СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Процессор AMD
1.1. Что такое процессор?
1.2. Что такое AMD?
1.3. Ryzen 5
1.4. Ryzen 7
1.5. Ryzen 9
1.6. Преимущества и недостатки
2 ГЛАВА. Процессор Intel
2.1. Что такое Intel?
2.2. Core I5
2.3. Core I7
2.4. Core I9
2.5. Преимущества и недостатки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список источников
ВВЕДЕНИЕ
Процессоры персональных компьютеров отвечают единому стандарту, который задан фирмой Intel, мировым лидером в производстве процессоров для ПК. В старых компьютерах мы можем найти процессоры типов PentiumII, Pentium III, в новейших – I9-10900X. Фирма AMD выпускает процессоры, в общем аналогичные интеловским, но называются они немного иначе: K6 (пентиум второй), К7 или Athlon (пентиум третий), Ryzen 9 5950X. Поэтому AMD приходится предугадывать будущее индустрии, иногда опережая Intel.
Цель: провести сравнение нескольких самых популярных, на сегодняшний день, процессоров и выявить лидера среди них.
Актуальность:
Я считаю, что данная тема актуальна в современном мире из-за того, что каждому человеку нужен будет правильный процессор с хорошей производительностью для комфортной работы за ПК.
ГЛАВА 1. Процессор AMD
Что такое процессор?
Процессор — это «мозг» компьютера. Процессором называется устройство, способное обрабатывать программный код и определяющее основные функции компьютера по обработке информации.
Конструктивно процессоры могут выполниться как в виде одной большой монокристальной интегральной микросхемы — чипа, так и в виде нескольких микросхем, блоков электронных плат и устройств.
Чаще всего процессор представлен в виде чипа, расположенного на материнской плате. На самом чипе написана его марка, его тактовая частота (число возможных операций, которые он может выполнить в единицу времени) и изготовитель.
|
|
Что такое AMD?
AMD (Advanced Micro Devices, с англ. — «передовые микроустройства») — американский производитель интегральной микросхемной электроники, один из крупнейших производителей центральных процессоров, графических процессоров и адаптеров, материнских плат и чипсетов для них, также поставляет оперативную память и твердотельные накопители под торговой маркой Radeon.
С 2009 года не имеет собственного микроэлектронного производства и размещает заказы на мощностях других компаний. В роли постоянного партнёра-производственного подрядчика для производства своих чипов использует компании GlobalFoundries, и с 2018 года TSMC
Стратегическими партнёрами AMD на рынке персональных компьютеров и серверов являются такие компании, как HP, Inc., Dell, Acer, Fujitsu, Fujitsu Technology Solutions и IBM. В сфере сетевых продуктов — Bay Networks, Cabletron Systems, Cisco. На рынке телекоммуникационных систем — Nokia, AT&T, Ericsson, NEC, Siemens, Sony. Главные конкуренты AMD: Intel (производство процессоров и чипсетов; при этом компании имели несколько совместных проектов) и Nvidia (производство графических процессоров).
Рисунок. 1 (логотип AMD)
AMD (Advanced Micro Devices, с англ. — «передовые микроустройства») — американский производитель интегральной микросхемной электроники, один из крупнейших производителей центральных процессоров, графических процессоров и адаптеров (после приобретения ATI Technologies в 2006 году), материнских плат и чипсетов для них, также поставляет оперативную память и твердотельные накопители под торговой маркой Radeon.
|
|
С 2009 года не имеет собственного микроэлектронного производства и размещает заказы на мощностях других компаний. В роли постоянного партнёра-производственного подрядчика для производства своих чипов использует компании GlobalFoundries, и с 2018 года TSMC.
Стратегическими партнёрами AMD на рынке персональных компьютеров и серверов являются такие компании, как HP Inc., Dell, Acer, Fujitsu, Fujitsu Technology Solutions и IBM. В сфере сетевых продуктов — Bay Network, Cabletron Systems, Cisco. На рынке телекоммуникационных систем — Nokia, AT&T, Ericsson, NEC, Siemens, Sony. Главные конкуренты AMD: Intel (производство процессоров и чипсетов; при этом компании имели несколько совместных проектов) и Nvidia (производство графических процессоров).
Основана 1 мая 1969 года Джерри Сандерсом вместе с семью его коллегами — выходцами из компании Fairchild Semiconductor. Стартовый капитал составлял $100 000. Компания начала свою деятельность как производитель логических интегральных микросхем. Первым микропроцессором стал Am9080 — клон 8080, выпущенный по лицензии Intel. В 1975 году AMD выпускает первую микросхему RAM AM1902.
