Einführung

Vergleichseigenschaften der getesteten CPUs

Von Sandy Bridge bis Skylake: Spezifischer Leistungsvergleich

Von Sandy Bridge bis Skylake: Was sich bei Intel-Prozessoren geändert hat

Wie wir getestet haben

Prozessoren:

Intel Core Prozessor i7-2600K (Sandy Bridge, 4 Kerne + HT, 3,4–3,8 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 Kerne + HT, 3,5–3,9 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 Kerne + HT, 4,0–4,4 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-5775C (Broadwell, 4 Kerne, 3,3–3,7 GHz, 6 MB L3, 128 MB L4).
Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 Kerne, 4,0–4,2 GHz, 8 MB L3).

CPU-Kühler: Noctua NH-U14S.
Motherboards:

ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151, Intel Z170);
ASUS Z97-Pro (LGA 1150, Intel Z97);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77).

Erinnerung:

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

Grafikkarte: Nvidia GeForce GTX 980 Ti (6 GB/384-Bit GDDR5, 1000–1076/7010 MHz).
Festplattensubsystem: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Netzteil: Corsair RM850i ​​​​(80 Plus Gold, 850 W).

Intel-Chipsatz-Treiber 10.1.1.8;
Intel Management-Engine Schnittstellentreiber 11.0.0.1157;
NVIDIA GeForce 358.50-Treiber.

Leistung

Ergibt FullHD-Auflösung mit maximalen Qualitätseinstellungen

Ergebnisse bei reduzierter Auflösung

Energieverbrauch

Fast täglich lesen wir wie Berichte von der Front mit Bitterkeit die Nachricht, dass der Desktop-Computer-Markt weiterhin seine treuen Anhänger verliert. Es ist nicht nur das Heer der Nutzer, das Verluste erleidet. Hardware-Hersteller scheiden nach und nach aus der Reihe der klassischen Desktops aus. Besonders anstößig ist es aber, wenn unter Unternehmen, die sich gerade im Desktop-Systemmarkt einen Namen gemacht und enormes Kapital verdient haben, Verräter und Saboteure entdeckt werden, die in Worten unerschütterliche Treue zu den alten Idealen bekunden, in Wirklichkeit aber nicht nur suchen , aber auch aktiv „nebenbei“ gehen (mobile Geräte natürlich). Ein eklatantes Beispiel einer solch verräterischen Untreue, die noch nicht durch einen neuen schrecklichen Verrat in den Schatten gestellt wurde, wurde uns kürzlich von Intel gezeigt.

Ja, ja, wir reden über Haswell. Über genau diesen Prozessor, der zunächst als weiterer Entwicklungszyklus einer Hochleistungs-Mikroarchitektur vorgestellt wurde, sich aber tatsächlich als gezielt und tiefgreifend für den Einsatz in tragbaren Computersystemen mit geringem Stromverbrauch herausstellte. Derselbe Haswell, den Benutzer von Desktop-Systemen schließlich erhielten, wurde Hasfail nicht aus dem Nichts genannt. Die auf einem neuen Mikroprozessordesign basierenden Core-Desktop-Prozessoren der vierten Generation wurden für Intel zu einem Nebenprodukt mit allen daraus resultierenden Konsequenzen. Unser Test des Core i7-4770K offenbarte die größten Mängel: das Fehlen klarer Fortschritte bei der Rechenleistung und das nachlassende Übertaktungspotenzial. Die Schlussfolgerung daraus war dann eindeutig: Es macht keinen Sinn, bestehende Systeme aufzurüsten und auf die neue LGA1150-Plattform umzusteigen.

Allerdings sind seit Haswells Ankündigung mehrere Wochen vergangen und die einstige Empörung hat sich etwas gelegt. Mir kamen die Gedanken in den Sinn, ob wir das neue Prozessordesign zu sehr stigmatisieren wollten? Vielleicht können Desktop-Haswells doch interessant sein, da diese Prozessoren noch gewisse Verbesserungen aufweisen. Mit anderen Worten: Es besteht Bedarf an einem frischen Look.

Aber selbstverständlich werden wir bereits durchgeführte Tests nicht ein zweites Mal wiederholen. Heute betrachten wir Haswell aus einem anderen Blickwinkel. Wir werden nämlich versuchen zu verstehen, welcher Intel-Prozessor von einem Enthusiasten gekauft werden sollte, der für diesen Zweck über ein Budget von etwa 200 bis 250 Dollar verfügt. Versuchen wir also, die Frage zu beantworten, welcher der im Handel erhältlichen übertaktenden Core i5 heute den größten praktischen Nutzen hat. Seit Sandy Bridge haben wir bei jeder neuen Generation von Desktop-CPUs einerseits kleine Schritte zur Leistungsverbesserung gesehen, andererseits aber auch eine systematische Reduzierung des Übertaktungspotenzials. Daher stehen fortgeschrittene Benutzer heute bei der Wahl einer modernen Plattform tatsächlich vor einem Trilemma: Sandy Bridge, Ivy Bridge oder Haswell. Und in diesem Material haben wir uns entschieden, alle drei verfügbaren Optionen direkt zu vergleichen: Core i5-2550K, Core i5-3570K und Core i5-4670K.

⇡ Exkursion in Prozessor-Mikroarchitekturen

Wir sind alle daran gewöhnt, dass der Prozessor umso besser ist, je neuer er ist. Und bis vor kurzem hat es wirklich funktioniert. Produktionsprozesse wurden verbessert. Dies führte zu einer Erhöhung des Frequenzpotenzials und einer Erhöhung der Komplexität von Prozessor-Halbleiterkristallen. Das erhöhte Transistorbudget wurde entweder für mikroarchitektonische Innovationen oder für die Erhöhung der Anzahl der Kerne oder die Vergrößerung des Cache-Speichers ausgegeben.

Seit dem Aufkommen der Prozessoren der Sandy-Bridge-Generation begann sich das übliche Tempo des Fortschritts jedoch zu verlangsamen. Obwohl Sandy Bridge 32-nm-Technologie verwendet und die neueren Ivy Bridge und Haswell 22-nm-Technologie verwenden, haben alle drei Generationen von Desktop-Prozessoren eine ähnliche Multi-Core-Struktur, arbeiten mit sehr ähnlichen Taktraten und verfügen über die gleichen Cache-Speichervolumina. Nahezu alle Unterschiede, die sich auf die Leistung auswirken, liegen mittlerweile in den Tiefen der Mikroarchitektur verborgen.

Grundsätzlich ist nichts dagegen einzuwenden, dass die formalen Spezifikationen von Desktop-Prozessoren seit 2011 nicht mehr wachsen. Wie wir aus früheren Erfahrungen wissen, können mikroarchitektonische Verbesserungen viel bewirken. Darüber hinaus sind sowohl Ivy Bridge als auch Haswell keine einfachen „Tics“ in der Intel-Terminologie. Selbst über Ivy Bridge, dessen Veröffentlichung mit einer Änderung des technischen Prozesses verbunden war, sprach Intel von einem „Tick+“-Zyklus und betonte, dass es sich nicht um eine einfache Übertragung von Sandy Bridge auf ein neues technologisches Framework handelt, sondern um a umfassende Weiterentwicklung des alten Designs. Haswell bezeichnet den Entwicklungszyklus im Allgemeinen „auf diese Weise“, das heißt, er repräsentiert neue Version Mikroarchitektur ohne Vorbehalte. Daher ist von der aktuellen Entwicklung der Intel-Prozessoren eine Leistungssteigerung zu erwarten, auch wenn diese nicht mit einer Änderung der Zahlen in der Liste der formalen Merkmale einhergeht.

