية بنسبة 5-7 بالمائة، مما قد يكون له تأثير ملحوظ جدًا على جودة اللعب.

يمكنك رؤية كل هذا بشكل أكثر وضوحًا إذا نظرت إلى أداء المعالجات في الألعاب بجودة صورة منخفضة، عندما لا يعتمد معدل الإطارات على قوة النظام الفرعي للرسومات.

النتائج بدقة منخفضة

تمكن أحدث معالج Core i7-6700K مرة أخرى من إظهار أعلى أداء بين جميع أجهزة Core i7 من أحدث الأجيال. يبلغ تفوقه على Core i7-5775C حوالي 5 بالمائة، وعلى Core i7-4690K - حوالي 10 بالمائة. لا يوجد شيء غريب في هذا: الألعاب حساسة للغاية لسرعة النظام الفرعي للذاكرة، وفي هذا المجال تم إجراء تحسينات جدية في Skylake. لكن تفوق Core i7-6700K على Core i7-2700K و Core i7-3770K أكثر وضوحًا. يتخلف Sandy Bridge الأقدم عن المنتج الجديد بنسبة 30-35 بالمائة، ويخسره Ivy Bridge بحوالي 20-30 بالمائة. بمعنى آخر، بغض النظر عن مقدار الانتقادات التي وجهت لشركة إنتل بسبب تحسين معالجاتها ببطء شديد، فقد تمكنت الشركة من زيادة سرعة وحدات المعالجة المركزية الخاصة بها بمقدار الثلث خلال السنوات الخمس الماضية، وهذه نتيجة ملموسة للغاية.

يتم الانتهاء من الاختبار في الألعاب الحقيقية من خلال نتائج المعيار الاصطناعي الشهير Futuremark 3DMark.

النتائج التي تنتجها Futuremark 3DMark تعكس مؤشرات الألعاب. عندما تم نقل البنية الدقيقة لمعالجات Core i7 من Sandy Bridge إلى Ivy Bridge، زادت نتائج برنامج 3DMark بنسبة 2 إلى 7 بالمائة. أضاف تقديم تصميم Haswell وإصدار معالجات Devil's Canyon زيادة إضافية بنسبة 7 إلى 14 بالمائة لأداء معالجات Core i7 الأقدم. ومع ذلك، فإن ظهور Core i7-5775C، الذي يحتوي على تردد ساعة منخفض نسبيًا، أدى إلى تراجع الأداء إلى حد ما. وفي الواقع، كان على أحدث معالج Core i7-6700K أن يحتل مكانة جيلين من الهندسة المعمارية الدقيقة في وقت واحد. وكانت الزيادة في تصنيف برنامج 3DMark النهائي لمعالج عائلة Skylake الجديد مقارنة بمعالج Core i7-4790K تصل إلى 7 بالمائة. وفي الواقع، هذا ليس كثيرا: بعد كل شيء، تمكنت معالجات Haswell من تحقيق التحسن الأكثر وضوحا في الأداء على مدى السنوات الخمس الماضية. إن أحدث الأجيال من معالجات سطح المكتب مخيبة للآمال إلى حد ما بالفعل.

الاختبارات في التطبيقات

في Autodesk 3ds max 2016 نقوم باختبار سرعة العرض النهائية. يقيس الوقت المستغرق للعرض بدقة 1920 × 1080 باستخدام العارض شعاع العقليةإطار واحد لمشهد هامر قياسي.

يتم إجراء اختبار آخر للعرض النهائي بواسطتنا باستخدام حزمة عرض مجانية شائعة رسومات ثلاثية الأبعادخلاط 2.75 أ. نقوم فيه بقياس الوقت المستغرق لبناء النموذج النهائي من Blender Cycles Benchmark rev4.

لقياس سرعة العرض ثلاثي الأبعاد الواقعي، استخدمنا اختبار Cinebench R15. قام Maxon مؤخرًا بتحديث معياره القياسي، وهو الآن يسمح لك مرة أخرى بتقييم سرعة الأنظمة الأساسية المختلفة عند العرض في الإصدارات الحالية من حزمة الرسوم المتحركة Cinema 4D.

نقوم بقياس أداء مواقع الويب وتطبيقات الإنترنت المبنية باستخدام التقنيات الحديثة في المتصفح الجديد مايكروسوفت ايدج 20.10240.16384.0. ولهذا الغرض، يتم استخدام اختبار متخصص، WebXPRT 2015، والذي يقوم بتنفيذ الخوارزميات المستخدمة فعليًا في تطبيقات الإنترنت في HTML5 وJavaScript.

معالجة اختبار الأداء الصور الرسوميةيتم ذلك في Adobe Photoshop CC 2015. يقيس متوسط وقت تنفيذ البرنامج النصي للاختبار الذي يعد إعادة صياغة إبداعية لاختبار سرعة Retouch Artists Photoshop Speed، والذي يتضمن معالجة نموذجية لأربع صور بدقة 24 ميجابكسل تم التقاطها بكاميرا رقمية.

نظرًا للطلبات العديدة من المصورين الهواة، قمنا باختبار أداء الرسومات برنامج أدوبيفوتوشوب لايت روم 6.1. يتضمن سيناريو الاختبار المعالجة اللاحقة والتصدير إلى JPEG بدقة 1920 × 1080 وجودة قصوى لمائتي صورة RAW بدقة 12 ميجابكسل تم التقاطها بكاميرا Nikon D300 الرقمية.

يختبر Adobe Premiere Pro CC 2015 أداء تحرير الفيديو غير الخطي. يتم قياس الوقت اللازم لعرض مشروع Blu-Ray الذي يحتوي على فيديو HDV 1080p25 مع تطبيق تأثيرات مختلفة.

لقياس سرعة المعالجات عند ضغط المعلومات، نستخدم أرشيف WinRAR 5.3، والذي نقوم من خلاله بأرشفة مجلد به ملفات متنوعة بحجم إجمالي يبلغ 1.7 جيجابايت مع أقصى نسبة ضغط.

لتقييم سرعة تحويل ترميز الفيديو إلى تنسيق H.264، يتم استخدام اختبار x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64 بت)، استنادًا إلى قياس الوقت الذي يقوم فيه جهاز التشفير x264 بتشفير الفيديو المصدر إلى تنسيق MPEG-4/AVC بدقة 1920x1080@50 إطارًا في الثانية والإعدادات الافتراضية. تجدر الإشارة إلى أن نتائج هذا المعيار لها أهمية عملية كبيرة، حيث أن برنامج التشفير x264 يعتمد على العديد من الأدوات المساعدة الشهيرة لتحويل الترميز، على سبيل المثال، HandBrake، MeGUI، VirtualDub، إلخ. نقوم بشكل دوري بتحديث برنامج التشفير المستخدم لقياسات الأداء، وقد شمل هذا الاختبار الإصدار r2538، الذي يدعم جميع مجموعات التعليمات الحديثة، بما في ذلك AVX2.

بالإضافة إلى ذلك، أضفنا إلى قائمة تطبيقات الاختبار جهاز تشفير x265 جديدًا مصممًا لتحويل ترميز الفيديو إلى تنسيق H.265/HEVC الواعد، وهو استمرار منطقي لـ H.264 ويتميز بخوارزميات ضغط أكثر كفاءة. لتقييم الأداء، يتم استخدام ملف فيديو مصدر 1080p@50FPS Y4M، والذي تم تحويله إلى تنسيق H.265 بملف تعريف متوسط. شارك إصدار برنامج التشفير 1.7 في هذا الاختبار.

إن ميزة Core i7-6700K مقارنة بأسلافه السابقة في التطبيقات المختلفة لا شك فيها. ومع ذلك، هناك نوعان من المشاكل استفادا أكثر من التطور الذي حدث. أولاً، يتعلق الأمر بمعالجة محتوى الوسائط المتعددة، سواء كان فيديو أو صورًا. ثانيًا، العرض النهائي في حزم التصميم والنمذجة ثلاثية الأبعاد. بشكل عام، في مثل هذه الحالات، يتفوق Core i7-6700K على Core i7-2700K بنسبة 40-50 بالمائة على الأقل. وفي بعض الأحيان يمكنك رؤية تحسن أكثر إثارة للإعجاب في السرعة. لذلك، عند تحويل ترميز الفيديو باستخدام برنامج الترميز x265، ينتج أحدث إصدار من Core i7-6700K ضعف ذلك بالضبط أداء عاليمن كور i7-2700K القديم.

إذا تحدثنا عن زيادة سرعة أداء المهام كثيفة الاستخدام للموارد، والتي يمكن أن يوفرها Core i7-6700K مقارنةً بـ Core i7-4790K، فلا توجد مثل هذه الرسوم التوضيحية الرائعة لنتائج عمل مهندسي Intel. لوحظ الحد الأقصى لميزة المنتج الجديد في Lightroom، حيث تبين أن Skylake أفضل مرة ونصف. لكن هذا بالأحرى استثناء للقاعدة. في معظم مهام الوسائط المتعددة، يوفر Core i7-6700K تحسنًا في الأداء بنسبة 10 بالمائة فقط مقارنة بـ Core i7-4790K. وتحت الأحمال ذات الطبيعة المختلفة، يكون الفرق في الأداء أصغر أو غائبًا تمامًا.

بشكل منفصل، أريد أن أقول بضع كلمات حول النتيجة التي أظهرها Core i7-5775C. نظرًا لسرعة الساعة المنخفضة، فإن هذا المعالج أبطأ من Core i7-4790K وCore i7-6700K. لكن لا تنس أن السمة الرئيسية لها هي الكفاءة. وهي قادرة تمامًا على أن تصبح واحدة من أفضل الخيارات من حيث الأداء المحدد لكل واط من الكهرباء المستهلكة. يمكننا التحقق من ذلك بسهولة في القسم التالي.