Рисунок 2 (основатель фирмы AMD)
Ryzen 5
Семейство Ryzen 5 состоит из четырёх процессоров. Старшая модель – это 250-долларовый 95-ваттный процессор Ryzen 5 1600X с шестью ядрами и поддержкой технологии многопоточности SMT (Simultaneous multithreading), обладающий массивным L3-кешем на 16 Мбайт и базовой частотой 3,6 ГГц. При работе в реальных условиях частота этого процессора может возрастать до 3,7 ГГц при многопоточной нагрузке и до 4,0 ГГц при нагрузке на одно или два ядра. А технология XFR (extended frequency range) поможет поднять частоту ещё выше – до 4,1 ГГц в случае активности лишь одного процессорного ядра. Свой Ryzen 5 1600X компания AMD противопоставляет Core i5-7600K, который имеет лишь четыре ядра, лишён технологии Hyper-Threading, располагает сравнительно небольшим L3-кешем объёмом 6 Мбайт и работает на частотах 3,8-4,2 ГГц. В таком сопоставлении Ryzen 5 1600X выигрывает практически по всем параметрам, поэтому совершенно неудивительно, что в конечном итоге предложение AMD выглядит весьма заманчиво.
|
|
В случае с более дешёвым Ryzen 5 1500X ситуация оказывается совершенно иной. Данный CPU оценён производителем в $189, что делает его конкурентом Core i5-7400 или даже Core i5-7500, если ориентироваться на реальные розничные цены. При этом Ryzen 5 1500X имеет четыре ядра с поддержкой SMT, 16-мегабайтный L3-кеш, базовую частоту 3,5 ГГц с возможностью авторазгона при невысокой нагрузке до 3,9 ГГц, а его тепловыделение вписывается в 65-ваттный тепловой пакет. В итоге неоспоримое превосходство над Core i5 получается лишь в размере кеш-памяти и в поддержке технологии многопоточности, по числу же ядер и частотам Ryzen 5 1500X и равноценные Core i5 почти одинаковы. Правда, все варианты Ryzen поддерживают разгон, а у младших Core i5 множитель частоты блокируется, но даже этот факт не позволяет говорить о подавляющем перевесе Ryzen 5 1500X по характеристикам – шестиядерный Ryzen 5 в этом плане выглядит куда интереснее.
Оставшиеся в семействе Ryzen 5 модели процессоров: 220-долларовый Ryzen 5 1600 и 170-долларовый Ryzen 5 1400 — аналогичны Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X соответственно, но имеют немного более низкие рабочие частоты, что делает их менее привлекательными вариантами по паспортным характеристикам, но зато более интересным выбором с прицелом на разгон.
Неплохо выглядит и платформа для Ryzen. В отличие от старой платформы Socket AM3, новая — AM4 — получила все необходимые на современном этапе возможности, включая двухканальную DDR4 SDRAM, выделенную процессорную шину PCI Express 3.0 x4 для NVMe SSD, интерфейс USB 3.1 Gen2 и т. д. Старший набор системной логики для Ryzen, X370, поддерживает разгон процессоров, а также конфигурации SLI и Crossfire. Более демократичный чипсет, B350, слегка урезан по числу линий PCI Express и не поддерживает мульти-GPU, однако он так же, как и X370, не чинит никаких препятствий разгону. Ассортимент материнских плат, основанных на этих чипсетах, весьма широк, он включает продукты различных ценовых категорий и разных форм-факторов.
Всё это позволяет ставить конфигурации, основанные на процессорах Ryzen, в один ряд с привычными сборками на базе интеловских чипов, что действительно выглядит как огромное достижение компании AMD, оправившейся после фиаско с Bulldozer. Микроархитектура Ryzen эффективна и конкурентоспособна, тепловыделение новых процессоров не выходит за границы разумного, а платформа для них обладает всеми необходимыми свойствами.
Однако, как показало практическое знакомство, процессоры Ryzen не лишены и серьёзных недостатков. Причём у представителей серии Ryzen 5 они оказались абсолютно предсказуемыми и полностью унаследованными от немного более ранних Ryzen 7. И в этом нет ничего удивительного: обе серии процессоров базируются на одном и том же 14-нм полупроводниковом кристалле Zeppelin, то есть Ryzen 5 получается из восьмиядерных заготовок простым отключением «лишних» вычислительных ядер.