Allerdings gibt es bei Desktop-Prozessoren eigentlich kein schnelles Leistungswachstum. Der Grund dafür ist, dass die Hauptanstrengungen der Intel-Entwickler nicht auf die Verbesserung der Rechenleistung abzielen – das reicht völlig aus, um die Konkurrenz weit hinter sich zu lassen –, sondern auf die Verbesserung von Parametern, die für den Mobilfunkmarkt entscheidend sind. Ich möchte sowohl AMD-Hybridprozessoren als auch gleichzeitig in den Schatten stellen mobile Prozessoren Mit der ARM-Architektur optimiert Intel gezielt die Wärmeableitung und den Stromverbrauch und verbessert zudem den eigenen Grafikkern. Für Desktop-Prozessoren sind diese Parameter von geringer Bedeutung, daher erscheint die Entwicklung von Sandy Bridge → Ivy Bridge → Haswell aus Sicht der Desktop-Computerbenutzer wie eine Manifestation des technologischen Infantilismus.

Versuchen wir uns zu erinnern, was mit den Rechenkernen von Prozessoren seit 2011 passiert ist, als die erste Sandy Bridge mit einer wirklich innovativen Mikroarchitektur und einem völlig neu gestalteten Out-of-Order-Befehlsausführungsschema auf den Markt kam. Der ursprüngliche Entwurf der Sandy Bridge wurde zur soliden Grundlage für alle nachfolgenden Generationen der Mikroarchitektur. Damals erschienen solche wichtigen und immer noch relevanten Elemente wie ein Ringbus, ein „Null-Level“-Cache dekodierter Befehle, eine grundlegend neue Verzweigungsvorhersageeinheit, eine Ausführungsschaltung für 256-Bit-Vektorbefehle und vieles mehr. Nach Sandy Bridge beschränkten sich die Intel-Ingenieure auf nur geringfügige Änderungen und Ergänzungen, ohne die in dieser Mikroarchitektur gelegten Grundlagen zu beeinträchtigen.

Bei der ein Jahr später veröffentlichten Ivy-Bridge-Prozessorfamilie wirkten sich die Fortschritte nur in sehr geringem Maße auf die Rechenkerne aus. Sowohl der vordere Teil der Pipeline, der für die Verarbeitung von vier Befehlen pro Taktzyklus ausgelegt ist, als auch das gesamte Schema für die Ausführung von Befehlen außerhalb der Reihenfolge sind in völlig ursprünglicher Form erhalten geblieben. Allerdings ist die Leistung von Ivy Bridge immer noch etwas höher als die seiner Vorgänger. Dies gelang in drei kleinen Schritten. Erstens gibt es eine längst überfällige Möglichkeit, Ressourcen interner Datenstrukturen dynamisch zwischen Threads zu verteilen, während bisher alle Warteschlangen und Puffer für Hyper-Threading streng in zwei Hälften auf zwei Threads aufgeteilt wurden. Zweitens wurde die Einheit zur Ausführung der Ganzzahl- und Realdivision optimiert, wodurch sich die Ausführungsgeschwindigkeit dieser Operationen verdoppelte. Und drittens wurde die Aufgabe der Verarbeitung von Datenübertragungsvorgängen zwischen Registern von den ausführenden Geräten entfernt und die entsprechenden Befehle wurden in einfache Registerdereferenzierungen übersetzt.

Mit dem Aufkommen von Haswell ist die Rechenleistung wieder leicht gestiegen. Und obwohl es keinen Grund gibt, von einem qualitativen Sprung zu sprechen, sieht die Reihe der Innovationen nicht nach Unsinn aus. Bei diesem Prozessordesign haben die Ingenieure tief in die mittlere Pipeline gegraben, was dazu führte, dass Haswell die Anzahl der Ausführungsports erhöhte (übrigens zum ersten Mal seit 2006). Statt sechs sind es acht, sodass sich der Pipeline-Durchsatz von Haswell theoretisch um ein Drittel erhöht hat. Gleichzeitig wurden eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, um sicherzustellen, dass alle diese Ports funktionieren, d. h. um die Fähigkeit des Prozessors zu verbessern, Anweisungen parallel auszuführen. Zu diesem Zweck wurden die Algorithmen zur Verzweigungsvorhersage optimiert und das Volumen der internen Puffer erhöht: zunächst die Fenster für die Ausführung von Befehlen außerhalb der Reihenfolge. Gleichzeitig erweiterten die Intel-Ingenieure den Befehlssatz um einen Teilsatz von AVX2-Befehlen. Der Hauptvorteil dieses Satzes sind FMA-Befehle, die mehrere Operationen auf Gleitkommazahlen gleichzeitig kombinieren. Dank ihnen hat sich Haswells theoretische Leistung für Gleitkommaoperationen mit einfacher und doppelter Genauigkeit verdoppelt. Auch das Subsystem für die Arbeit mit Daten blieb nicht unbemerkt. Die Ausweitung der internen Parallelität des Prozessors sowie das Aufkommen neuer Befehle, die große Datenmengen bewegen, erforderten von den Entwicklern eine Beschleunigung des Cache-Speichers. Daher wurde die L1- und L2-Cache-Bandbreite in Haswell im Vergleich zu Prozessordesigns der vorherigen Generation verdoppelt.

Wenn jedoch neue Prozessorgenerationen auf den Markt kommen, möchten Enthusiasten weniger umfangreiche Listen der vorgenommenen Änderungen sehen, sondern vielmehr erhöhte Balken in den Anwendungsleistungsdiagrammen. Daher werden wir unsere theoretischen Berechnungen durch die Ergebnisse praktischer Tests ergänzen. Darüber hinaus greifen wir zur besseren Veranschaulichung zunächst auf einen synthetischen Benchmark zurück, der es uns ermöglicht, Änderungen in verschiedenen Leistungsaspekten isoliert vom Gesamtbild zu sehen. Hierfür eignet sich hervorragend das beliebte Testprogramm SiSoftware Sandra 2013, mit dem wir drei Quad-Core-Prozessoren (Sandy Bridge, Ivy Bridge und Haswell) verglichen haben, deren Taktfrequenz auf einen einzigen und konstanten Wert von 3,6 GHz eingestellt wurde. Bitte beachten Sie, dass Haswell-Indikatoren in den Grafiken zweimal angezeigt werden. Einmal – wenn die Testalgorithmen die in diesem Prozessordesign eingeführten neuen Befehlssätze nicht verwenden, und das zweite Mal – wenn AVX2-Befehle aktiviert sind.

Ein einfacher arithmetischer Test zeigt, dass Haswell eine spürbare Steigerung der Ganzzahlleistung festgestellt hat. Die Geschwindigkeitssteigerung hängt offensichtlich mit dem Erscheinen eines Ports in dieser Mikroarchitektur zusammen, der speziell für ein zusätzliches ganzzahliges arithmetisch-logisches Gerät vorgesehen ist. Die Geschwindigkeit von Standard-Gleitkommaoperationen ändert sich mit der Veröffentlichung neuer Prozessorgenerationen nicht. Das ist verständlich, denn der Schwerpunkt liegt nun auf der Einführung neuer Befehlssätze mit höherer Bitkapazität in den Alltag.