استهلاك الطاقة

يتم تصنيع معالجات Skylake باستخدام تقنية معالجة حديثة تبلغ 14 نانومتر مع ترانزستورات ثلاثية الأبعاد من الجيل الثاني، ومع ذلك، على الرغم من ذلك، زادت حزمتها الحرارية إلى 91 واط. بمعنى آخر، فإن وحدات المعالجة المركزية الجديدة ليست فقط "أكثر سخونة" من Broadwell بقدرة 65 وات، ولكنها تتجاوز أيضًا تبديد الحرارة المحسوب لـ Haswell، والذي تم إنتاجه باستخدام تقنية 22 نانومتر ويتواجد ضمن الحزمة الحرارية بقدرة 88 وات. من الواضح أن السبب هو أن بنية Skylake تم تحسينها في البداية ليس من أجل الترددات العالية، ولكن من أجل كفاءة الطاقة والقدرة على استخدامها في أجهزة محمولةأوه. لذلك، لكي يحصل Skylake المكتبي على سرعات ساعة مقبولة بالقرب من علامة 4 جيجا هرتز، كان من الضروري رفع جهد الإمداد، مما أثر حتما على استهلاك الطاقة وتبديد الحرارة.

ومع ذلك، لم يكن لدى معالجات Broadwell أيضا جهد تشغيل منخفض، لذلك هناك أمل في الحصول على الحزمة الحرارية Skylake 91 واط بسبب بعض الظروف الرسمية، وفي الواقع، لن يكونوا أكثر شره من أسلافهم. دعونا تحقق!

يتيح لنا مصدر الطاقة الرقمي Corsair RM850i الجديد الذي نستخدمه في نظام الاختبار الخاص بنا مراقبة الاستهلاك والإخراج الطاقة الكهربائيةوهو ما نستخدمه في القياسات. يوضح الرسم البياني التالي إجمالي استهلاك النظام (بدون الشاشة)، والذي تم قياسه "بعد" مصدر الطاقة ويمثل مجموع استهلاك الطاقة لجميع المكونات المشاركة في النظام. لا تؤخذ كفاءة مصدر الطاقة نفسه بعين الاعتبار في هذه الحالة. لتقييم استهلاك الطاقة بشكل صحيح، قمنا بتنشيط وضع التربو وجميع تقنيات توفير الطاقة المتاحة.

في وضع الخمول، حدثت قفزة نوعية في كفاءة منصات سطح المكتب مع إصدار Broadwell. يتميز Core i7-5775C وCore i7-6700K باستهلاك أقل بشكل ملحوظ في وضع الخمول.

ولكن في ظل عبء تحويل ترميز الفيديو، فإن خيارات وحدة المعالجة المركزية الأكثر اقتصادا هي Core i7-5775C وCore i7-3770K. يستهلك أحدث إصدار من Core i7-6700K المزيد. شهيته للطاقة على مستوى جسر ساندي الأقدم. صحيح أن المنتج الجديد، على عكس Sandy Bridge، لديه دعم لتعليمات AVX2، والتي تتطلب تكاليف طاقة كبيرة جدًا.

يوضح الرسم البياني التالي الحد الأقصى للاستهلاك تحت التحميل الذي تم إنشاؤه بواسطة الإصدار 64 بت من الأداة المساعدة LinX 0.6.5 مع دعم مجموعة تعليمات AVX2، والتي تعتمد على حزمة Linpack، التي تتميز بشهيتها المفرطة للطاقة.

مرة أخرى يظهر معالج جيل برودويل معجزات كفاءة الطاقة. ومع ذلك، إذا نظرت إلى مقدار الطاقة التي يستهلكها Core i7-6700K، يصبح من الواضح أن التقدم في البنى الدقيقة قد تجاوز كفاءة استخدام الطاقة لوحدات المعالجة المركزية لسطح المكتب. نعم، في قطاع الأجهزة المحمولة، مع إصدار Skylake، ظهرت عروض جديدة بنسب أداء إلى قوة مغرية للغاية، لكن أحدث معالجات سطح المكتب تستمر في استهلاك نفس الكمية التي استهلكتها أسلافها قبل خمس سنوات من اليوم.

بعد اختبار أحدث إصدار من Core i7-6700K ومقارنته بعدة أجيال من وحدات المعالجة المركزية السابقة، توصلنا مرة أخرى إلى نتيجة مخيبة للآمال وهي أن Intel تواصل اتباع مبادئها غير المعلنة وليست حريصة جدًا على زيادة أداء معالجات سطح المكتب التي تهدف إلى الأداء العالي أنظمة. وإذا كان المنتج الجديد يقدم تحسنًا بنسبة 15٪ تقريبًا في الأداء مقارنةً بمنتج Broadwell الأقدم بسبب ترددات الساعة الأفضل بشكل ملحوظ، فمقارنةً بمنتج Haswell الأقدم ولكن الأسرع، لم يعد يبدو تقدميًا. الفرق في الأداء بين Core i7-6700K و Core i7-4790K، على الرغم من حقيقة أن هذه المعالجات مفصولة بجيلين من الهندسة المعمارية الدقيقة، لا يتجاوز 5-10 بالمائة. وهذا قليل جدًا بالنسبة لسطح المكتب الأقدم Skylake الذي يوصى به بشكل لا لبس فيه لتحديث أنظمة LGA 1150 الحالية.

ومع ذلك، سيستغرق الأمر وقتًا طويلاً للتعود على مثل هذه الخطوات البسيطة التي تقوم بها شركة Intel في زيادة سرعة المعالجات لأنظمة سطح المكتب. إن الزيادة في أداء الحلول الجديدة، والتي تقع تقريبًا ضمن هذه الحدود، هي تقليد قديم. لم تكن هناك تغييرات ثورية في أداء الحوسبة لوحدات المعالجة المركزية Intel التي تستهدف أجهزة الكمبيوتر المكتبية لفترة طويلة جدًا. وأسباب ذلك واضحة تمامًا: مهندسو الشركة مشغولون بتحسين البنى الدقيقة التي يتم تطويرها لتطبيقات الهاتف المحمول، وقبل كل شيء، يفكرون في كفاءة استخدام الطاقة. لا يمكن إنكار نجاح Intel في تكييف أبنيتها الخاصة للاستخدام في الأجهزة الرفيعة والخفيفة، ولكن لا يمكن لأتباع أجهزة الكمبيوتر المكتبية الكلاسيكية أن يكونوا راضين إلا عن زيادات طفيفة في الأداء، والتي، لحسن الحظ، لم تختف تمامًا بعد.

ومع ذلك، هذا لا يعني أنه لا يمكن التوصية بـ Core i7-6700K إلا للأنظمة الجديدة. ربما يفكر أصحاب التكوينات المستندة إلى منصة LGA 1155 مع معالجات أجيال Sandy Bridge وIvy Bridge في ترقية أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم. مقارنة بـ Core i7-2700K و Core i7-3770K الأساسية الجديدةيبدو i7-6700K جيدًا جدًا - حيث يقدر متوسط تفوقه المرجح على أسلافه بنسبة 30-40 بالمائة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمعالجات ذات الهندسة المعمارية الدقيقة Skylake أن تتباهى بدعم مجموعة التعليمات AVX2، والتي وجدت الآن استخدامًا واسع النطاق في تطبيقات الوسائط المتعددة، وبفضل هذا، في بعض الحالات، تبين أن Core i7-6700K أسرع بكثير. لذلك، عند تحويل ترميز الفيديو، رأينا حالات كان فيها Core i7-6700K أسرع مرتين من Core i7-2700K!

يملك معالجات سكاي ليكوعدد من المزايا الأخرى المرتبطة بتقديم منصة LGA 1151 الجديدة المصاحبة لها، والنقطة ليست في دعم ذاكرة DDR4 التي ظهرت فيها، ولكن في حقيقة أن مجموعات المنطق الجديدة من السلسلة 100 تلقى أخيرًا اتصالاً عالي السرعة بالمعالج ودعمًا لعدد كبير من ممرات PCI Express 3.0. ونتيجة لذلك، يمكن لأنظمة LGA 1151 المتقدمة أن تتباهى بالعديد من الواجهات السريعة لتوصيل محركات الأقراص والأجهزة الخارجية، والتي تكون خالية من أي قيود على النطاق الترددي الاصطناعي.

بالإضافة إلى ذلك، عند تقييم آفاق منصة LGA 1151 ومعالجات Skylake، عليك أن تضع في اعتبارك شيئًا آخر. لن تتعجل إنتل في تسويق الجيل القادم من المعالجات المعروفة باسم بحيرة كابي. وفقا للمعلومات المتاحة، سيظهر ممثلو هذه السلسلة من المعالجات في إصدارات أجهزة الكمبيوتر المكتبية في السوق فقط في عام 2017. لذا فإن Skylake سيبقى معنا لفترة طويلة، وسيكون النظام المبني عليه قادرًا على البقاء ملائمًا لفترة طويلة جدًا من الزمن.

كل يوم تقريبًا، مثل التقارير الواردة من الجبهة، نقرأ بمرارة الأخبار التي تفيد بأن سوق أجهزة الكمبيوتر المكتبية لا يزال يفقد مؤيديه المخلصين. لا يقتصر الأمر على جيش المستخدمين الذين يعانون من الخسائر. واحدًا تلو الآخر، يتخلى مصنعو الأجهزة عن صفوف أجهزة الكمبيوتر المكتبية الكلاسيكية. لكنه أمر مهين بشكل خاص عندما يتم اكتشاف الخونة والمخربين، من بين الشركات التي صنعت اسمًا لنفسها وحصلت على رأس مال هائل على وجه التحديد في سوق أنظمة سطح المكتب، بكلمات تعلن الولاء الذي لا يتزعزع للمثل القديمة، ولكن في الواقع - ليس فقط النظر ، ولكن أيضًا "على الجانب" بنشاط (الأجهزة المحمولة بالطبع). مثال صارخ على مثل هذه الخيانة الغادرة، التي لم تطغى عليها بعض الخيانة الرهيبة الجديدة في الذاكرة، أظهرتها لنا شركة إنتل مؤخرًا.

نعم، نعم، نحن نتحدث عن هاسويل. حول هذا المعالج بالذات، والذي تم تقديمه في البداية كدورة أخرى من تطوير البنية الدقيقة عالية الأداء، ولكن في الواقع تبين أنه تم تكييفه بشكل هادف وعميق للاستخدام في أنظمة الحوسبة المحمولة منخفضة الطاقة. نفس هاسويل الذي تلقاه مستخدمو أنظمة سطح المكتب في النهاية، الذكاء المسمى هاسفيل ليس من العدم. أصبح الجيل الرابع من معالجات سطح المكتب الأساسية، المستندة إلى تصميم معالج دقيق جديد، منتجًا ثانويًا لشركة Intel مع كل العواقب المترتبة على ذلك. كشفت مراجعتنا لـ Core i7-4770K عن أوجه القصور الرئيسية: عدم إحراز تقدم واضح في أداء الحوسبة وتدهور إمكانية رفع تردد التشغيل. تم بعد ذلك الاستنتاج من كل هذا بشكل لا لبس فيه: لا فائدة من ترقية الأنظمة الحالية والتحول إلى منصة LGA1150 الجديدة.