Есть в Ryzen и ещё одно выраженное слабое место. Новые процессоры AMD более чувствительны, чем их конкуренты, к пропускной способности памяти, но с поддержкой скоростной памяти у них существуют серьёзные проблемы в части совместимости. Новые версии BIOS смогли несколько улучшить ситуацию с работоспособностью памяти в режимах быстрее DDR4-2400/2666, однако контроллер памяти Ryzen продолжает показывать удручающе высокую латентность, что серьёзно подрывает производительность в задачах, активно работающих с большими объёмами данных.
Не слишком воодушевляет и разгон. Да, AMD сохранила свободные множители для всего модельного ряда своих новых CPU, однако достигаемые на практике результаты вряд ли могут стать серьёзным поводом для оптимизма. Любые версии новых процессоров AMD, в том числе и Ryzen 5, при использовании обычных методов охлаждения гонятся лишь до частот порядка 3,9-4,0 ГГц, в то время как современные четырёхъядерные интеловские чипы, которым противопоставляются Ryzen 5, зачастую способны штурмовать 5-гигагерцевую отметку. И даже если говорить о многоядерных чипах Core i7 класса HEDT, то и их частоты можно без труда доводить как минимум до 4,2 ГГц.
Полупроводниковый кристалл Zeppelin, лежащий в основе всех модификаций Ryzen, составлен из двух четырёхъядерных блоков CCX (Core Complex), которые соединены между собой посредством специальной шины Infinity Fabric. Конфигурации кристалла, применённые в Ryzen 5, несколько различаются. В шестиядерных Ryzen 5 1600X и 1600 в изначальном кристалле аппаратно деактивировано по одному ядру в каждом CCX. В четырёхъядерных процессорах Ryzen 5 1500X и 1400 заблокирована половина ядер. Причём в Ryzen 5 1500X отключению подвергается лишь только по паре ядер в каждом CCX, что позволяет сохранить в работоспособном состоянии весь распределённый по двум CCX 16-мегабайтный кеш третьего уровня, а в Ryzen 5 1400 кроме блокировки ядер в каждом CCX урезана также и половина кеш-памяти. Таким образом, половиной от Ryzen 7 можно условно назвать лишь Ryzen 5 1400, старший же четырёхъядерник использует существенно большую часть изначального полупроводникового кристалла.
Ryzen 7
Ryzen 7 5800X – это средний процессор в семействе Vermeer, основанном на микроархитектуре Zen 3, который имеет в своём составе два полупроводниковых кристалла: 7-нм чиплет CCD с восемью вычислительными ядрами и 12-нм чиплет I/O, в котором находятся контроллеры памяти и PCI Express, а также реализуются прочие внешние интерфейсы. С учётом поддержки технологии SMT этому процессору свойственна ядерная формула 8/16, что делает его идеологическим последователем Ryzen 7 3800X с новой микроархитектурой. Но есть важный нюанс: в Zen 3 процессорные CCX-комплексы стали объединять сразу по восемь ядер, и это значит, что Ryzen 7 5800X, в отличие от своего предшественника, – топологически монолитный восьмиядерник, в котором все ядра абсолютны равноправны по отношению друг к другу, а 32-мегабайтный L3-кеш представляет собой единое целое и полностью доступен для каждого отдельного ядра.
Ryzen 7 5800X можно было бы образно представить себе как половину рассмотренного нами ранее 16-ядерника Ryzen 9 5950X, но между этими процессорами есть заметные различия в тактовых частотах. Базовая частота Ryzen 7 5800X составляет 3,8 ГГц против 3,4 ГГц у 16-ядерного собрата, но максимальная частота в турборежиме ограничена величиной 4,7 ГГц, в то время как флагману семейства Ryzen 5000 официально разрешается автоматически разгоняться до 4,9 ГГц.
Впрочем, реальные частоты процессоров AMD сильно отличаются от паспортных. С одной стороны, при полной многопоточной нагрузке они работают быстрее, чем заложено в спецификации. С другой – частота при однопоточной нагрузке в новом поколении тоже получила возможность превышать записанный в спецификациях предел. Для получения реальной картины мы посмотрели, на какой частоте работает наш экземпляр Ryzen 7 5800X в тесте рендеринга Cinebench R23 при нагрузке на разное число потоков. Результаты этого эксперимента приводятся на графике.
Получается, что Ryzen 7 5800X вполне свободно может брать частоту 4,85 ГГц при работе одного ядра, а при максимальной нагрузке рендерингом его частота выдерживается на уровне 4,55-4,6 ГГц. То есть на практике это процессор, реальные частоты которого довольно близко подошли к частотам старших Comet Lake. Прогресс по сравнению с Ryzen 7 3800XT здесь огромен: новинка прибавила от 200 до 400 МГц.