Bei der Bewertung der Multimedia-Leistung steht die Ausführungsgeschwindigkeit von Vektoranweisungen an erster Stelle. Daher ist der Vorteil von Haswell hier besonders groß, wenn das AVX2-Kit verwendet wird. Wenn wir neue Anweisungen von der Betrachtung ausschließen, werden wir im Vergleich zu Ivy Bridge nur eine Leistungssteigerung von 7 % feststellen. Was wiederum nur 1-2 Prozent schneller ist als Sandy Bridge.

Ähnlich verhält es sich mit der Arbeitsgeschwindigkeit. kryptografische Algorithmen. Die Einführung neuer Generationen von Mikroarchitekturen erhöht die Produktivität nur um wenige Prozent. Eine deutliche Geschwindigkeitssteigerung kann nur erreicht werden, wenn Sie Haswell und seine neuen Befehle verwenden. Aber täuschen Sie sich nicht: Um die Vorteile von AVX2 im wirklichen Leben nutzen zu können, ist eine Neufassung erforderlich Programmcode, und das ist, wie Sie wissen, alles andere als ein schneller Prozess.

Was mit der Cache-Speicherlatenz passiert ist, sieht ebenfalls nicht allzu optimistisch aus.

Der L3-Cache von Haswell funktioniert tatsächlich mit b Ö höhere Verzögerungen als bei Prozessoren der vorherigen Generation, da der Uncore-Teil dieses Prozessors eine asynchrone Taktung relativ zu den Rechenkernen erhielt.

Der Anstieg der Verzögerungen wird jedoch durch eine Verdoppelung der Bandbreite, die nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Praxis erfolgte, mehr als ausgeglichen.

Aber im Allgemeinen sieht die Haswell-Mikroarchitektur im Vergleich zu Sandy Bridge immer noch nicht nach einem spürbaren Fortschritt aus. Der grundlegende Vorteil wird nur bei Verwendung des AVX2-Befehlssatzes beobachtet und kann bisher nur in synthetischen Tests beobachtet werden, da er real ist Software muss noch einen langen Weg der Optimierung und Anpassung durchlaufen. Wenn wir die neuen Anweisungen nicht berücksichtigen, liegt die durchschnittliche Überlegenheit von Haswell gegenüber Sandy Bridge bei etwa 10 Prozent. Und die alte Sandy Bridge sollte durch Übertaktung in der Lage sein, eine solche Lücke zu schließen. Vor allem angesichts der Tatsache, dass das Frequenzpotenzial älterer Prozessoren höher ist als das ihrer modernen Nachfolger.

⇡ Drei Generationen Core i5 für Übertakter

Wenn Sie in den Laden gehen und sich ansehen, welche Übertaktungsprozessoren der Core-i5-Familie Sie kaufen können, fällt die Wahl auf drei Optionen aus verschiedenen Generationen: Core i5-2550K, Core i5-3570K und Core i5-4670K. Vergleichen wir der Übersichtlichkeit halber ihre Eigenschaften:

Drei Core i5 verschiedener Generationen sehen in dieser Tabelle fast wie Zwillingsbrüder aus. Eine genauere Betrachtung jedes dieser drei Prozessoren offenbart jedoch interessante Nuancen.

Kerni5-2550K. Dies ist eines der neuesten Sandy Bridge-Modelle. Es erschien ein Jahr nach der Hauptankündigung, wurde erst vor Kurzem eingestellt und ist daher immer noch weit verbreitet im Einzelhandel erhältlich. Wenn Sie jedoch ernsthaft darüber nachdenken, ein System auf Basis des Core i5-2550K-Prozessors zu bauen, dann halten wir es für unsere Pflicht, Sie an einige wichtige Punkte zu erinnern.

Erstens, obwohl in den formalen Spezifikationen die Betriebsfrequenzen aller älteren Core i5-Modelle gleich angegeben sind: Von 3,4 bis 3,8 GHz arbeitet der Core i5-2550K im Normalmodus in Wirklichkeit mit einer etwas niedrigeren Frequenz als Prozessoren mit später Versionen der Mikroarchitektur. Tatsache ist, dass die Turbo-Boost-Technologie in Sandy Bridge nicht so aggressiv ist wie in Ivy Bridge und Haswell und die Frequenz bei Volllast die Nennfrequenz um 100 statt um 200 MHz überschreitet.

Zweitens verfügen Sandy-Bridge-Prozessoren – darunter auch der Core i5-2550K – über einen etwas weniger flexiblen Speichercontroller als Ivy Bridge und Haswell. Es unterstützt das Übertakten von Speicher mit Frequenzen bis zu DDR3-2400, der Schritt zum Ändern dieser Frequenz beträgt jedoch 266 MHz. Das heißt, die Auswahl an Speichermodi ist bei Verwendung des Core i5-2550K etwas eingeschränkt.

Und drittens ist der Core i5-2550K der einzige Intel-Übertaktungsprozessor, dem ein Grafikkern fehlt. Tatsächlich gibt es einen Kern auf dem Halbleiterchip, der jedoch bei der Prozessormontage strikt deaktiviert wird. Dies ist übrigens einer der Gründe, warum der Core i5-2550K gut übertaktet.

Der Hauptgrund für die Attraktivität des Core i5-2550K als Übertaktungsobjekt liegt jedoch darin, dass Sandy Bridge die letzte Familie von Intel-Desktop-CPUs in der mittleren Preisklasse ist, bei der ein spezielles flussmittelfreies Lot verwendet wird eine thermische Schnittstelle zwischen dem Halbleiterkristall und der Prozessorabdeckung und kein Kunststoffmaterial mit fragwürdiger Wärmeleitfähigkeit. Die anschließende Umstellung der Halbleiterproduktion auf die 22-nm-Technologie und die damit einhergehende Reduzierung der Wärmeabgabe der Kristalle sah Intel als ausreichendes Argument für eine Vereinfachung der CPU-Montagetechnik durch den Verzicht auf Löten an. Allerdings litten Übertakter darunter erheblich, da die thermische Schnittstelle zwischen dem Prozessorchip und seiner Abdeckung unerwartet zu einem erheblichen Hindernis für die Wärmeübertragung und die Organisation einer guten Kühlung wurde.

Kerni5-3570K. Ein typischer Träger des Ivy-Bridge-Designs – die erste Generation von Intel-Prozessoren, die mit der 22-nm-Prozesstechnologie hergestellt wurden. Mit etwas Fortgeschrittenerem als zuvor, technologischer Prozess ermöglichte es Intel, die Wärmeentwicklung und den Stromverbrauch des Prozessors deutlich zu reduzieren. Systeme auf Basis des Core i5-3570K sind offensichtlich sparsamer als vergleichbare Konfigurationen auf Sandy Bridge. Allerdings hat Intel diesen Vorteil nicht in eine Erhöhung der Taktfrequenzen umgesetzt. Die Betriebsfrequenzen des älteren Core i5 der dritten Generation, Core i5-3570K, entsprechen nahezu denen des Core i5-2550K.

Was noch schlimmer ist: Trotz der geringeren Nennspannung und Wärmeableitung im Nennmodus sind Prozessoren der Ivy-Bridge-Generation viel weniger bereit, zu übertakten als ihre Vorgänger. Das Problem besteht darin, dass aufgrund der Verringerung der physikalischen Abmessungen des Kristalls, die mit der Einführung eines subtileren technischen Prozesses einhergeht, die Dichte des von ihm emittierten Wärmestroms zugenommen hat. Gleichzeitig wird die Ableitung dieser Wärme durch die Sabotage der Intel-Techniker, die über Jahre bewährte hocheffiziente Wärmeschnittstelle unter der Prozessorabdeckung zu entfernen, künstlich behindert. Daher ohne den Einsatz extremer Methoden kühlendes Ivy Bridge erreicht bei Übertaktung nicht so hohe Frequenzen wie Sandy Bridge.