ومع ذلك، مرت عدة أسابيع منذ إعلان هاسويل، وهدأ السخط السابق قليلاً. بدأت الأفكار تتسلل إلى رأسي حول ما إذا كنا حريصين جدًا على وصم تصميم المعالج الجديد؟ ربما يمكن أن تكون معالجات Haswells المكتبية مثيرة للاهتمام بعد كل شيء، لأن هذه المعالجات لا تزال تتمتع ببعض التحسينات. وبعبارة أخرى، هناك حاجة إلى نظرة جديدة.

ولكن، بالطبع، لن نكرر الاختبارات التي تم إجراؤها بالفعل مرة أخرى. اليوم سننظر إلى هاسويل من زاوية مختلفة. وهي سنحاول فهم معالج Intel الذي يجب أن يشتريه أحد المتحمسين بميزانية تتراوح بين 200 و 250 دولارًا تقريبًا لهذا الغرض. وهذا يعني أننا سنحاول الإجابة على السؤال حول أي من معالجات رفع تردد التشغيل Core i5 المتوفرة في المتاجر يتمتع بأكبر قيمة عملية اليوم. منذ Sandy Bridge، شهدنا في كل جيل جديد من وحدات المعالجة المركزية لسطح المكتب خطوات صغيرة نحو تحسين الأداء، من ناحية، ولكن تراجعًا منهجيًا في إمكانية رفع تردد التشغيل، من ناحية أخرى. لذلك، عند اختيار منصة حديثة، يواجه المستخدمون المتقدمون اليوم معضلة ثلاثية: Sandy Bridge، أو Ivy Bridge، أو Haswell. وفي هذه المادة، قررنا إجراء مقارنة مباشرة لجميع الخيارات الثلاثة المتاحة: Core i5-2550K، وCore i5-3570K، وCore i5-4670K.

⇡ رحلة إلى البنى الدقيقة للمعالج

لقد اعتدنا جميعًا على حقيقة أنه كلما كان المعالج أحدث، كان ذلك أفضل. وحتى وقت قريب كان الأمر ناجحًا حقًا. تم تحسين عمليات الإنتاج. أدى ذلك إلى زيادة إمكانات التردد وزيادة تعقيد بلورات أشباه الموصلات في المعالج. تم إنفاق ميزانية الترانزستور المتزايدة إما على الابتكارات المعمارية الدقيقة، أو على زيادة عدد النوى أو زيادة حجم ذاكرة التخزين المؤقت.

ومع ذلك، منذ ظهور معالجات جيل ساندي بريدج، بدأت وتيرة التقدم المعتادة في التباطؤ. على الرغم من أن Sandy Bridge يستخدم تقنية 32 نانومتر، ويستخدم Ivy Bridge وHaswell الأحدث تقنية 22 نانومتر، فإن جميع الأجيال الثلاثة من معالجات سطح المكتب لها بنية متعددة النواة مماثلة، وتعمل بسرعات ساعة متشابهة جدًا ولها نفس أحجام ذاكرة التخزين المؤقت. تقريبًا جميع الاختلافات التي تؤثر على الأداء أصبحت الآن مدفونة في أعماق البنية الدقيقة.

من حيث المبدأ، لا حرج في أن المواصفات الرسمية للمعالجات المكتبية توقفت عن النمو منذ عام 2011. كما نعلم من تجاربنا السابقة، يمكن للتحسينات المعمارية الدقيقة أن تفعل الكثير. علاوة على ذلك، فإن كلا من آيفي بريدج وهاسويل ليسا مجرد "تشنجات" بسيطة في مصطلحات إنتل. حتى فيما يتعلق بـ Ivy Bridge، الذي ارتبط إصداره بتغيير في العملية الفنية، تحدثت Intel كدورة "علامة +"، مؤكدة أننا لا نتحدث عن نقل بسيط لـ Sandy Bridge إلى إطار تكنولوجي جديد، ولكن عن تحسين شامل للتصميم القديم. يشير هاسويل عمومًا إلى دورة التطوير "بهذه الطريقة"، أي أنها تمثلها نسخة جديدةالعمارة الدقيقة دون أي تحفظات. ولذلك يمكن توقع زيادة في الأداء من التطوير الحالي لمعالجات إنتل، حتى لو لم يصاحبه تغيير في الأرقام في قائمة الخصائص الشكلية.

ومع ذلك، لا يوجد في الواقع أي نمو سريع في أداء معالجات سطح المكتب. والسبب هو أن الجهود الرئيسية التي يبذلها مطورو Intel لا تهدف إلى تحسين قوة الحوسبة - فهي أكثر من كافية لترك المنافسين بعيدًا عن الركب - ولكنها تهدف إلى تحسين المعلمات التي تعتبر بالغة الأهمية لسوق الهاتف المحمول. الرغبة في التفوق في نفس الوقت على معالجات AMD الهجينة و المعالجات المتنقلةبفضل بنية ARM، تعمل Intel بشكل منهجي على تحسين تبديد الحرارة واستهلاك الطاقة، كما تعمل أيضًا على تحسين جوهر الرسومات الخاص بها. بالنسبة لمعالجات سطح المكتب، فإن هذه المعلمات ذات أهمية قليلة، لذلك، من وجهة نظر مستخدمي أجهزة الكمبيوتر المكتبية، فإن تطوير Sandy Bridge → Ivy Bridge → Haswell يبدو وكأنه مظهر من مظاهر الطفولة التكنولوجية.

دعونا نحاول أن نتذكر ما حدث لنوى الحوسبة للمعالجات منذ عام 2011، عندما ظهر أول جسر ساندي في السوق بهندسة معمارية دقيقة مبتكرة حقًا مع مخطط تنفيذ أوامر خارج الترتيب مُعاد تصميمه بالكامل. أصبح تصميم Sandy Bridge الأصلي أساسًا متينًا لجميع الأجيال اللاحقة من الهندسة المعمارية الدقيقة. في ذلك الوقت ظهرت هذه العناصر الرئيسية والتي لا تزال ذات صلة مثل الناقل الدائري، وذاكرة التخزين المؤقت "المستوى صفر" للتعليمات التي تم فك تشفيرها، ووحدة تنبؤ فرعية جديدة بشكل أساسي، ودائرة تنفيذ لتعليمات متجهة 256 بت، وأكثر من ذلك بكثير. بعد Sandy Bridge، اقتصر مهندسو Intel على تغييرات وإضافات طفيفة فقط، دون التأثير على الأساس الموضوع في هذه البنية الدقيقة.

في عائلة المعالجات Ivy Bridge التي تم إصدارها بعد عام، أثر التقدم على نوى الحوسبة إلى حد صغير جدًا. تم الحفاظ على كل من الجزء الأمامي من خط الأنابيب، المصمم لمعالجة أربعة تعليمات لكل دورة على مدار الساعة، والمخطط بأكمله لتنفيذ التعليمات خارج الترتيب، في شكل أصلي تمامًا. ومع ذلك، فإن أداء Ivy Bridge لا يزال أعلى قليلاً من أداء سابقاته. وقد تم تحقيق ذلك في ثلاث خطوات صغيرة. أولاً، هناك فرصة طال انتظارها لتوزيع موارد هياكل البيانات الداخلية ديناميكيًا بين سلاسل العمليات، في حين تم سابقًا تقسيم جميع قوائم الانتظار والمخازن المؤقتة لـ Hyper-Threading إلى خيطين بدقة إلى النصف. ثانياً، تم تحسين وحدة تنفيذ قسمة الأعداد الصحيحة والحقيقية، مما أدى إلى مضاعفة معدل تنفيذ هذه العمليات. وثالثًا، تمت إزالة مهمة معالجة عمليات نقل البيانات بين السجلات من الأجهزة التنفيذية، وبدأت ترجمة الأوامر المقابلة إلى مرجعيات تسجيل بسيطة.

مع ظهور هاسويل، زاد أداء الحوسبة قليلاً مرة أخرى. وعلى الرغم من عدم وجود سبب للحديث عن نقلة نوعية، فإن مجموعة الابتكارات لا تبدو هراء. في تصميم المعالج هذا، قام المهندسون بالحفر عميقًا في منتصف المسار، مما أدى إلى قيام Haswell بزيادة عدد منافذ التنفيذ (بالمناسبة، لأول مرة منذ عام 2006). بدلاً من ستة، هناك ثمانية، لذلك من الناحية النظرية، زادت إنتاجية خط أنابيب هاسويل بمقدار الثلث. وفي الوقت نفسه، تم اتخاذ عدد من الخطوات للتأكد من عمل جميع هذه المنافذ، أي لتحسين قدرة المعالج على تنفيذ التعليمات بالتوازي. ولهذا الغرض، تم تحسين خوارزميات التنبؤ بالفروع وزيادة حجم المخازن المؤقتة الداخلية: أولاً وقبل كل شيء، نوافذ تنفيذ الأوامر خارج الترتيب. وفي الوقت نفسه، قام مهندسو Intel بتوسيع مجموعة التعليمات عن طريق إضافة مجموعة فرعية من تعليمات AVX2. الأصل الرئيسي لهذه المجموعة هو أوامر FMA، والتي تجمع بين عمليتين على أرقام الفاصلة العائمة في وقت واحد. وبفضلهم، تضاعف الأداء النظري لهاسويل لعمليات الفاصلة العائمة ذات الدقة الفردية والمزدوجة. النظام الفرعي للعمل مع البيانات أيضًا لم يمر دون أن يلاحظه أحد. إن التوسع في التوازي الداخلي للمعالج، فضلاً عن ظهور تعليمات جديدة تنقل كميات كبيرة من البيانات، يتطلب من المطورين تسريع تشغيل ذاكرة التخزين المؤقت. لذلك، تمت مضاعفة عرض النطاق الترددي لذاكرة التخزين المؤقت L1 وL2 في Haswell مقارنة بتصميمات معالجات الجيل السابق.