Даже если не вдаваться в подробности, сразу видно, что Ryzen 7 5800X превосходит конкурента из синего лагеря по объёму L3-кеша и функциональности контроллера PCIe, который у AMD давно перешёл на четвёртую версию протокола. Но самое главное — с переходом на микроархитектуру Zen 3 в процессорах AMD заметно выросла удельная производительность: на одинаковой частоте Ryzen 7 5800X должен быть быстрее Ryzen 7 3800XT в среднем на 19 %. С учётом этого новый восьмиядерник AMD действительно кажется значительно более интересным вариантом.
К тому же в Zen 3 исправлен и другой серьёзный недостаток предыдущих дизайнов AMD – высокие задержки при межъядерном взаимодействии, благодаря чему процессоры серии Ryzen 5000 сразу воспрянули в играх. В рассматриваемом сегодня восьмиядернике это должно проявиться особенно явно, ведь в состав Ryzen 7 5800X входит всего один CCD-чиплет и, в соответствии с изменениями, проведёнными в новой микроархитектуре, всего один CCX-комплекс. Таким образом, не слишком быстрая шина Infinity Fabric в этом процессоре вообще не используется при межъядерном взаимодействии, она нужна лишь для связи CCD-чиплета с контроллером памяти и контроллерами внешних интерфейсов.
Это не только увеличивает эффективность работы процессора с собственным кешем третьего уровня, все 32 Мбайт которого доступны для любого ядра без каких-либо дополнительных задержек, но и увеличивает эффективность работы с памятью, поскольку шина Infinity Fabric освобождена от трафика между CCX. В конечном итоге получается так, что по эффективности всей подсистемы памяти Ryzen 7 5800X оказывается лучше процессоров Intel, предлагая и больший объём кеша на втором и третьем уровнях, и меньшие задержки. Современные представители семейства Core немного выигрывают лишь по задержкам при обращении к памяти, поскольку контроллер памяти в Zen 3 остался отделён от процессорного кристалла.
Иллюстрируют сказанное следующие графики, которые сравнивают задержки при работе с блоками памяти различного размера у Ryzen 7 5800X и Core i7-10700K, работающих на одинаковой частоте 4,0 ГГц с одинаковой двухканальной памятью DDR4-3600.
Невероятно, но факт: подсистема кеш-памяти в Ryzen 7 5800X действительно работает эффективнее, чем у Core i7-10700K, хотя поверить в возможность такого раньше было очень сложно. При этом не стоит расстраиваться и по поводу латентности памяти: гигантский монолитный L3-кеш объёмом 32 Мбайт, который AMD удалось реализовать благодаря использованию «тонкого» 7-нм техпроцесса, в большинстве случаев компенсирует и не самую быструю подсистему памяти, и то, что запись в память у процессоров с одним CCD осуществляется по шине шириной 16 байт, то есть с вдвое более низкой скоростью, чем чтение.
Несмотря на то, что в Ryzen 7 5800X установлен лишь один полупроводниковый кристалл CCD, для этого процессора назначен такой же тепловой пакет 105 Вт, как и для Ryzen 9 с двумя CCD. Максимальное энергопотребление восьмиядерника по спецификации тоже составляет 142 Вт. Это позволяет AMD применять в составе Ryzen 7 5800X наиболее горячий кремний с наивысшими токами утечки.
В своё время мы нарекли восьмиядерный Ryzen 7 3800X чемпионом по нагреву, потому что он отличался уж очень высокими рабочими температурами даже при работе в номинальном режиме. Новый Ryzen 7 5800X выступает его достойным наследником. Простой пример: во время тестирования в Cinebench R23 мы наблюдали температуры процессорного кристалла до 85-90 градусов, несмотря на то, что для отвода тепла от CPU использовалась кастомная система жидкостного охлаждения на компонентах EKWB с 360-мм радиатором. И это, напомним, номинальный режим, для которого 90 градусов – максимум, разрешённый спецификацией.
Конечно, это не значит, что с более слабыми системами охлаждения Ryzen 7 5800X перегревается. Нет, этого не происходит. В рамках технологии Precision Boost срабатывает ограничение по температуре и процессор попросту сбавляет частоту, немного снижая своё быстродействие. Кроме того, Cinebench R23 – многопоточная ресурсоёмкая задача, а если говорить о более привычных массовому пользователю сценариях, например об играх, то такого пугающего нагрева, конечно, не наблюдается. Хотя 85-градусные пики мы отмечали и во время игровых тестов.