Wenn Sie also Ihre Augen vor geringfügigen Verbesserungen der Mikroarchitektur und einem geringeren Energiehunger verschließen, kann der Core i5-3570K das Einzige sein, was möglich ist besserer Kern Der i5-2550K in einem Übertaktungssystem ist ein flexiblerer DDR3-SDRAM-Controller, der es Ihnen ermöglicht, die Speicherfrequenzen höher als bisher einzustellen und in kleineren Schritten zu variieren.

Kerni5-4670K. Neuester Prozessor Basierend auf der Haswell-Mikroarchitektur für die neue LGA1150-Plattform weist es wiederum nahezu die gleichen formalen Merkmale wie seine Vorgänger auf. Mit anderen Worten: Wir haben bei der Core-i5-Serie schon sehr lange keinen Anstieg der nominellen Taktraten mehr gesehen. Gleichzeitig überrascht der Core i5-4670K im Vergleich zu Ivy Bridge durch die Steigerung der berechneten Wärmeableitung, die vor dem Hintergrund der unveränderten Halbleiterprozesstechnologie erfolgte.

Aber alles ist durchaus verständlich. Der Anstieg der Wärmeableitung ist auf grundlegende Änderungen im Design der Plattform zurückzuführen: Beim LGA1150 wurde ein erheblicher Teil des Stromrichters entfernt Motherboards im Inneren des Prozessors. Dadurch wurde einerseits das Design der Plattform deutlich vereinfacht, da der Prozessor nun alle für seinen Betrieb notwendigen Spannungen selbstständig erzeugt. Dafür gab es den Prozessor vollständiger Satz Mittel zur Überwachung und Steuerung des eigenen Energieverbrauchs.

Auch beim Übertakten bringt der eingebaute Leistungsregler gewisse Vorteile. Es ist sehr genau und die Spannungen, die es erzeugt, sind praktisch unverzerrt, wenn der Strom oder die Temperatur ansteigt. Wenn Sie eine feste Spannung an Prozessorkernen einstellen, können Sie die Schrecken der Loadline-Kalibrierung vergessen, das heißt, es vereinfacht die Auswahl von Parametern in Overclocker-Konfigurationen. Allerdings ist zu bedenken, dass bei der dynamischen Einstellung der Prozessorspannungen im Offset- und Adaptivmodus der eingebaute Controller beim Übertakten durchdreht und die Spannung mit zunehmender Last sehr eifrig erhöht. Daher ist die Verwendung solcher Modi unerwünscht, da Haswell dadurch sein Übertaktungspotenzial nicht voll entfalten kann.

Dies alles ist jedoch nicht so wichtig, da sich das endgültige Montageschema für Haswell-Desktops nicht geändert hat. Zwischen dem Halbleiterchip und der Prozessorabdeckung befindet sich also nicht die beste Wärmeleitpaste Kernübertaktung Beim i5-4670K kommt es wie auch beim Core i5-3570K in den allermeisten Fällen zu einer Überhitzung des Prozessorchips, die mit herkömmlichen Mitteln nicht behoben werden kann.

Aus dem gleichen Grund wecken die Änderungen an der LGA1150-Plattform, die eine Übertaktung des Core i5-4670K nicht nur um einen Multiplikator, sondern auch um die Frequenz des Basistaktgenerators ermöglichen, keinen Optimismus. All dies sorgt natürlich für eine gewisse Flexibilität bei der Auswahl der Optionen, bringt aber leider die maximal erreichbaren Frequenzen beim Übertakten näher an die Messlatte, von Prozessoren installiert Sandy Bridge erlaubt dies nicht ohne den Einsatz extremer Kühlmethoden. Darüber hinaus übertakten Haswell, wie die Praxis zeigt, aufgrund ihrer höheren Wärmeableitung noch schlechter als ihre Vorgänger der Ivy-Bridge-Generation.

Eins, zwei, acht, zehn – egal wie viele Kerne man hinzufügt, es wird immer noch nicht reichen. Warum erhöhen Hersteller souverän die Quantität und vergessen dabei die Qualität? Allerdings behaupten alle, dass die Hauptverbesserungen in der CPU-Architektur stattfinden, aber wie bedeutend sind sie?

Zufälligerweise hatten wir diesen Unterschied bisher praktisch nicht getestet, da der Prozess selbst sehr langwierig ist und das gleichzeitige Vorhandensein einer großen Anzahl von Komponenten erfordert. Es ist an der Zeit, dieses Versäumnis zu korrigieren, indem wir es Ihnen vorstellen echte Leistung Prozessoren von fünf Generationen, die mit der gleichen Frequenz und unter den gleichen Bedingungen arbeiten. Nehmen wir dazu vier Vertreter von Intel und vergessen Sie nicht den Gegner von AMD.

Zu den Teilnehmern gehören aus dem Intel-Camp Core i7-4930K zur Ivy-Bridge-E-Architektur, Core i7-5960X zur Haswell-E-Architektur, Core i7-6950X zur Broadwell-E-Architektur und Core i7-6700K zur Skylake-Architektur. Nun, sie werden vom AMD FX-8370E auf Basis der Vishera-Architektur begleitet, der am Test auf Objektivität teilnimmt.

Alle diese Prozessoren sind einigermaßen ähnlich, es gibt jedoch auch globale Unterschiede. So unterstützen Vishera und Ivy Bridge-E DDR3-Speicher, letzteres im Quad-Channel-Modus. Der Rest funktioniert mit DDR4-Speicher. Wir haben versucht, die Speicherfrequenzen so nahe wie möglich zu bringen, daher wird bei DDR4-Plattformen eine Frequenz von 2133 MHz verwendet.

Beachten Sie, dass Ivy Bridge-E im Gegensatz zu Vishera, das Hochfrequenz-DDR3-Speicher problemlos überstanden hat, widerstanden hat und das Maximum, das wir daraus herausgeholt haben, bei 1866 MHz lag. Der Frequenzunterschied wurde durch Timings ausgeglichen.

Testkonfigurationen

Prüfstand Nr. 1

• Hauptplatine: ASUS Hero VIII (Intel Z170, LGA 1151);
• RAM: 2 x 8 GB, 2133 MHz, 15-15-15-36-1T;

Der im Test verwendete Intel Core i7-6700K erscheint in drei Modi:

• Intel i7-6700K 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-6700K 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-6700K 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Prüfstand Nr. 2

• Hauptplatine: ASUS Rampage IV Black Edition (Intel X79, LGA 2011);
• Kühlsystem: Wasserkühlsystem;
• Wärmeschnittstelle: Arctic Cooling MX-2;
• RAM: 4 x 4 GB, 1866 MHz, 9-10-9-27-1T;
• Festplatte: Seagate Barracuda 2 TB;
• SSD-Laufwerk: Corsair Neutron GTX 240 GB;
• Grafikkarte: AMD Radeon R9 Fury X;
• Netzteil: Corsair AX1500i 1500 Watt;
• Betriebssystem: Microsoft Windows 10 x64.