ومع ذلك، عندما يتم إصدار أجيال جديدة من المعالجات، لا يرغب المتحمسون في رؤية قوائم واسعة النطاق من التغييرات التي تم إجراؤها، بل يريدون رؤية أشرطة متزايدة في مخططات أداء التطبيق. ولذلك، فإننا سوف نكمل حساباتنا النظرية بنتائج الاختبارات العملية. علاوة على ذلك، للحصول على توضيح أفضل، أولا وقبل كل شيء، سوف نلجأ إلى معيار اصطناعي، والذي يسمح لنا برؤية التغييرات في جوانب مختلفة من الأداء معزولة عن الصورة العامة. تعتبر أداة الاختبار الشهيرة SiSoftware Sandra 2013 ممتازة لهذا الغرض، حيث قمنا بمقارنة ثلاثة معالجات رباعية النواة (Sandy Bridge وIvy Bridge وHaswell)، والتي تم ضبط تردد الساعة فيها على قيمة واحدة وثابتة تبلغ 3.6 جيجا هرتز. يرجى ملاحظة أن مؤشرات هاسويل تظهر مرتين في الرسوم البيانية. مرة واحدة - عندما لا تستخدم خوارزميات الاختبار مجموعات التعليمات الجديدة المقدمة في تصميم المعالج هذا، والمرة الثانية - مع تنشيط تعليمات AVX2.

يكشف اختبار حسابي بسيط أن هاسويل قد شهد زيادة ملحوظة في أداء الأعداد الصحيحة. من الواضح أن الزيادة في السرعة ترتبط بظهور هذه البنية الدقيقة لمنفذ مخصص خصيصًا لجهاز حسابي منطقي إضافي. أما بالنسبة لسرعة عمليات الفاصلة العائمة القياسية، فهي لا تتغير مع ظهور أجيال جديدة من المعالجات. وهذا أمر مفهوم، لأن التركيز الآن ينصب على إدخال مجموعات جديدة من التعليمات ذات سعة بت أعلى في الاستخدام اليومي.

عند تقييم أداء الوسائط المتعددة، تأتي سرعة تنفيذ تعليمات المتجهات أولاً. ولذلك، فإن ميزة Haswell هنا قوية بشكل خاص عند استخدام مجموعة AVX2. إذا استبعدنا التعليمات الجديدة من الاعتبار، فسنرى زيادة في الأداء بنسبة 7% فقط مقارنةً بـ Ivy Bridge. والذي بدوره أسرع بنسبة 1-2 بالمائة فقط من ساندي بريدج.

الوضع مشابه لسرعة العمل. خوارزميات التشفير. يؤدي إدخال أجيال جديدة من البنى الدقيقة إلى زيادة الإنتاجية بنسبة قليلة فقط. لا يمكن الحصول على زيادة كبيرة في السرعة إلا إذا كنت تستخدم Haswell وأوامره الجديدة. ولكن لا تخطئ: إن الاستفادة من AVX2 في الحياة الواقعية يتطلب إعادة الكتابة كود البرنامج، وهذا، كما تعلمون، ليس عملية سريعة.

ما حدث لزمن وصول الذاكرة المؤقتة لا يبدو متفائلًا أيضًا.

الكمون، دورات الساعة
	جسر ساندي	جسر اللبلاب	هاسويل
ذاكرة التخزين المؤقت L1D	4	4	4
ذاكرة التخزين المؤقت L2	12	12	12
ذاكرة التخزين المؤقت L3	18	19	21

تعمل ذاكرة التخزين المؤقت L3 الخاصة بـ Haswell بالفعل مع b ياتأخيرات أعلى من معالجات الجيل السابق، حيث تلقى الجزء Uncore من هذا المعالج تسجيل وقت غير متزامن بالنسبة إلى نوى الحوسبة.

ومع ذلك، فإن الزيادة في التأخير يتم تعويضها عن طريق زيادة مضاعفة في عرض النطاق الترددي، وهو ما لم يحدث من الناحية النظرية فحسب، بل أيضًا من الناحية العملية.

عرض النطاق، جيجابايت/ثانية
	جسر ساندي	جسر اللبلاب	هاسويل
ذاكرة التخزين المؤقت L1D	510,68	507,64	980,79
ذاكرة التخزين المؤقت L2	377,37	381,63	596,7
ذاكرة التخزين المؤقت L3	188,5	193,38	206,12

لكن بشكل عام، لا تزال بنية هاسويل الدقيقة، مقارنة بجسر ساندي، لا تبدو بمثابة تقدم ملحوظ. تتم ملاحظة الميزة الأساسية فقط عند استخدام مجموعة أوامر AVX2، وحتى الآن لا يمكن ملاحظتها إلا في الاختبارات التركيبية، نظرًا لأن الميزة الحقيقية برمجةلا يزال يتعين عليه أن يمر بمسار طويل من التحسين والتكيف. إذا لم نأخذ في الاعتبار التعليمات الجديدة، فإن متوسط \u200b\u200bمستوى تفوق هاسويل على ساندي بريدج يبلغ حوالي 10 بالمائة. ويجب أن يكون Sandy Bridge القديم قادرًا على التغلب على هذه الفجوة بسبب رفع تردد التشغيل. خاصة بالنظر إلى حقيقة أن إمكانات التردد للمعالجات القديمة أعلى من تلك الخاصة بخلفائها الحديثين.

⇡ ثلاثة أجيال من Core i5 لكسر السرعة

إذا ذهبت إلى المتجر ونظرت إلى معالجات رفع تردد التشغيل لعائلة Core i5 التي يمكنك شراؤها، فسيتلخص الاختيار في ثلاثة خيارات تنتمي إلى أجيال مختلفة: Core i5-2550K وCore i5-3570K وCore i5-4670K. من أجل الوضوح، دعونا نقارن خصائصها:

	كور i5-2550K	كور i5-3570K	كور i5-4670K
الهندسة المعمارية الدقيقة	جسر ساندي	جسر اللبلاب	هاسويل
النوى / المواضيع	4/4	4/4	4/4
فرط خيوط التكنولوجيا	لا	لا	لا
تردد الساعة	3.4 جيجا هرتز	3.4 جيجا هرتز	3.4 جيجا هرتز
الحد الأقصى للتردد في وضع توربو	3.8 جيجا هرتز	3.8 جيجا هرتز	3.8 جيجا هرتز
TDP	95 واط	77 دبليو	84 واط
تكنولوجيا الإنتاج	32 نانومتر	22 نانومتر	22 نانومتر
الرسومات عالية الدقة	لا	4000	4600
التردد الأساسي للرسومات	-	1150 ميجا هرتز	1200 ميجا هرتز
ذاكرة التخزين المؤقت L3	6 ميجا بايت	6 ميجا بايت	6 ميجا بايت
دعم DDR3	1333	1333/1600	1333/1600
ملحقات مجموعة التعليمات	AVX	AVX	اف اكس 2.0
طَرد	LGA1155	LGA1155	LGA1150
سعر	لايوجد بيانات	لايوجد بيانات	لايوجد بيانات

تبدو ثلاثة أجهزة Core i5s من أجيال مختلفة تقريبًا مثل الإخوة التوأم في هذا الجدول. ومع ذلك، فإن التعارف الأكثر تفصيلاً مع كل من هذه المعالجات الثلاثة يكشف عن فروق دقيقة مثيرة للاهتمام.

جوهرi5-2550ك. هذا أحد أحدث موديلات ساندي بريدج. تم إصداره بعد عام من الإعلان الرئيسي ولم يتم إيقافه إلا مؤخرًا، وبالتالي لا يزال متاحًا على نطاق واسع في مبيعات التجزئة. لكن إذا كنت تفكر جدياً في بناء نظام يعتمد على معالج Core i5-2550K، فإننا نعتبر أنه من واجبنا أن نذكرك بعدد من النقاط المهمة.

أولاً، على الرغم من حقيقة أنه في المواصفات الرسمية، تم تحديد ترددات التشغيل لجميع طرز Core i5 الأقدم على النحو نفسه: من 3.4 إلى 3.8 جيجا هرتز، في الواقع يعمل Core i5-2550K في الوضع العادي بتردد أقل قليلاً من المعالجات الأحدث إصدارات البنية الدقيقة. الحقيقة هي أن تقنية Turbo Boost في Sandy Bridge ليست عدوانية كما في Ivy Bridge و Haswell، وعند التحميل الكامل يتجاوز التردد التردد المقدر بمقدار 100 بدلاً من 200 ميجاهرتز.

ثانيًا، تحتوي معالجات Sandy Bridge - ومن بينها Core i5-2550K - على وحدة تحكم في الذاكرة أقل مرونة قليلاً من Ivy Bridge وHaswell. يدعم كسر سرعة الذاكرة بترددات تصل إلى DDR3-2400 ولكن خطوة تغيير هذا التردد هي 266 ميجا هرتز. أي أن اختيار أوضاع الذاكرة عند استخدام Core i5-2550K محدود إلى حد ما.

وثالثا، Core i5-2550K هو معالج رفع تردد التشغيل الوحيد من Intel الذي لا يحتوي على نواة رسومية. في الواقع، هناك نواة على شريحة أشباه الموصلات، ولكن يتم تعطيلها بشكل صارم في مرحلة تجميع المعالج. وهذا، بالمناسبة، هو أحد الأسباب التي تجعل Core i5-2550K يعمل بشكل جيد على رفع تردد التشغيل.

ومع ذلك، فإن السبب الرئيسي لجاذبية Core i5-2550K ككائن لرفع تردد التشغيل هو أن Sandy Bridge هو آخر عائلة وحدات المعالجة المركزية لسطح المكتب من Intel في فئة السعر المتوسط، حيث يتم استخدام لحام خاص خالٍ من التدفق واجهة حرارية بين بلورة أشباه الموصلات وغطاء المعالج، بدلاً من مادة بلاستيكية ذات توصيل حراري مشكوك فيه. اعتبرت إنتل أن النقل اللاحق لإنتاج أشباه الموصلات إلى تقنية 22 نانومتر والتخفيض المصاحب في انبعاث حرارة البلورات حجة كافية لتبسيط تقنية تجميع وحدة المعالجة المركزية من خلال التخلص من اللحام. ومع ذلك، عانى رفع تردد التشغيل بشكل خطير من هذا، لأن الواجهة الحرارية بين كريستال المعالج وغطاءها أصبحت بشكل غير متوقع عقبة كبيرة أمام نقل تدفق الحرارة وتنظيم تبريد جيد.