Неудивительно, что высокие рабочие температуры, свойственные Ryzen 7 5800X, заставили AMD отказаться от его комплектации штатным кулером. Кулера лишена даже коробочная версия, и этот момент при планировании сборки на базе Socket AM4-восьмиядерника обязательно нужно иметь в виду.
Ryzen 9
В обзоре Ryzen 7 3700X мы сопоставляли его со старшими LGA1151-процессорами Intel. Это было логично, исходя из числа ядер и потоков: Ryzen 7 3700X – восьмиядерный и шестнадцатипоточный CPU, равно как и Core i9-9900K. Однако на самом деле AMD продолжает следовать своему принципу «у нас будет больше ядер за те же деньги, чем у конкурента» и противопоставляет Core i9-9900K совсем другой свой процессор. Рекомендованную стоимость на уровне $499 в новом модельном ряду получил 12-ядерный и 24-поточный Ryzen 9 3900X, и именно он позиционируется в качестве альтернативы для пятисотдолларового восьмиядерника Core i9-9900K.
Уже при простом сопоставлении характеристик Ryzen 9 3900X против Core i9-9900K процессор AMD выглядит очень внушительно. Ведь помимо полуторакратного превосходства в числе ядер и потоков Ryzen 9 3900X может предложить и гигантский L3-кеш суммарным объёмом 64 Мбайт, в то время как в конкурирующем процессоре кеш-память третьего уровня меньше в четыре раза. Кроме того, Ryzen 9 3900X может похвастать официальной поддержкой DDR4-3200 и ускоренного варианта шины PCI Express 4.0.
Единственное, в чём Ryzen 9 3900X пока не смог превзойти процессоры Intel, так это тактовые частоты. Они для 12-ядерника заявлены в диапазоне 3,8-4,6 ГГц, хотя в реальности он будет стремиться приблизиться к его верхней границе за счёт агрессивно настроенной технологии Precision Boost 2. Впрочем, более низкие частоты Ryzen 3000 вполне компенсируются его выдающимся показателем IPC (числом исполняемых за такт инструкций): как мы уже могли убедиться, во многих случаях на одинаковых частотах ядра Zen 2 работают даже быстрее ядер Coffee Lake Refresh.
В итоге, чтобы найти в стане Intel подходящего соперника для Ryzen 9 3900X с таким же числом ядер, нам неминуемо придётся обращаться к тяжеловесной HEDT-платформе LGA2066. Только в её составе есть 12-ядерник Core i9-9920X, но он оценивается в $1 199, то есть в 2,4 раза дороже флагманской новинки AMD, относящейся к массовой платформе Socket AM4. Тут, конечно, можно возразить, что HEDT-платформа предлагает четырёхканальный контроллер памяти и большее количество линий PCI Express, однако такие возможности вряд ли можно отнести к жизненно необходимым для большинства пользователей вещам. И это значит, что Ryzen 9 3900X фактически стирает грань между HEDT и Socket AM4. Благодаря такому подарку от AMD пользователи обычных массовых систем могут теперь получить тот уровень многопоточности, который совсем недавно был доступен только обладателям тяжеловесных и дорогостоящих платформ LGA2066 или Socket TR4.
Ещё одна особенность Ryzen 9 3900X – сравнительно неплохие частоты. Обычно процессоры с большим числом ядер получают меньшие тактовые частоты, но в этом случае получилось наоборот. И по номинальной, и по максимальной частоте Ryzen 9 3900X превосходит восьмиядерник Ryzen 7 3700X и даже опережает восьмиядерный Ryzen 7 3800X с точки зрения максимальной частоты. А это значит, что Ryzen 9 3900X будет хорош как в многопоточных приложениях, так и при более простой нагрузке на ограниченное число ядер. То есть данный процессор должен быть универсальным, а не узкоспециализированным решением для рабочих ресурсоёмких нагрузок, за это отвечает технология Precision Boost 2, в агрессивности которой в Ryzen 3000 мы уже убедились.
Например, при восьмиядерной нагрузке процессор уже способен работать на частоте 4,1 ГГц, то есть как минимум не медленнее, чем Ryzen 7 3700X. При этом в случае загрузки работой небольшого числа ядер Ryzen 9 3900X выходит на частоты выше 4,3-4,4 ГГц.
При знакомстве с Ryzen 7 3700X мы обратили внимание на его высокие рабочие температуры. Ryzen 9 3900X, в котором ядер в полтора раза больше, тоже оказался подвержен этой проблеме, причём даже в большей степени.