Prozessor und seine Betriebsarten

Der im Test verwendete Intel Core i7-4930K erscheint in drei Modi:

• Intel i7-4930K 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-4930K 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-4930K 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Prüfstand Nr. 3

• Hauptplatine: ASUS X99-Deluxe II (Intel X99, LGA 2011-3);
• Kühlsystem: Wasserkühlsystem;
• Wärmeschnittstelle: Arctic Cooling MX-2;
• RAM: 4 x 4 GB, 2133 MHz, 15-15-15-36-1T;
• Festplatte: Seagate Barracuda 2 TB;
• SSD-Laufwerk: Corsair Neutron GTX 240 GB;
• Grafikkarte: AMD Radeon R9 Fury X;
• Netzteil: Corsair AX1500i 1500 Watt;
• Betriebssystem: Microsoft Windows 10 x64.

Prozessoren und ihre Betriebsarten

Der im Test verwendete Intel Core i7-5960X erscheint in drei Modi:

• Intel i7-5960X 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-5960X 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-5960X 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Der im Test verwendete Intel Core i7-6950X erscheint in drei Modi:

• Intel i7-6950X 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-6950X 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-6950X 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Prüfstand Nr. 4

• Motherboard: MSI 970 Gaming (AMD 970, AM3+);
• Kühlsystem: Wasserkühlsystem;
• Wärmeschnittstelle: Arctic Cooling MX-2;
• RAM: 2 x 8 GB, 2133 MHz, 10-12-12-31-1T;
• Festplatte: Seagate Barracuda 2 TB;
• SSD-Laufwerk: Corsair Neutron GTX 240 GB;
• Grafikkarte: AMD Radeon R9 Fury X;
• Netzteil: Corsair AX1500i 1500 Watt;
• Betriebssystem: Microsoft Windows 10 x64.

Prozessor und seine Betriebsarten

Der im Test verwendete AMD FX-8370E erscheint in einem Modus:

• AMD FX-8370 2C0H (zwei aktive Kerne).

Weil das AMD-Prozessor Ich kann die Kerne nicht unabhängig voneinander ausschalten, ich musste eine aktive Einheit bestehend aus zwei Kernen verwenden. In Wirklichkeit ähnelt diese Konfiguration einem aktivierten Intel-CPU-Kern plus aktivem Hyper-Threading (mit anderen Worten, die AMD-CPU zählt nicht in die 1C1H-Kategorie).

Testwerkzeuge und -methodik

Es lohnt sich, ein wenig über die beim Testen verwendeten Programme und die Gründe für ihre Wahl zu sprechen.

WinRAR x64– Es wird ein integrierter Leistungstest verwendet. Das Programm selbst befindet sich auf einer Festplattenpartition SSD-Laufwerk, wodurch beseitigt wird schlechte Leistung klassische Festplatte. Das Testergebnis ist der Durchschnittswert nach drei Programmdurchläufen. WinRAR taucht in diesem Test nicht ohne Grund auf, denn wir müssen oft Dateien herunterladen und entpacken. Darüber hinaus ist RAR bei Archivern sehr verbreitet und unterstützt Multithreading gut.

Java Micro Benchmark. Ein untypischer Test unter den Prozessorbewertungen, der es Ihnen ermöglicht, Systemleistungsindikatoren auf verschiedenen Plattformen zu vergleichen. Das Vergleichsergebnis stammt aus der Kategorie Arithmetische Operationen.

XnView– ein gängiges Programm zum Betrachten von Fotomaterial. Es ist kostenlos und einfach zu bedienen. Darüber hinaus verfügt es über integrierte einfache Funktionen zum Konvertieren von Formaten, Vornehmen von Änderungen und mehr. Uns interessiert die Zeit, in der das Programm Änderungen vornimmt und 35 NEF-Dateien speichert. Die typischen Anforderungen eines Amateurfotografen werden vorgestellt: Farbbalance ändern, Temperatur ändern, Horizont nivellieren, Wölbung entfernen, Schärfe hinzufügen, Größe auf 1900 Pixel auf der größeren Seite ändern. Der Test selbst ist nur für wenige Kerne ausgelegt, die neuen Anweisungen wirken sich jedoch sehr gut auf die Funktionsweise des Programms aus. Mit anderen Worten: Je neuer die Architektur und je höher die Kernfrequenz, desto schneller laufen die Tests.

Adobe Photoshop CC 2015. Das Testergebnis ist die Zeit, die benötigt wird, um Filter auf ein 50-Megapixel-Bild anzuwenden. Es werden Standardfilter und -vorgänge angewendet: Größenänderung, Gammaeinstellungen usw. Ziemlich typisches Set für das Programm. Im Gegensatz zur Videokodierung wurde Photoshop nie zu einem Multithread-Programm; vielmehr kann man es als ein mäßig CPU-intensives Programm bezeichnen. Der integrierte Videokern ist deaktiviert. Dies geschah aufgrund von Inoperabilität Intel-Bibliotheken und AMD.

Cinebench R15. Ein häufiger CPU-Test beim Rendern.

Adobe Media Encoder CC 2015– ein Videokonverter, mit dem Sie mit 4K-Videos arbeiten können. Die Aufgabe besteht darin, 4K-Videos in das Format einer vorgefertigten YouTube HD 1080P 29,97-Voreinstellung zu transkodieren. Eingabevideoformat: MPEG-4, Formatprofil Base Media / Version 2, Dateigröße 1,68 GB, konstante Bitrate 125 Mbit/s, Formatprofil [email protected], Videoauflösung 3840 x 2160 Pixel, Bildnummer 29.970 fps.

X265 1,5+448 8bpp X64– Testen der Geschwindigkeit der Videotranskodierung in das vielversprechende H.265/HEVC-Format.

Adobe InDesign CC 2015– Ausgabe von 56-seitigem Layoutmaterial mit Fotos im NEF-Format in das PDF 1.7-Format in Druckqualität.

Hexus PiFast– ein Test ähnlich wie SuperPI. Der Kern der Arbeit besteht darin, die Zahl „pi“ bis zu einem bestimmten Vorzeichen zu zählen.

Corona 1.3 Benchmark ist ein von einem Enthusiasten entwickeltes Rendering-System. Derzeit im Betatest. Der Benchmark verwendet einen unveränderlichen Satz an Einstellungen.

SVPmark– Systemleistungstest bei der Arbeit mit dem SmoothVideo Project (SVP)-Paket unter Verwendung realer Algorithmen und Parameter, die in SVP 3.0 zum Testen verwendet werden.

Geekbench 3– ein plattformübergreifender Test zur Messung der Geschwindigkeit des Prozessor- und Speichersubsystems eines Computers.

Details und Ergebnisse jedes Tests

Erläuterung der Betriebsarten:

• 1C0H – ein aktiver Kern ohne Hyper-Threading;
• 1C1H – ein aktiver Kern mit Hyper-Threading;
• 2C0H – zwei aktive Kerne ohne Hyper-Threading.

Tatsächlich hat Intel in der vergangenen Zeit die spezifische Leistung pro Kern schrittweise erhöht. Im Durchschnitt über vier Generationen betrug der Anstieg 14 %. Und der größte Sprung erfolgte, als die Ivy-Bridge-Architektur von DDR3-Speicher auf wechselte Haswell-E mit DDR4.

Was den Nutzen der Hyper-Threading-Technologie angeht, so hat sie in den allermeisten Tests offensichtliche Vorteile, da sich bei ihrer Verwendung die Geschwindigkeit um 18-20 % erhöht. Natürlich ist es nicht möglich, einen vollwertigen zweiten Prozessorkern zu simulieren, was übrigens zu einer Leistungssteigerung von 45 bis 48 % führt.