جوهرi5-3570ك. حامل نموذجي لتصميم Ivy Bridge - الجيل الأول من معالجات Intel التي تم إنتاجها باستخدام تقنية المعالجة 22 نانومتر. باستخدام شيء أكثر تقدما من ذي قبل، العملية التكنولوجيةسمح لشركة Intel بتقليل توليد حرارة المعالج واستهلاك الطاقة بشكل كبير. من الواضح أن الأنظمة المبنية على Core i5-3570K أكثر اقتصادا من التكوينات المماثلة في Sandy Bridge. ومع ذلك، لم تقم إنتل بتحويل هذه الميزة إلى زيادة في ترددات الساعة. ترددات التشغيل للجيل الثالث الأقدم من Core i5، Core i5-3570K، هي تقريبًا نفس ترددات Core i5-2550K.

والأسوأ من ذلك، على الرغم من انخفاض الجهد الاسمي وتبديد الحرارة في الوضع الاسمي، فإن معالجات جيل Ivy Bridge أقل استعدادًا لرفع تردد التشغيل من سابقاتها. المشكلة هي أنه بسبب انخفاض الأبعاد الفيزيائية للبلورة الذي يصاحب إدخال عملية تقنية أكثر دقة، زادت كثافة التدفق الحراري المنبعث منها. وفي الوقت نفسه، تتم إعاقة إزالة هذه الحرارة بشكل مصطنع من خلال التخريب الذي ارتكبه تقنيو إنتل لإزالة الواجهة الحرارية عالية الكفاءة، والتي أثبتت فعاليتها على مر السنين، من تحت غطاء المعالج. لذلك، دون استخدام الأساليب المتطرفة تبريد اللبلابلا يصل Bridge إلى الترددات العالية مثل Sandy Bridge عند رفع تردد التشغيل.

لذا، إذا أغمضت عينيك عن التحسينات الطفيفة في الهندسة المعمارية الدقيقة وانخفاض الشهية للطاقة، فإن الشيء الوحيد الذي يمكن أن يكون عليه Core i5-3570K أفضل الأساسيةيعد i5-2550K في نظام رفع تردد التشغيل وحدة تحكم DDR3 SDRAM أكثر مرونة، مما يسمح لك بتعيين ترددات الذاكرة أعلى من ذي قبل وتغييرها في خطوات أصغر.

جوهرi5-4670ك. أحدث المعالجاستنادًا إلى بنية Haswell الدقيقة لمنصة LGA1150 الجديدة، فإنها تتمتع مرة أخرى تقريبًا بنفس الخصائص الشكلية التي تتمتع بها سابقاتها. بمعنى آخر، لم نشهد زيادة في سرعات الساعة الاسمية في سلسلة Core i5 لفترة طويلة جدًا. في الوقت نفسه، فإن Core i5-4670K، مقارنة بـ Ivy Bridge، يثير الدهشة من خلال الزيادة في تبديد الحرارة المحسوب، والذي حدث على خلفية تقنية معالجة أشباه الموصلات التي لم تتغير.

ولكن كل شيء مفهوم تماما. ترجع الزيادة في تبديد الحرارة إلى التغييرات الأساسية في تصميم المنصة: في LGA1150، تم نقل جزء كبير من محول الطاقة من اللوحات الأمداخل المعالج. من ناحية، فقد أدى ذلك إلى تبسيط تصميم النظام الأساسي بشكل كبير، حيث يقوم المعالج الآن بإنشاء جميع الفولتية اللازمة لتشغيله بشكل مستقل. ومن ناحية أخرى، أعطى المعالج طقم كاملوسيلة لمراقبة وإدارة استهلاك الطاقة الخاصة بك.

أما بالنسبة لرفع تردد التشغيل، فإن وحدة التحكم في الطاقة المدمجة توفر فوائد معينة هنا أيضًا. إنه دقيق للغاية، والفولتية التي تنتجها تكون غير مشوهة تقريبًا مع زيادة التيار أو درجة الحرارة. عند ضبط جهد ثابت على نوى المعالج، يتيح لك ذلك نسيان أهوال معايرة خط التحميل، أي أنه يبسط اختيار المعلمات في تكوينات رفع تردد التشغيل. ومع ذلك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند ضبط جهد المعالج ديناميكيًا في أوضاع الإزاحة والتكيف، فإن وحدة التحكم المدمجة تصبح مجنونة أثناء رفع تردد التشغيل وتزيد الجهد بحماس شديد مع زيادة الحمل. لذلك، فإن استخدام مثل هذه الأوضاع غير مرغوب فيه، فهو لا يسمح لـ Haswell بالكشف الكامل عن إمكانات رفع تردد التشغيل الخاصة به.

ومع ذلك، كل هذا ليس مهما للغاية، لأن مخطط التجميع النهائي لأجهزة الكمبيوتر المكتبية Haswell لم يتغير. بين شريحة أشباه الموصلات وغطاء المعالج لا يوجد معجون حراري عالي الجودة، لذلك رفع تردد التشغيل الأساسيةيعمل i5-4670K، مثل Core i5-3570K، في الغالبية العظمى من الحالات، على ارتفاع درجة حرارة شريحة المعالج، والتي لا يمكن التخلص منها بالوسائل التقليدية.

لنفس السبب، فإن التغييرات التي تم إجراؤها على منصة LGA1150، والتي تسمح برفع تردد التشغيل Core i5-4670K ليس فقط عن طريق المضاعف، ولكن أيضًا عن طريق تردد مولد الساعة الأساسي، لا تلهم التفاؤل. بالطبع، كل هذا يضيف مرونة معينة عند اختيار الخيارات، ولكن لسوء الحظ، فإن الحد الأقصى للترددات التي يمكن تحقيقها في رفع تردد التشغيل أقرب إلى الشريط، المثبتة بواسطة المعالجاتلا يسمح Sandy Bridge بذلك دون استخدام أساليب التبريد الشديدة. علاوة على ذلك، كما تظهر الممارسة، نظرا لتبديد الحرارة العالي، فإن Haswell يتسارع بشكل أسوأ من أسلافه من جيل Ivy Bridge.

واحد، اثنان، ثمانية، عشرة - بغض النظر عن عدد النوى التي تضيفها، فلن يكون ذلك كافيًا. لماذا يزيد المصنعون الكمية بثقة وينسون الجودة؟ ومع ذلك، يدعي الجميع أن التحسينات الرئيسية تحدث في بنية وحدة المعالجة المركزية، ولكن ما مدى أهميتها؟

لقد حدث أننا لم نختبر هذا الاختلاف عمليًا من قبل، لأن العملية نفسها طويلة جدًا وتتطلب وجود عدد كبير من المكونات في نفس الوقت. لقد حان الوقت لتصحيح هذا الإغفال من خلال تقديمك الأداء الحقيقيمعالجات من خمسة أجيال تعمل على نفس التردد وتحت نفس الظروف. للقيام بذلك، خذ أربعة ممثلين من Intel ولا تنسوا الخصم من AMD.

من معسكر إنتل، سيشمل المشاركون كور i7-4930Kعلى هندسة Ivy Bridge-E، كور i7-5960Xعلى بنية Haswell-E، كور i7-6950Xعلى بنية Broadwell-E و كور i7-6700Kعلى العمارة Skylake. حسنًا، سيكون مصحوبًا بمعالج AMD FX-8370E المبني على بنية Vishera، والذي يشارك في اختبار الموضوعية.

جميع هذه المعالجات متشابهة إلى حد ما، ولكن هناك أيضًا اختلافات عالمية. وبالتالي، يدعم Vishera وIvy Bridge-E ذاكرة DDR3، ويقوم الأخير بذلك في وضع رباعي القنوات. الباقي يعمل مع ذاكرة DDR4. لقد حاولنا تقريب ترددات الذاكرة قدر الإمكان، وبالتالي في حالة منصات DDR4 سيتم استخدام تردد 2133 ميجاهرتز.

لاحظ أنه على عكس Vishera، الذي نجا بسهولة من ذاكرة DDR3 عالية التردد، قاوم Ivy Bridge-E، وكان الحد الأقصى الذي تم ضغطه منه هو 1866 ميجاهرتز. تم تعويض الفرق في الترددات بالتوقيت.

تكوينات الاختبار

مقعد الاختبار رقم 1

اللوحة الأم: ASUS Hero VIII (Intel Z170، LGA 1151)؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 2 × 8 جيجابايت، 2133 ميجاهرتز، 15-15-15-36-1T؛

يظهر Intel Core i7-6700K المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-6700K 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-6700K 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-6700K 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

مقعد الاختبار رقم 2

اللوحة الأم: ASUS Rampage IV Black Edition (Intel X79, LGA 2011)؛
نظام التبريد: نظام تبريد المياه؛
الواجهة الحرارية: Arctic Cooling MX-2؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 4 × 4 جيجابايت، 1866 ميجاهرتز، 9-10-9-27-1T؛
القرص الصلب: سيجيت باراكودا 2 تيرابايت؛
محرك SSD: Corsair Neutron GTX 240 جيجابايت؛
بطاقة الفيديو: AMD Radeon R9 Fury X؛
مصدر الطاقة: قرصان AX1500i 1500 وات؛
نظام التشغيل: مايكروسوفت ويندوز 10 x64.

المعالج وطرق تشغيله

يظهر Intel Core i7-4930K المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-4930K 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-4930K 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-4930K 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

مقعد الاختبار رقم 3

اللوحة الأم: ASUS X99-Deluxe II (Intel X99, LGA 2011-3)؛
نظام التبريد: نظام تبريد المياه؛
الواجهة الحرارية: Arctic Cooling MX-2؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 4 × 4 جيجابايت، 2133 ميجاهرتز، 15-15-15-36-1T؛
القرص الصلب: سيجيت باراكودا 2 تيرابايت؛
محرك SSD: Corsair Neutron GTX 240 جيجابايت؛
بطاقة الفيديو: AMD Radeon R9 Fury X؛
مصدر الطاقة: قرصان AX1500i 1500 وات؛
نظام التشغيل: مايكروسوفت ويندوز 10 x64.