Стресс-нагрузка, полученная при помощи утилиты Prime95 29.8, поднимает температуру CPU в номинальном режиме вплоть до 95 градусов (с кулером Noctua NH-U14S), а конвертер питания материнской платы рапортует о потреблении процессором порядка 190 Вт электроэнергии.
Выглядит это несколько ненормально, и нам уже удалось получить неофициальные подтверждения, что в последних версиях BIOS, пришедших для X570-материнских плат перед анонсом Ryzen 3000, технология Precision Boost 2 настроена с сильным завышением допустимых пределов по потреблению и тепловыделению, что автоматически обеспечивает дополнительный прирост рабочих частот. Однако, судя по всему, инициатором такого «разгона из коробки» выступает сама AMD, и непонятно, то ли этот режим теперь станет стандартным, то ли его ввели лишь на время выхода первой волны обзоров, чтобы получить более положительные отзывы в прессе, и впоследствии он будет убран.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
· 1. Общедоступная цена
2. Меньшая цена при той же производительности;
3. Стабильная работа системы на процессорах AMD;
4. Процессоры AMD многозадачные. Т.е. одновременно можно работать в 3-4 мощных приложениях и не ощущать никакого дискомфорта;
5. Есть возможность выставлять напряжение на ядрах процессора. Это возможно даже на самых дешевых материнских платах;
6. Процессоры серии «FX» имеют хороший разгонный потенциал;
7. Любой процессор AMD можно разогнать до 20%;
8. Процессоры AMD мультиплатформенны, т.е. при выходе нового процессора, старый можно заменить на новый, не меняя материнскую плату. Процессоры Intel в этом плане очень сильно проигрывают.
Недостатки:
1. Процессорам AMD очень сложно работать с приложениями, сделанными для Intel;
2. Очень большое энергопотребление;
3. Для процессоров серии «FX» нужно покупать более мощный кулер, т.к. родной со своими задачами справляется плохо;
4. Процессоры AMD с оперативной памятью работают хуже, чем Intel;
5. Плохая производительность в играх.
ГЛАВА. Процессор Intel
Что такое Intel?
Intel («И́нтел ») — американская компания, разработчик и производитель электронных устройств и компьютерных компонентов: микропроцессоров и наборов системной логики (чипсетов) для клиентских вычислительны систем и для дата-центров, ПЛИС (Altera), чипов для систем искусственного интеллекта (Mobileye, Nervana, Habana) и для интернет вещей, энергонезависимой памяти.
Рисунок 3 (логотип Intel)
Роберт Ной и Гордон Мур были в числе 8 соучредителей Fairchild Semiconductor, основанной в 1957 году. В этой компании они разработали интегральную схему и решили основать собственную компанию. 18 июля 1968 года она была зарегистрирована под названием NM Electronics, но вскоре переименована в Intel (сокращение от Integrated Electronics, «интегральная электроника»). Вскоре к ним присоединился Энди Гроув, ещё один сотрудник Fairchild, разработавший и внедривший метод корпоративного управления OKR, эффективно используемый в менеджменте. Бизнес-план компании, распечатанный Робертом Нойсом на печатной машинке, занимал одну страницу. Представив его венчурному финансисту Артуру Року, ранее помогавшему создать Fairchild, Intel получила стартовый кредит в 2,5 млн $.
Рисунок 4 (основатели фирмы Intel)
Core I5
Intel Core I5 — шестиядерный процессор, с новыми функциями, работающий на базе чипсета z370. В коробке с процессором идет стандартный кулер и руководство пользователя. При создании нового продукта использовался кристалл на основе кремния. Базовая частота Core i5 8600K — 3.6 ГГЦ. Есть поддержка новых технологий Turbo Boost и Thermal Velocity Boost, благодаря которым максимальная частота достигает 4.3 ГГЦ. По сравнению с прошлым поколением, удалось добавить два новых ядра и за их счет увеличить производительность.
Из игровых тестов следует, что однозначный победитель — Core i5 8600K. Количество кадров в секунду почти всегда выше, даже и с небольшой разницей. Такой процессор является хорошим решением для игровой сборки. Несмотря на отсутствие фирменной функции Hyper-Threading, он все ещё может удивить. Инженеры Intel добавили несколько ядер, улучшили частоту процессору и уже этих показателей хватит, чтобы перегнать процессор от AMD.
Core i5-11500 является наиболее интересным процессором. И причина не только в более высокой частоте Turbo Boost, но и в самом характере работы Core i5-11500 из коробки. Производитель задекларировал для Core i5-11500 базовую частоту 2.70 ГГц, чтобы процессор мог вписаться в теплопакет 65 Вт. При этом максимальная тактовая частота при однопоточной нагрузке для Core i5-11500 составляет внушительные 4.60 ГГц. Что касается нагрузки всех шести ядер CPU, то в этом случае они будут работать на частоте 4.20 ГГц.