Und noch ein wichtiger Punkt: Eine wachsende Anzahl von Kernen hat nicht immer einen linearen Einfluss auf die Ergebnisse. Bisher haben wir nur einfache Konfigurationen mit einem oder zwei aktivierten CPU-Kernen getestet, mit und ohne NT. Dies geschah, um zu verstehen, wie sich die Erhöhung der Recheneinheiten auf die Gesamtleistung auswirkt, und um zu zeigen, dass AMD-Prozessoren aufgrund ihrer attraktiven Kosten immer noch mit Intel konkurrieren können. Das hätte AMD zunächst angekündigt Vishera als Quad-Core-CPU mit Double-Core-Technologie (analog zu HT Intel), und es gäbe weniger Fragen an das Unternehmen.

Dmitri Wladimirowitsch

Wir möchten uns für die Unterstützung bei der Vorbereitung des Materials bedanken:

• Firmen Intel, AMD Und ASUS für zur Prüfung bereitgestellte Komponenten.
• Und auch persönlich donnerjack
  

Sergej Plotnikow,

Schon seit vielen Jahren verspricht die Veröffentlichung der nächsten Generation von Desktop-Prozessoren den Nutzern keine spürbare Leistungssteigerung. Profis die neuesten Lösungen Der Fokus von Intel liegt auf Plattformfunktionalität und reduziertem Stromverbrauch. Die zweite Generation der Core-Architektur – Sandy Bridge – sorgte für einen deutlichen Leistungssprung. Seitdem sind mehr als fünf Jahre vergangen. Vergleichen wir die Leistung des legendären Chips mit dem fortschrittlichen Skylake-Prozessor.

Die ersten Sandy-Bridge-Prozessoren kamen im Januar 2011 auf den Markt. Mehr als fünf Jahre sind vergangen. Nach dem „Tick-tock“-Konzept stellte Intel das neue 10-jährige Jubiläum vor die neueste Architektur, unter Verwendung einer hochentwickelten 32-nm-Prozesstechnologie. Erstmals passen Rechenteil und integrierte Grafik auf einen Chip. Effektive Designlösungen führten dazu, dass Intel das Frequenzpotenzial seiner Chips deutlich steigern konnte und Sandy-Bridge-Prozessoren deutlich schneller waren als ihre Vorgänger - Schaltkreise basierend auf der Nehalem-Architektur für die LGA1156-Plattform. Die Steigerung betrug je nach Aufgabenstellung 20-40 %.

Danach erschienen Prozessoren der Generationen Ivy Bridge, Haswell (Refresh), Broadwell und Skylake. Die 32-nm-Prozesstechnologie wich der 22-nm- und dann der 14-nm-Prozesstechnologie. Im Jahr 2016 hat Intel die Tick-Tock-Strategie offiziell zugunsten von Tick-Tock-Tock aufgegeben. Nachfolgende Computerarchitekturen erhielten keine nennenswerte Steigerung der Rechengeschwindigkeit. Mit jeder neuen Generation hat sich die eingebaute Grafik nur merklich verändert. Es ist nicht verwunderlich, dass dies dem Benutzer nicht ausreichte. Daher Kommentare im Stil von: „ Nichts Besonderes, ich sitze weiterhin auf meinemSandigBridge [Prozessormarke].„Es gibt auch diejenigen, die ernsthaft darüber nachdenken, auf ein neues umzusteigen Intel-Plattform. Mal sehen, was der berühmte Core i5-2500 im Vergleich zu den moderneren 4-Kern-Nachfolgern der Skylake-Familie wert ist. Und macht es für Besitzer eines alten 32-Nanometer-Chips Sinn, auf eine neue Plattform umzusteigen?

5 % pro Jahr

Mit dem Aufkommen der Sandy-Bridge-Prozessoren begann eine neue Ära. Beginnend mit der zweiten Generation von Core-Prozessoren für LGA115X-Plattformen verfügen die Serien Core i5 und Core i7 über zwei oder drei Flaggschiff-Prozessoren, die mit einem freigeschalteten Multiplikator ausgestattet sind. Sie sind im Namen mit dem Buchstaben „K“ gekennzeichnet. Zu den Sandy-Bridge-Chips gehören der Core i5-2500K und der Core i7-2600K. Die übrigen Prozessoren – diejenigen ohne freigeschalteten Multiplikator – werden praktisch nicht übertaktet, da die Übertaktung am Bus blockiert ist. 105 MHz BCLK ist bereits ein großer Erfolg.

Sandy Bridge ist der erste Prozessor mit einer ernsthaften Übertaktungsgrenze

Enthusiasten nahmen dies mit Kühle auf Intel-Lösung. Allerdings dämpfte das hervorragende Übertaktungspotenzial des Core i5-2500K und Core i7-2600K ihre Begeisterung. Beispielsweise kann ein Low-End-Overclocker-Chip in der Luft problemlos auf absolut stabile 5 GHz übertakten. Angesichts der Tatsache, dass sich die Architektur selbst als sehr schnell herausstellte, reichte dies für viele aus. Bereits mit der Veröffentlichung der dritten Core-Generation hat sich die Situation bei der Übertaktung von Intel-Prozessoren verschärft. Anstelle des bei Sandy Bridge verwendeten Lots verwendete der Chiphersteller Wärmeleitpaste unter der Wärmeverteilungsabdeckung der Ivy-Bridge-Prozessoren. Zu der ehrlich gesagt dürftigen Liste von Übertaktungsmodellen mit freigeschaltetem Multiplikator kommt ein allgemeiner Rückgang des Übertaktungspotenzials sowie ein erhöhter Kühlbedarf hinzu. Später, mit dem Aufkommen von Haswell (Haswell Refresh), Broadwell und Skylake, änderte sich die Situation nicht, allerdings für die neueste Generation der Core-Architektur. Außerdem musste ich mich noch einmal daran erinnern. All dies sorgte nur für zusätzliche Popularität der Sandy-Bridge-Prozessoren und insbesondere der Modelle Core i5-2500K und Core i7-2600K.

Mit dem Aufkommen der zweiten Generation der Core-Architektur haben Chips der Mainstream-LGA115X-Plattformen eine klare Hierarchie. Berücksichtigt werden Junioren Pentium-Serie und Celeron sind Niederfrequenzprozessoren mit zwei Kernen/Threads und einem stark reduzierten Cache der dritten Ebene. Als nächstes kommt Kernlinie i3. Auch Dual-Core-Chips, allerdings mit Unterstützung der Hyper-Threading-Technologie, also mit vier Threads. Einer der Vorteile sind hohe Frequenzen, allerdings gibt es keine Turbo-Boost-Unterstützung. Die goldene Mitte ist Kernserie i5, vollwertige Quad-Core-Prozessoren. Die ältere Core i7-Reihe verfügt über die gleichen vier Kerne, jedoch mit Hyper-Threading. Lesen Sie mehr über die Arten von Intel-Zentralprozessoren.

Die Hierarchie der Intel-Prozessoren hat sich schon lange nicht verändert

Vergleichen wir zur besseren Übersicht die Eigenschaften bestimmter Modelle: Core i5-2500K () und Core i5-6600K (). Die Cache-Architektur hat sich seit 2011 nicht verändert. 32 Nanometer wurden durch 14 Nanometer ersetzt, aber das Frequenzpotential sowie das Wärmepaket liegen für diese speziellen Chips mit freigeschaltetem Multiplikator ungefähr auf dem gleichen Niveau. Wie wir bereits herausgefunden haben, gibt es keinen großen Unterschied. Darüber hinaus ist Sandy Bridge mit einer großen Anzahl von Teilern ausgestattet und unterstützt Hochfrequenz-RAM. Der einzige spürbare Unterschied besteht im Preis (der Core i5-2500K war zum Start fast 30 US-Dollar günstiger), in der Leistung der integrierten Grafik und des PCI-Express-Controllers. Zum letzten Punkt: Der Core i5-6600K hat immer noch die gleichen 16 Zeilen, allerdings in der dritten Version. Auch nach 5 Jahren unkritisch.