المعالجات وطرق تشغيلها

يظهر Intel Core i7-5960X المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-5960X 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-5960X 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-5960X 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

يظهر Intel Core i7-6950X المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-6950X 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-6950X 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-6950X 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

مقعد الاختبار رقم 4

اللوحة الأم: MSI 970 Gaming (AMD 970, AM3+);
نظام التبريد: نظام تبريد المياه؛
الواجهة الحرارية: Arctic Cooling MX-2؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 2 × 8 جيجابايت، 2133 ميجاهرتز، 10-12-12-31-1T؛
القرص الصلب: سيجيت باراكودا 2 تيرابايت؛
محرك SSD: Corsair Neutron GTX 240 جيجابايت؛
بطاقة الفيديو: AMD Radeon R9 Fury X؛
مصدر الطاقة: قرصان AX1500i 1500 وات؛
نظام التشغيل: مايكروسوفت ويندوز 10 x64.

المعالج وطرق تشغيله

يظهر AMD FX-8370E المستخدم في المراجعة في وضع واحد:

AMD FX-8370 2C0H (نواتان نشطتان).

بسبب ال معالج ايه ام ديلا أستطيع إيقاف تشغيل النوى بشكل مستقل، اضطررت إلى استخدام وحدة نشطة واحدة تتكون من نواتين. في الواقع، يشبه هذا التكوين نواة وحدة المعالجة المركزية Intel التي تم تمكينها بالإضافة إلى تقنية Hyper-Threading النشطة (وبعبارة أخرى، لا يتم احتساب وحدة المعالجة المركزية AMD في فئة 1C1H).

أدوات ومنهجية الاختبار

يجدر الحديث قليلاً عن البرامج المستخدمة في الاختبار وأسباب اختيارها.

وينرار x64- يتم استخدام اختبار الأداء المدمج. يقع البرنامج نفسه على قسم القرص الموجود عليه محرك SSD، وبالتالي القضاء أداء منخفضالأقراص الصلبة الكلاسيكية. نتيجة الاختبار هي متوسط القيمة التي تم الحصول عليها بعد ثلاث جولات من البرنامج. يظهر WinRAR في هذه المراجعة لسبب ما، لأننا غالبًا ما نضطر إلى تنزيل الملفات وفك ضغطها. علاوة على ذلك، يعد RAR شائعًا جدًا بين المحفوظات ويدعم تعدد العمليات بشكل جيد.

جافا مايكرو المعيار.اختبار غير عادي بين مراجعات المعالجات، والذي يسمح لك بمقارنة مؤشرات أداء النظام على منصات مختلفة. نتيجة المقارنة مأخوذة من فئة العمليات الحسابية.

XnView- برنامج مشترك لعرض المواد الفوتوغرافية. إنه مجاني وسهل الاستخدام. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحتوي على وظائف بسيطة مدمجة لتحويل التنسيقات وإجراء التغييرات والمزيد. نحن مهتمون بالوقت الذي سيقوم فيه البرنامج بإجراء التغييرات وحفظ خمسة وثلاثين ملف NEF. يتم عرض المتطلبات النموذجية للمصور الهاوي: تغيير توازن الألوان، تغيير درجة الحرارة، تسوية الأفق، إزالة الانتفاخ، إضافة الحدة، تغيير الحجم إلى 1900 بكسل على الجانب الأكبر. تم تصميم الاختبار نفسه لبضعة مراكز فقط، لكن التعليمات الجديدة لها تأثير جيد جدًا على تشغيل البرنامج. بمعنى آخر، كلما كانت البنية أحدث وزاد التردد الأساسي، زادت سرعة تشغيل الاختبار.

أدوبي فوتوشوب سي سي 2015.نتيجة الاختبار هي الوقت الذي يستغرقه تطبيق المرشحات على صورة واحدة بدقة 50 ميجابكسل. يتم تطبيق المرشحات والعمليات القياسية: تغيير الحجم، وإعدادات جاما، وما إلى ذلك. مجموعة نموذجية تمامًا للبرنامج. على عكس ترميز الفيديو، لم يصبح Photoshop أبدًا متعدد الخيوط، بل يمكن أن يطلق عليه برنامجًا متوسط الاستهلاك لوحدة المعالجة المركزية (CPU). تم تعطيل جوهر الفيديو المدمج. وقد تم ذلك بسبب عدم القدرة على العمل مكتبات إنتلو أيه إم دي.

سينبينش R15.اختبار وحدة المعالجة المركزية المشتركة في التقديم.

أدوبي وسائل الإعلام التشفير CC 2015- محول فيديو يسمح لك بالعمل مع فيديو بدقة 4K. وتتمثل المهمة في تحويل فيديو 4K إلى تنسيق إعداد مسبق جاهز على YouTube HD 1080P 29.97. تنسيق إدخال الفيديو: MPEG-4، ملف تعريف تنسيق Base Media / الإصدار 2، حجم الملف 1.68 جيجابايت، معدل البت الثابت 125 ميجابت في الثانية، ملف تعريف التنسيق [البريد الإلكتروني محمي]- دقة الفيديو 3840 × 2160 بكسل، عدد الإطارات 29.970 إطارًا في الثانية.

X265 1.5+448 8bpp X64– اختبار سرعة تحويل الفيديو إلى تنسيق H.265/HEVC الواعد.

أدوبي إن ديزاين سي سي 2015- إخراج مادة تخطيط مكونة من 56 صفحة مع صور فوتوغرافية بتنسيق NEF إلى تنسيق PDF 1.7 بجودة الطباعة.

هيكسوس بيفاست- اختبار مشابه لـ SuperPI. جوهر العمل هو حساب الرقم "pi" لعلامة معينة.

كورونا 1.3 المعيارهو نظام عرض تم تطويره بواسطة أحد المتحمسين. حاليا في اختبار بيتا. يستخدم المعيار مجموعة غير قابلة للتغيير من الإعدادات.

SVPmark- اختبار أداء النظام عند العمل مع حزمة SmoothVideo Project (SVP)، باستخدام خوارزميات ومعلمات حقيقية مستخدمة في SVP 3.0 للاختبار.

جيك بنش 3- اختبار عبر الأنظمة الأساسية لقياس سرعة معالج الكمبيوتر ونظام الذاكرة الفرعي.

تفاصيل ونتائج كل اختبار

شرح أوضاع التشغيل:

1C0H – نواة واحدة نشطة بدون خيوط متشعبة؛
1C1H – نواة واحدة نشطة مزودة بتقنية Hyper-Threading؛
2C0H - نواتان نشطتان بدون خيوط متشعبة.

في الواقع، خلال الفترة الماضية، قامت Intel بزيادة الأداء المحدد لكل نواة تدريجيًا. وفي المتوسط، على مدى أربعة أجيال، بلغت الزيادة 14%. وحدثت القفزة الأكبر عندما تغيرت بنية Ivy Bridge من ذاكرة DDR3 إلى هاسويل-E مع DDR4.

أما بالنسبة لفائدة تقنية Hyper-Threading، ففي الغالبية العظمى من الاختبارات لها مزايا واضحة، حيث أنه عند استخدامها تزيد السرعة بنسبة 18-20٪. بالطبع، غير قادر على محاكاة نواة المعالج الثانية الكاملة، والتي، بالمناسبة، تعطي زيادة في الأداء من 45 إلى 48٪.

ونقطة أخرى مهمة - ليس للعدد المتزايد من النوى دائمًا تأثير خطي على النتائج. لقد اختبرنا حتى الآن تكوينات بسيطة فقط مع تمكين واحد أو اثنين من مراكز وحدة المعالجة المركزية، مع NT أو بدونه. تم ذلك من أجل فهم كيفية تأثير زيادة وحدات الحوسبة على الأداء العام، وكذلك لإظهار أن معالجات AMD لا تزال قادرة على التنافس مع Intel بسبب تكلفتها الجذابة. كانت AMD قد أعلنت في البداية فيشيراكوحدة معالجة مركزية رباعية النواة مزودة بتقنية Double Core (مماثلة لـ HT Intel)، سيكون هناك عدد أقل من الأسئلة للشركة.

ديمتري فلاديميروفيتش

ونود أن نعرب عن امتناننا لمساعدتهم في إعداد المواد:

شركات شركة انتل, أيه إم ديو آسوسللمكونات المقدمة للاختبار.
وأيضا شخصيا com.donnerjack

سيرجي بلوتنيكوف،

لسنوات عديدة، لم يعد إصدار الجيل التالي من معالجات سطح المكتب للمستخدمين بزيادة ملحوظة في الأداء. الايجابيات أحدث الحلولينصب تركيز Intel على وظائف النظام الأساسي وتقليل استهلاك الطاقة. قدم الجيل الثاني من البنية الأساسية - ساندي بريدج - قفزة كبيرة في الأداء. لقد مرت أكثر من خمس سنوات منذ ذلك الحين. دعونا نقارن أداء الشريحة الأسطورية مع معالج Skylake المتقدم.

ظهرت أول معالجات ساندي بريدج في يناير 2011. لقد مرت أكثر من خمس سنوات. وفقا لمفهوم "القراد توك"، طرحت إنتل في الذكرى السنوية العاشرة الجديدة أحدث الهندسة المعمارية، باستخدام تقنية معالجة 32 نانومتر عالية الدقة. ولأول مرة، تم تركيب جزء الحوسبة والرسومات المدمجة على شريحة واحدة. أدت حلول التصميم الفعالة إلى حقيقة أن Intel تمكنت من زيادة إمكانات التردد لرقائقها بشكل كبير، وتبين أن معالجات Sandy Bridge أسرع بشكل ملحوظ من سابقاتها - الدوائر المبنية على بنية Nehalem لمنصة LGA1156. وكانت الزيادة 20-40٪ حسب المهمة.