Разгон Core i5-11500 по шине до 102.90 МГц позволяет увеличить синхронно частоты контроллера памяти и самой ОЗУ до режима работы DDR4-3700. В этом случае системе удается снизить задержки ниже психологической планки в 50 нс. Увеличение частоты положительно влияет и на показатели пропускной способности памяти.
Core i5-11400 является младшим шестиядерным CPU в линейке новых процессоров Intel семейства Rocket Lake. Согласно логике отбора, для производства этого процессора используются те кристаллы, ядра которых не смогли работать на более высоких тактовых частотах при должном рабочем напряжении. Базовая частота Core i5-11400 составляет 2.60 ГГц, в то время как максимально возможная при однопоточной нагрузке - 4.40 ГГц. При этом Core i5-11400 досталась та же планка тактовых частот 4.20 ГГц при загрузке всех шести ядер, что есть и у более старшего Core i5-11500.
Core I7
Core i7-11700K — это восьмиядерный процессор поколения Rocket Lake, во многом аналогичный флагману. Они не только схожипо числу ядер и объёму L3-кеша, но и не отличаются в оверклокерских функциях: Core i7-11700K обладает таким же набором разблокированных множителей и двухрежимным контроллером памяти, с которым DDR4 SDRAM может работать как синхронно, так и на удвоенной частоте. Различия есть только в рабочих частотах и в числе поддерживаемых версий турборежимов: в конечном итоге Core i7-11700K лишён Thermal Velocity Boost и Adaptive Boost, что приводит к его отставанию по предельным частотам от старшего собрата на 300-500 МГц.
При этом есть два любопытных нюанса. Во-первых, снижение частот не конвертируется в изменения теплового пакета. Расчётное тепловыделение Core i7-11700K – те же 125 Вт, как и у Core i9-11900K. Второй момент – неожиданное 100-мегагерцевое превосходство Core i7-11700K над Core i9-11900K в базовой частоте. Это можно прочитать таким образом, что для серий Core i9 и Core i7 производитель выбирает разные по качеству кристаллы. Похоже на то, что для Core i7-11700K используются кристаллы с меньшими токами утечки, а значит, при прочих равных энергопотребление у таких процессоров действительно может оказаться ниже.
Различия в частотах с разными пределами потребления начинаются при увеличении числа активных потоков выше пяти. При этом в максимальной нагрузке частота Core i7-11700K, ограниченного пределом 125 Вт, снижается до 4,0-4,1 ГГц, что примерно на 500-600 МГц ниже максимально возможной частоты в таком состоянии.
Правда, все эти измерения имеют скорее теоретический, нежели практический смысл. В реальности материнские платы на старших наборах логики Z490 и Z590 пределы PL1 и PL2 игнорируют и всегда переводят процессор на максимально возможную частоту, которая зависит исключительно от числа нагруженных работой ядер. В случае с Core i7-11700K это означает частоту 5,0 ГГц при нагрузке на 1-3 ядра, 4,9 ГГц — при нагрузке на 4 ядра, 4,7 ГГц — при нагрузке на 5-6 ядер и 4,6 ГГц — при более высокой нагрузке.
Вместе с тактовой частотой вычислительных ядер у Core i7-11700K изменяется и частота внеядерной части (Uncore) — кольцевой шины и L3-кеша. В большинстве случаев она на 800 МГц ниже частоты работы процессора, то есть, например, составляет 3,8 ГГц при полной нагрузке. Соответственно, по этой характеристике Core i7-11700K немного уступает и Core i9-11900K, и уж тем более Core i7-10700K, относящемуся к прошлому поколению. Однако страшного ничего не случилось: даже при сниженной частоте Uncore рассматриваемый представитель семейства Rocket Lake выигрывает по межъядерным задержкам у своего предшественника в лице Core i7-10700K. Объясняется это просто — в восьмиядерных Rocket Lake кольцевая шина банально короче, ведь процессоры Comet Lake спроектированы с расчётом на десятиядерный дизайн.
Оперативная память и кеш-память третьего уровня у Core i7-11700K работают с несколько более высокими задержками, а L3-кеш к тому же проигрывает ещё и по практической пропускной способности.