Der Großteil der Sandy-Bridge-Prozessoren wurde im Sommer 2013 eingestellt. Kernmodelle i5-2500K und Core i7-2600K – etwas später. Daher ist es nicht verwunderlich, dass Chips für die LGA1155-Plattform immer noch im Einzelhandel zu finden sind. Übrigens sind sie nicht billig. Es ist einfacher und profitabler, einen Core i5-2500K oder Core i7-2600K auf einem Flohmarkt zu finden. , gewidmet der Selbstmontage eines Computers aus formal veralteter Hardware.

Leider hatte ich keinen konkreten Core i5-2500K zur Hand. Wow, sie würden mit 5 GHz etwas aus den Skylines rausschmeißen! Allerdings sind die Nennfrequenzen des Core i5-2500K und Core i5-2500 gleich. Es ist auch möglich, Sandy Bridge ohne freigeschalteten Multiplikator zu übertakten. Im BIOS des ASUS P8P67-Motherboards können Sie einen x41-Multiplikator für den Core i5-2500 einstellen. Außerdem habe ich den Bus leicht beschleunigt: von 100 MHz auf 103 MHz. Durch diese Übertaktung konnten wir die Frequenz von standardmäßig 3,3 GHz auf 4,22 GHz erhöhen.

Es gibt eine Nuance. Der x41-Multiplikator wird nur eingestellt, wenn der Turbo-Boost-Modus aktiviert ist. Dadurch läuft der Core i5-2500 nur dann mit maximaler Taktung, wenn die Anwendung einen Thread nutzt. Vier Kerne arbeiten im Übertaktungsmodus mit einer Geschwindigkeit von 3,91 GHz.

Vergleichen wir zunächst die Leistung der Architekturen. Ich möchte Sie daran erinnern, dass Sandy Bridge die zweite Generation von Core ist, Skylake die sechste. Dazu habe ich die Prozessoren Core i5-2500 und Core i5-6600K genommen und diese auf eine identische Frequenz von 3 GHz eingestellt. Turbo Boost deaktiviert. Frequenz Arbeitsspeicher und die Latenzen waren in beiden Fällen gleich, obwohl einer DDR3 und der andere DDR4 verwendete.

Skylake ist schneller als Sandy Bridge. Es ist offensichtlich. Aber die Revolution fand nicht statt

Es ist logisch, dass sich bei allen von mir überprüften Anwendungen die Skylake-Architektur als Gewinner herausstellte. Einschließlich in Spielen. Der Unterschied zwischen den Generationen lag zwischen 10 % und 48 %. Im Durchschnitt verlor Sandy Bridge 20 % gegenüber seinem Verwandten in der 6. Generation. In vier Jahren! Man erhält also die unglückseligen 5 % pro Jahr, was unter Eisenarbeitern zum Meme geworden ist. Es ist auch logisch, dass unter realen Bedingungen der Unterschied zwischen bestimmte Modelle Chips verschiedener Generationen werden durch Frequenzen bestimmt. Skylake hat immer noch mehr Megahertz.

Im CINEBENCH R15, dem reaktionsschnellsten Benchmark auf Architektur- und Frequenzänderungen, erwies sich der Core i5-6600K beispielsweise als 27,7 % schneller als der Core i5-2500. Das heißt, die Lücke hat sich vergrößert. Architektonische Unterschiede sicherten den Sieg, darunter auch der jüngere Skylake – Core i5-6400. Aber in dieser Konfrontation verlor Sandik nur 11,5 %.

Auch nach 5 Jahren ist Sandy Bridge immer noch „ein Kinderspiel“

Es gibt WinRAR und LuxMark. Bei diesen Anwendungen ist der Unterschied zwischen Sandy Bridge und Skylake minimal. Und es gibt x265, bei dem der 14-Nanometer-Prozessor seinen Vorgänger mit einer Differenz von 44,4 % übertrifft.

Im Jahr 2016 soll der Core i5-2500 mit dem Core i5-6400 (), also mit dem jüngeren Quad-Core für die LGA1151-Plattform, „aneinander stoßen“. Eine durchaus würdige Beschäftigung. In zwei der neun Bewerbungen hatte Sandy Bridge sogar die Nase vorn. Ein hervorragendes Ergebnis, wenn man den Entwicklungsunterschied von 4 Jahren bedenkt!

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Vergleich von fünf Generationen von Prozessorarchitekturen: Intel Broadwell-E, Skylake, Haswell-E, Ivy Bridge-E und AMD Vishera

Dmitri Wladimirowitsch 24.06.2016 00:00 Seite: 1 von 3| | Druckversion | | Archiv

• Seite 1: Einführung, Testkonfigurationen, Werkzeuge und Methoden
• Seite 2: Testergebnisse: WinRAR, Java Micro Benchmark, XnView, Adobe Photoshop CC 2015, Cinebench R15, Adobe Media Encoder CC 2015, X265, Adobe InDesign CC 2015
• Seite 3: Testergebnisse: Hexus PiFast, Corona 1.3 Benchmark, SVPmark, Geekbench 3, Zusammenfassung, Fazit

Einführung

Eins, zwei, acht, zehn – egal wie viele Kerne man hinzufügt, es wird immer noch nicht reichen. Die Prozessorhersteller steigern ihre Zahl selbstbewusst und verkünden, dass die wesentlichen Verbesserungen in der CPU-Architektur stattfinden. Aber wie bedeutsam sind sie?

Bisher wurde dieses Thema im Labor praktisch nicht angesprochen, da der Prozess selbst sehr langwierig ist und das gleichzeitige Vorhandensein einer großen Anzahl von Komponenten erfordert. Wir werden diesen Punkt jedoch klären, indem wir Modelle von fünf Generationen testen, die mit der gleichen Frequenz und unter den gleichen Bedingungen arbeiten. Nehmen wir dazu vier Vertreter von Intel und vergessen Sie nicht den Gegner von AMD.

Aus dem Intel-Lager werden unter den Teilnehmern der Core i7-4930K auf der Ivy-Bridge-E-Architektur, der Core i7-5960X auf der Haswell-E-Architektur, der Core i7-6950X auf der Broadwell-E-Architektur und der Core i7-6950X auf der Broadwell-E-Architektur sein. 6700K auf der Skylake-Architektur. Nun, sie werden vom AMD FX-8370E auf Basis der Vishera-Architektur begleitet, der am Test auf Objektivität teilnimmt.

Alle diese Prozessoren sind einigermaßen ähnlich, es gibt jedoch auch globale Unterschiede. So unterstützen Vishera und Ivy Bridge-E DDR3-Speicher, letzteres im Vierkanalmodus. Der Rest funktioniert mit DDR4-Speicher. Wir haben versucht, die Speicherfrequenzen so nahe wie möglich zu bringen, daher wird bei DDR4-Plattformen eine Frequenz von 2133 MHz verwendet.

Beachten Sie, dass Ivy Bridge-E im Gegensatz zu Vishera, das Hochfrequenz-DDR3-Speicher problemlos überstanden hat, widerstanden hat und das Maximum, das wir daraus herausgeholt haben, bei 1866 MHz lag. Der Frequenzunterschied wurde durch Timings ausgeglichen.