بعد ذلك ظهرت معالجات أجيال Ivy Bridge وHaswell (Refresh) وBroadwell وSkylake. أفسحت تقنية المعالجة 32 نانومتر المجال لـ 22 نانومتر ثم 14 نانومتر. في عام 2016، تخلت شركة إنتل رسميًا عن استراتيجية تيك توك لصالح تيك توك توك. لم تتلق بنيات الحوسبة اللاحقة زيادة ملحوظة في سرعة الحوسبة. مع كل جيل جديد، تغيرت الرسومات المدمجة بشكل ملحوظ. ليس من المستغرب أن هذا لم يكن كافيا للمستخدم. لذلك التعليقات بأسلوب: " لا شيء خاص، وأواصل الجلوس على بلديسانديجسر [علامة المعالج]."هناك أيضًا من يفكر بجدية في التحول إلى نظام جديد منصة إنتل. لذلك دعونا نرى ما يستحق Core i5-2500 الشهير مقابل أتباع Skylake الأكثر حداثة رباعي النواة. وهل من المنطقي أن يتحول أصحاب شريحة 32 نانومتر القديمة إلى منصة جديدة؟

5% سنويا

لقد كان ظهور معالجات ساندي بريدج بمثابة بداية حقبة جديدة. بدءًا من الجيل الثاني من المعالجات الأساسية لمنصات LGA115X، تحتوي سلسلة Core i5 وCore i7 على معالجين أو ثلاثة معالجات رئيسية مزودة بمضاعف غير مقفل. يتم تمييزها بالحرف "K" في الاسم. تشتمل رقائق Sandy Bridge على Core i5-2500K وCore i7-2600K. المعالجات المتبقية - تلك التي لا تحتوي على مضاعف غير مقفل - لا يتم رفع تردد التشغيل عنها عمليًا، حيث يتم حظر رفع تردد التشغيل على الحافلة. لقد حقق 105 ميجاهرتز BCLK نجاحًا كبيرًا بالفعل.

Sandy Bridge هو أول معالج يتمتع بحد كبير في رفع تردد التشغيل

استقبل المتحمسون هذا ببرود حل إنتل. ومع ذلك، فإن إمكانات رفع تردد التشغيل الممتازة لـ Core i5-2500K و Core i7-2600K حدت من حماستهم. على سبيل المثال، يمكن لشريحة رفع تردد التشغيل المنخفضة أن تقوم بسهولة برفع تردد التشغيل في الهواء إلى تردد ثابت تمامًا يبلغ 5 جيجا هرتز. وبالنظر إلى أن الهندسة المعمارية نفسها كانت سريعة جدًا، فقد كان هذا كافيًا للكثيرين. بالفعل مع إصدار الجيل الثالث، تفاقم الوضع مع رفع تردد التشغيل لمعالجات Intel. بدلاً من اللحام المستخدم في ساندي بريدج، استخدم صانع الرقائق معجونًا حراريًا تحت غطاء توزيع الحرارة لمعالجات آيفي بريدج. يضاف إلى القائمة الضئيلة بصراحة لنماذج رفع تردد التشغيل مع المضاعف غير المؤمن انخفاض عام في إمكانية رفع تردد التشغيل، بالإضافة إلى زيادة متطلبات التبريد. بعد ذلك، مع ظهور Haswell (Haswell Refresh)، Broadwell وSkylake، لم يتغير الوضع، على الرغم من أحدث جيل من الهندسة المعمارية الأساسية. بالإضافة إلى ذلك مرة أخرى كان علي أن أتذكر . كل هذا لم يوفر سوى شعبية إضافية لمعالجات Sandy Bridge وطرازات Core i5-2500K وCore i7-2600K على وجه الخصوص.

مع ظهور الجيل الثاني من البنية الأساسية، تتمتع الرقائق من منصات LGA115X الرئيسية بتسلسل هرمي واضح. يعتبر الصغار سلسلة بنتيوموCeleron عبارة عن معالجات منخفضة التردد تحتوي على مركزين/خيطين وذاكرة تخزين مؤقت منخفضة المستوى من المستوى الثالث. يأتي التالي الخط الأساسي i3. أيضًا شرائح ثنائية النواة، ولكن مع دعم تقنية Hyper-threading، أي بأربعة خيوط. ومن المزايا الترددات العالية رغم عدم وجود دعم Turbo Boost. الوسط الذهبي هو السلسلة الأساسية i5، معالجات رباعية النواة كاملة. يحتوي خط Core i7 الأقدم على نفس النوى الأربعة، ولكن مع تقنية Hyper-threading. اقرأ المزيد عن أنواع معالجات Intel المركزية.

لم يتغير التسلسل الهرمي لمعالجات Intel لفترة طويلة

لمزيد من الوضوح، دعونا نقارن خصائص نماذج محددة: Core i5-2500K () و Core i5-6600K (). لم تتغير بنية ذاكرة التخزين المؤقت منذ عام 2011. لقد أفسحت 32 نانومتر المجال لـ 14 نانومتر، لكن إمكانات التردد، بالإضافة إلى الحزمة الحرارية، تكون تقريبًا على نفس المستوى بالنسبة لهذه الرقائق المعينة ذات المضاعف غير المؤمن. كما اكتشفنا بالفعل، لا يوجد فرق كبير. بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز Sandy Bridge بعدد كبير من المقسمات ويدعم ذاكرة الوصول العشوائي عالية التردد. الفرق الوحيد الملحوظ هو في السعر (كان Core i5-2500K أرخص بحوالي 30 دولارًا عند الإطلاق)، وفي أداء الرسومات المدمجة ووحدة التحكم PCI Express. وفيما يتعلق بالنقطة الأخيرة، فإن Core i5-6600K لا يزال يحتوي على نفس الـ 16 سطرًا، ولكن في الإصدار الثالث. غير حرج حتى بعد 5 سنوات.

ساندي بريدج ضد سكايلايك

تاريخ الافراج عنه
العملية الفنية
منصة
عدد النوى / المواضيع
تردد الساعة	3.3 (3.7) جيجا هرتز	3.5 (3.9) جيجا هرتز
ذاكرة التخزين المؤقت L1، التعليمات/البيانات	4x 32/32 كيلو بايت	4x 32/32 كيلو بايت
ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 2	4 × 256 كيلو بايت	4 × 256 كيلو بايت
ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 3
وحدة تحكم في الذاكرة	DDR3-1066/1333، ثنائي القناة	DDR4-2133، DDR3L-1600، ثنائي القناة
وحدة تحكم PCI Express	بي سي اي اكسبريس 2.0، x16	بي سي اي اكسبريس 3.0، x16
رسومات متكاملة	HD Graphics 3000، 1100 ميجا هرتز، 12 وحدة تنفيذ	HD Graphics 530، 1100 ميجا هرتز، 24 وحدة تنفيذ
مستوى TDP
السعر وقت الإصدار
السعر الفعلي في وقت النشر
	مكالمة المشواة: Intel Core i5-2500K 3 مضمنة	استدعاء سيخ: Intel Core i5-6600K 3 مضمن

تم إيقاف الجزء الأكبر من معالجات ساندي بريدج في صيف عام 2013. النماذج الأساسية i5-2500K و Core i7-2600K - بعد ذلك بقليل. لذلك، ليس من المستغرب أن لا يزال من الممكن العثور على رقائق منصة LGA1155 في متاجر البيع بالتجزئة. بالمناسبة، فهي ليست رخيصة. من الأسهل والأكثر ربحية العثور على Core i5-2500K أو Core i7-2600K في سوق السلع المستعملة. ، مخصص للتجميع الذاتي لجهاز الكمبيوتر من أجهزة قديمة رسميًا.

لسوء الحظ، لم يكن لدي Core i5-2500K محدد في متناول اليد. واو، سيطردون شيئًا ما من الأفق بسرعة 5 جيجا هرتز! ومع ذلك، فإن الترددات الاسمية لـ Core i5-2500K و Core i5-2500 هي نفسها. من الممكن أيضًا رفع تردد التشغيل عن Sandy Bridge بدون مضاعف مفتوح. يسمح لك BIOS الخاص باللوحة الأم ASUS P8P67 بتعيين مضاعف x41 لجهاز Core i5-2500. بالإضافة إلى أنني قمت بتسريع الحافلة قليلاً: من 100 ميجا هرتز إلى 103 ميجا هرتز. لقد سمح لنا رفع تردد التشغيل هذا بزيادة التردد من 3.3 جيجا هرتز الافتراضي إلى 4.22 جيجا هرتز.

هناك فارق بسيط. يتم ضبط المضاعف x41 فقط عند تنشيط وضع Turbo Boost. ونتيجة لذلك، يعمل Core i5-2500 بأقصى تردد فقط إذا كان التطبيق يستخدم مؤشر ترابط واحد. تعمل أربعة نوى في وضع رفع تردد التشغيل بسرعة 3.91 جيجا هرتز.

أولاً، دعونا نقارن أداء البنيات. اسمحوا لي أن أذكرك أن Sandy Bridge هو الجيل الثاني من Core، Skylake هو السادس. للقيام بذلك، أخذت معالجات Core i5-2500 و Core i5-6600K وقمت بضبطهما على تردد متطابق يبلغ 3 جيجا هرتز. تم تعطيل Turbo Boost. تكرار ذاكرة الوصول العشوائيوكان زمن الاستجابة هو نفسه في كلتا الحالتين، على الرغم من استخدام أحدهما DDR3 والآخر DDR4.

Skylake أسرع من Sandy Bridge. إنه واضح. لكن الثورة لم تحدث

من المنطقي أنه في جميع التطبيقات التي قمت بمراجعتها، كانت بنية Skylake هي الفائز. بما في ذلك في الألعاب. وتراوح الفارق بين الأجيال من 10% إلى 48%. في المتوسط، خسرت ساندي بريدج 20% من أقاربها من الجيل السادس. في أربع سنوات! وهكذا تحصل على نسبة 5% سنويًا المشؤومة، والتي أصبحت بمثابة ميم بين عمال الأجهزة. ومن المنطقي أيضًا أن يكون هناك فرق بين في الظروف الحقيقية نماذج محددةسيتم تحديد شرائح الأجيال المختلفة حسب الترددات. Skylake لا يزال لديه المزيد من ميغاهيرتز.

على سبيل المثال، في CINEBENCH R15، وهو المعيار الأكثر استجابة للتغيرات المعمارية والترددات، تبين أن Core i5-6600K أسرع بنسبة 27.7٪ من Core i5-2500. أي أن الفجوة زادت. ضمنت الاختلافات المعمارية النصر، بما في ذلك Skylake الأصغر سنا - Core i5-6400. لكن في هذه المواجهة خسر سانديك 11.5% فقط.