Testkonfigurationen

Prüfstand Nr. 1

• Hauptplatine: ASUS Hero VIII (Intel Z170, LGA 1151);
• RAM: 2 x 8 GB, 2133 MHz, 15-15-15-36-1T;

Der im Test verwendete Intel Core i7-6700K erscheint in drei Modi:

• Intel i7-6700K 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-6700K 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-6700K 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Prüfstand Nr. 2

• Hauptplatine: ASUS Rampage IV Black Edition (Intel X79, LGA 2011);
• Kühlsystem: Wasserkühlsystem;
• Wärmeschnittstelle: Arctic Cooling MX-2;
• RAM: 4 x 4 GB, 1866 MHz, 9-10-9-27-1T;
• Festplatte: Seagate Barracuda 2 TB;
• SSD-Laufwerk: Corsair Neutron GTX 240 GB;
• Grafikkarte: AMD Radeon R9 Fury X;
• Netzteil: Corsair AX1500i 1500 Watt;
• Betriebssystem: Microsoft Windows 10 x64.

Prozessor und seine Betriebsarten

Der im Test verwendete Intel Core i7-4930K erscheint in drei Modi:

• Intel i7-4930K 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-4930K 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-4930K 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Prüfstand Nr. 3

• Hauptplatine: ASUS X99-Deluxe II (Intel X99, LGA 2011-3);
• Kühlsystem: Wasserkühlsystem;
• Wärmeschnittstelle: Arctic Cooling MX-2;
• RAM: 4 x 4 GB, 2133 MHz, 15-15-15-36-1T;
• Festplatte: Seagate Barracuda 2 TB;
• SSD-Laufwerk: Corsair Neutron GTX 240 GB;
• Grafikkarte: AMD Radeon R9 Fury X;
• Netzteil: Corsair AX1500i 1500 Watt;
• Betriebssystem: Microsoft Windows 10 x64.

Prozessoren und ihre Betriebsarten

Der im Test verwendete Intel Core i7-5960X erscheint in drei Modi:

• Intel i7-5960X 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-5960X 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-5960X 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Der im Test verwendete Intel Core i7-6950X erscheint in drei Modi:

• Intel i7-6950X 1C0H (ein aktiver Kern ohne HT);
• Intel i7-6950X 1C1H (ein aktiver Kern mit HT);
• Intel i7-6950X 2C0H (zwei aktive Kerne ohne HT).

Prüfstand Nr. 4

• Motherboard: MSI 970 Gaming (AMD 970, AM3+);
• Kühlsystem: Wasserkühlsystem;
• Wärmeschnittstelle: Arctic Cooling MX-2;
• RAM: 2 x 8 GB, 2133 MHz, 10-12-12-31-1T;
• Festplatte: Seagate Barracuda 2 TB;
• SSD-Laufwerk: Corsair Neutron GTX 240 GB;
• Grafikkarte: AMD Radeon R9 Fury X;
• Netzteil: Corsair AX1500i 1500 Watt;
• Betriebssystem: Microsoft Windows 10 x64.

Prozessor und seine Betriebsarten

Der im Test verwendete AMD FX-8370E erscheint in einem Modus:

• AMD FX-8370 2C0H (zwei aktive Kerne).

Da der AMD-Prozessor die Kerne nicht unabhängig voneinander abschalten kann, mussten wir eine aktive Einheit bestehend aus zwei Kernen verwenden. In Wirklichkeit ähnelt diese Konfiguration einem aktivierten Intel-CPU-Kern plus aktivem Hyper-Threading (mit anderen Worten, die AMD-CPU zählt nicht in die 1C1H-Kategorie).

Testwerkzeuge und -methodik

Es lohnt sich, ein wenig über die beim Testen verwendeten Programme und die Gründe für ihre Wahl zu sprechen.

WinRAR x64– Es wird ein integrierter Leistungstest verwendet. Das Programm selbst befindet sich auf einer Festplattenpartition auf einem SSD-Laufwerk und eliminiert so die geringe Leistung einer klassischen Festplatte. Das Testergebnis ist der Durchschnittswert nach drei Programmdurchläufen. WinRAR taucht in diesem Test nicht ohne Grund auf, denn wir müssen oft Dateien herunterladen und entpacken. Darüber hinaus ist RAR bei Archivern sehr verbreitet und unterstützt Multithreading gut.

Java Micro Benchmark. Ein untypischer Test unter den Prozessorbewertungen, der es Ihnen ermöglicht, Systemleistungsindikatoren auf verschiedenen Plattformen zu vergleichen. Das Vergleichsergebnis stammt aus der Kategorie Arithmetische Operationen.

XnView– ein gängiges Programm zum Betrachten von Fotomaterial. Es ist kostenlos und einfach zu bedienen. Darüber hinaus verfügt es über integrierte einfache Funktionen zum Konvertieren von Formaten, Vornehmen von Änderungen und mehr. Uns interessiert die Zeit, in der das Programm Änderungen vornimmt und 35 NEF-Dateien speichert. Die typischen Anforderungen eines Amateurfotografen werden vorgestellt: Farbbalance ändern, Temperatur ändern, Horizont nivellieren, Wölbung entfernen, Schärfe hinzufügen, Größe auf 1900 Pixel auf der größeren Seite ändern. Der Test selbst ist nur für wenige Kerne ausgelegt, die neuen Anweisungen wirken sich jedoch sehr gut auf die Funktionsweise des Programms aus. Mit anderen Worten: Je neuer die Architektur und je höher die Kernfrequenz, desto schneller laufen die Tests.

Adobe Photoshop CC 2015. Das Testergebnis ist die Zeit, die benötigt wird, um Filter auf ein 50-Megapixel-Bild anzuwenden. Es werden Standardfilter und -vorgänge angewendet: Größenänderung, Gammaeinstellungen usw. Ziemlich typisches Set für das Programm. Im Gegensatz zur Videokodierung wurde Photoshop nie zu einem Multithread-Programm; vielmehr kann man es als ein mäßig CPU-intensives Programm bezeichnen. Der integrierte Videokern ist deaktiviert. Dies geschah aufgrund der Inoperabilität der Intel- und AMD-Bibliotheken.

Cinebench R15. Ein häufiger CPU-Test beim Rendern.

Adobe Media Encoder CC 2015– ein Videokonverter, mit dem Sie mit 4K-Videos arbeiten können. Die Aufgabe besteht darin, 4K-Videos in das Format einer vorgefertigten YouTube HD 1080P 29,97-Voreinstellung zu transkodieren. Eingabevideoformat: MPEG-4, Formatprofil Base Media / Version 2, Dateigröße 1,68 GB, konstante Bitrate 125 Mbit/s, Formatprofil [email protected], Videoauflösung 3840 x 2160 Pixel, Bildnummer 29.970 fps.

X265 1,5+448 8bpp X64– Testen der Geschwindigkeit der Videotranskodierung in das vielversprechende H.265/HEVC-Format.

Adobe InDesign CC 2015– Ausgabe von 56-seitigem Layoutmaterial mit Fotos im NEF-Format in das PDF 1.7-Format in Druckqualität.

Hexus PiFast– ein Test ähnlich wie SuperPI. Der Kern der Arbeit besteht darin, die Zahl „pi“ bis zu einem bestimmten Vorzeichen zu zählen.

Corona 1.3 Benchmark ist ein von einem Enthusiasten entwickeltes Rendering-System. Derzeit im Betatest. Der Benchmark verwendet einen unveränderlichen Satz an Einstellungen.

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