حتى بعد 5 سنوات، ساندي بريدج لا تزال "كعكة"

هناك برنامج WinRAR وLuxMark. في هذه التطبيقات، يكون الفرق بين Sandy Bridge وSkylake ضئيلًا. وهناك x265 الذي يتفوق فيه المعالج الـ 14 نانومتر على سلفه بفارق 44.4%.

في عام 2016، كان مصير Core i5-2500 هو "المنافسة" مع Core i5-6400 ()، أي مع رباعي النواة الأصغر سنًا لمنصة LGA1151. مهنة تستحق تماما. وفي اثنين من الطلبات التسعة، تقدمت ساندي بريدج. نتيجة ممتازة، مع الأخذ في الاعتبار فارق 4 سنوات بين التطورات!

يمكنك وضع علامة على أجزاء من النص التي تهمك،
والتي ستكون متاحة عبر رابط فريد في شريط عنوان المتصفح.

مقارنة بين خمسة أجيال من بنيات المعالجات: Intel Broadwell-E، وSkylake، وHaswell-E، وIvy Bridge-E، وAMD Vishera

ديمتري فلاديميروفيتش 24.06.2016 00:00 الصفحة: 1 من 3| | نسخة مطبوعة | | أرشيف

صفحة 1:مقدمة، تكوينات الاختبار، الأدوات والأساليب
صفحة 2:نتائج الاختبار: WinRAR، Java Micro Benchmark، XnView، Adobe Photoshop CC 2015، Cinebench R15، Adobe Media Encoder CC 2015، X265، Adobe InDesign CC 2015
صفحة 3:نتائج الاختبار: Hexus PiFast، Corona 1.3 Benchmark، SVPmark، Geekbench 3، ملخص، استنتاج

مقدمة

واحد، اثنان، ثمانية، عشرة - بغض النظر عن عدد النوى التي تضيفها، فلن يكون ذلك كافيًا. تعمل الشركات المصنعة للمعالجات على زيادة أعدادها بثقة، معلنة أن التحسينات الرئيسية تحدث في بنية وحدة المعالجة المركزية. ولكن ما مدى أهميتها؟

في السابق، لم يتم طرح هذا الموضوع عمليا في المختبر، لأن العملية نفسها طويلة جدا وتتطلب وجود عدد كبير من المكونات في نفس الوقت. ولكننا سنوضح هذه النقطة من خلال اختبار نماذج من خمسة أجيال تعمل على نفس التردد وتحت نفس الظروف. للقيام بذلك، خذ أربعة ممثلين من Intel ولا تنسوا الخصم من AMD.

من معسكر إنتل، سيشمل المشاركون Core i7-4930K على بنية Ivy Bridge-E، وCore i7-5960X على بنية Haswell-E، وCore i7-6950X على بنية Broadwell-E، وCore i7-. 6700 ألف على معمارية Skylake. حسنًا، سيكون مصحوبًا بمعالج AMD FX-8370E المبني على بنية Vishera، والذي يشارك في اختبار الموضوعية.

جميع هذه المعالجات متشابهة إلى حد ما، ولكن هناك أيضًا اختلافات عالمية. وبالتالي، يدعم Vishera وIvy Bridge-E ذاكرة DDR3، ويقوم الأخير بذلك في وضع أربع قنوات. الباقي يعمل مع ذاكرة DDR4. لقد حاولنا تقريب ترددات الذاكرة قدر الإمكان، وبالتالي في حالة منصات DDR4 سيتم استخدام تردد 2133 ميجاهرتز.

تكوينات الاختبار

مقعد الاختبار رقم 1

اللوحة الأم: ASUS Hero VIII (Intel Z170، LGA 1151)؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 2 × 8 جيجابايت، 2133 ميجاهرتز، 15-15-15-36-1T؛

يظهر Intel Core i7-6700K المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-6700K 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-6700K 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-6700K 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

مقعد الاختبار رقم 2

اللوحة الأم: ASUS Rampage IV Black Edition (Intel X79, LGA 2011)؛
نظام التبريد: نظام تبريد المياه؛
الواجهة الحرارية: Arctic Cooling MX-2؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 4 × 4 جيجابايت، 1866 ميجاهرتز، 9-10-9-27-1T؛
القرص الصلب: سيجيت باراكودا 2 تيرابايت؛
محرك SSD: Corsair Neutron GTX 240 جيجابايت؛
بطاقة الفيديو: AMD Radeon R9 Fury X؛
مصدر الطاقة: قرصان AX1500i 1500 وات؛
نظام التشغيل: مايكروسوفت ويندوز 10 x64.

المعالج وطرق تشغيله

يظهر Intel Core i7-4930K المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-4930K 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-4930K 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-4930K 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

مقعد الاختبار رقم 3

اللوحة الأم: ASUS X99-Deluxe II (Intel X99, LGA 2011-3)؛
نظام التبريد: نظام تبريد المياه؛
الواجهة الحرارية: Arctic Cooling MX-2؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 4 × 4 جيجابايت، 2133 ميجاهرتز، 15-15-15-36-1T؛
القرص الصلب: سيجيت باراكودا 2 تيرابايت؛
محرك SSD: Corsair Neutron GTX 240 جيجابايت؛
بطاقة الفيديو: AMD Radeon R9 Fury X؛
مصدر الطاقة: قرصان AX1500i 1500 وات؛
نظام التشغيل: مايكروسوفت ويندوز 10 x64.

المعالجات وطرق تشغيلها

يظهر Intel Core i7-5960X المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-5960X 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-5960X 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-5960X 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

يظهر Intel Core i7-6950X المستخدم في المراجعة في ثلاثة أوضاع:

Intel i7-6950X 1C0H (نواة نشطة واحدة بدون HT)؛
Intel i7-6950X 1C1H (نواة نشطة واحدة مع HT)؛
Intel i7-6950X 2C0H (نواتان نشطتان بدون HT).

مقعد الاختبار رقم 4

اللوحة الأم: MSI 970 Gaming (AMD 970, AM3+);
نظام التبريد: نظام تبريد المياه؛
الواجهة الحرارية: Arctic Cooling MX-2؛
ذاكرة الوصول العشوائي: 2 × 8 جيجابايت، 2133 ميجاهرتز، 10-12-12-31-1T؛
القرص الصلب: سيجيت باراكودا 2 تيرابايت؛
محرك SSD: Corsair Neutron GTX 240 جيجابايت؛
بطاقة الفيديو: AMD Radeon R9 Fury X؛
مصدر الطاقة: قرصان AX1500i 1500 وات؛
نظام التشغيل: مايكروسوفت ويندوز 10 x64.

المعالج وطرق تشغيله

يظهر AMD FX-8370E المستخدم في المراجعة في وضع واحد:

AMD FX-8370 2C0H (نواتان نشطتان).

نظرًا لأن معالج AMD لا يمكنه إيقاف تشغيل النوى بشكل مستقل، فقد كان علينا استخدام وحدة نشطة واحدة تتكون من مركزين. في الواقع، يشبه هذا التكوين نواة وحدة المعالجة المركزية Intel التي تم تمكينها بالإضافة إلى تقنية Hyper-Threading النشطة (وبعبارة أخرى، لا يتم احتساب وحدة المعالجة المركزية AMD في فئة 1C1H).

أدوات ومنهجية الاختبار

يجدر الحديث قليلاً عن البرامج المستخدمة في الاختبار وأسباب اختيارها.

وينرار x64- يتم استخدام اختبار الأداء المدمج. يقع البرنامج نفسه على قسم القرص الموجود على محرك أقراص SSD، وبالتالي القضاء على الأداء المنخفض لمحرك الأقراص الصلبة الكلاسيكي. نتيجة الاختبار هي متوسط القيمة التي تم الحصول عليها بعد ثلاث جولات من البرنامج. يظهر WinRAR في هذه المراجعة لسبب ما، لأننا غالبًا ما نضطر إلى تنزيل الملفات وفك ضغطها. علاوة على ذلك، يعد RAR شائعًا جدًا بين المحفوظات ويدعم تعدد العمليات بشكل جيد.

أدوبي فوتوشوب سي سي 2015.نتيجة الاختبار هي الوقت الذي يستغرقه تطبيق المرشحات على صورة واحدة بدقة 50 ميجابكسل. يتم تطبيق المرشحات والعمليات القياسية: تغيير الحجم، وإعدادات جاما، وما إلى ذلك. مجموعة نموذجية تمامًا للبرنامج. على عكس ترميز الفيديو، لم يصبح Photoshop أبدًا متعدد الخيوط، بل يمكن أن يطلق عليه برنامجًا متوسط الاستهلاك لوحدة المعالجة المركزية (CPU). تم تعطيل جوهر الفيديو المدمج. تم ذلك بسبب عدم إمكانية تشغيل مكتبات Intel و AMD.

سينبينش R15.اختبار وحدة المعالجة المركزية المشتركة في التقديم.

X265 1.5+448 8bpp X64– اختبار سرعة تحويل الفيديو إلى تنسيق H.265/HEVC الواعد.

هيكسوس بيفاست- اختبار مشابه لـ SuperPI. جوهر العمل هو حساب الرقم "pi" لعلامة معينة.

APPLE iPhone 8 موجود بالفعل في CITYLINK "> APPLE iPhone 8 موجود بالفعل في CITYLINK

التعدين متوقف مؤقتًا - RX 570 بسعر مجاني على XPERT.RU

خمسة أجيال من Core i7: من Sandy Bridge إلى Skylake. اختبار مقارن

⇡ رحلة إلى البنى الدقيقة للمعالج

⇡ ثلاثة أجيال من Core i5 لكسر السرعة

5% سنويا

مقارنة بين خمسة أجيال من بنيات المعالجات: Intel Broadwell-E، وSkylake، وHaswell-E، وIvy Bridge-E، وAMD Vishera

ديمتري فلاديميروفيتش 24.06.2016 00:00 الصفحة: 1 من 3| | نسخة مطبوعة | | أرشيف

مقدمة

تكوينات الاختبار

أدوات ومنهجية الاختبار