Core I9
Процессоры с кодовым именем Rocket Lake относятся к 11-му поколению Core, и это – действительно полноценное поколение, а не такое, к которому хочется прибавить приставку «квази». Изменения здесь коснулись и вычислительных, и графического ядер, и даже встроенного северного моста и не затронули разве только техпроцесс. Причём перемены во всех аспектах обещаны очень значительные: в момент анонса Rocket Lake компания Intel сообщила о росте показателя IPC (удельной производительности на такт) на 19 % и об увеличении скорости встроенного графического ядра на 50 %, не говоря уже о поддержке более скоростных вариантов внешних интерфейсов и об очередном повышении рабочих частот.
Core i9-11900K – старшая модель. Это – самый дорогой представитель в семействе, хотя в действительности не совсем понятно, почему он стоит на 35 % дороже Core i7-11700K, – характеристики у этих моделей почти одинаковые. Да и вообще, после того, как Intel не смогла уместить в Rocket Lake больше восьми ядер, с серией Core i9 произошло заметное вырождение. Раньше в ней предлагались десятиядерники, а новый Core i9-11900K — это восьмиядерный процессор, по числу ядер уступающий предшественнику. В результате Core i9-11900K обладает несколько странным позиционированием. Intel противопоставляет его не только десятиядернику прошлого поколения, но и 12-ядерному процессору Ryzen 9 5900X – именно исходя из этого для старшего Rocket Lake подобрана цена.
При этом разница между восьмиядерными Core i9-11900K и Core i7-11700K создана фактически лишь за счёт тактовой частоты. Благодаря дополнительному турборежиму Thermal Velocity Boost старший процессор получил максимальную однопоточную частоту 5,3 ГГц, в то время как максимальная частота Core i7-11700K на 300 МГц ниже.
Что же касается максимальной частоты Core i9-11900K при нагрузке на все ядра, то тут есть некоторая неоднозначность. Изначально она должна была быть 4,8 ГГц, однако в последний момент — за пару недель до начала продаж- Intel решила, что этого мало, и добавила процессорам Core i9-11900K и Core i9-11900KF ещё одну технологию авторазгона – Intel Adaptive Boost.
Данная технология, если это позволяет температурный режим и текущее потребление процессора, поднимает частоту ядер вплоть до 5,1 ГГц вне зависимости от нагрузки. Поэтому в конечном итоге максимальная возможная частота Core i9-11900K при полной многоядерной нагрузке – 5,1 ГГц, и его отрыв по рабочей частоте от более дешёвого восьмиядерника Core i7-11700K в этом случае достигает уже 500 МГц.
Но несмотря на все манипуляции с частотами, отодвинуть частотный предел 14-нм техпроцесса с выходом Rocket Lake у Intel по факту не получилось. Флагман прошлого поколения, Core i9-10900K, тоже разгонялся до 5,3 ГГц, а при нагрузке на все ядра мог держать частоту 4,9 ГГц. Поэтому владельцы Core i9-10900K отнесутся к Core i9-11900K, скорее всего, скептически: по числовым характеристикам старший Rocket Lake кажется не таким уж и интересным предложением рядом с предшественником: число ядер сократилось, L3-кеш уменьшился, а частоты остались почти такими же, как и были. Единственное, что явно указывает в спецификации на какой-то прогресс, — двукратное увеличение объёма L2-кеша, но это довольно слабый аргумент. Поэтому, говоря о преимуществах новинки, апеллировать так или иначе придётся к росту IPC и новой микроархитектуре Cypress Cove.
Максимальное потребление Core i9-11900K в Cinebench R23 уходит за величину 250 Вт. И для массового процессора это очень много. Чтобы такой процессор мог обходиться без температурного троттлинга, с ним нужно использовать очень эффективные системы охлаждения. Нам, например, при тестировании Core i9-11900K в конечном итоге пришлось перейти на кастомную систему жидкостного охлаждения с радиатором типоразмера 360 мм, собранную на компонентах EKWB. Но даже в этом случае процессор нагревался в Cinebench R23 почти до 90 градусов. Более подробное представление о температурном режиме Core i9-11900K в тестах рендеринга можно получить из следующего графика.
Всё это наводит на мысли, что в Core i9-11900K компания Intel полностью закрыла глаза на вопросы потребления и тепловыделения. Похоже, данный процессор нужно воспринимать как экстремальное решение, в котором всё что можно выкручено на максимум, а какие у этого будут последствия, производителя совершенно не волнует. Наверное, поэтому этот процессор и имеет стоимость $539 при том, что почти такой же по базовым характеристикам Core i7-11700K продаётся на $140 дешевле. Intel как бы намекает, что Core i9-11900K – это вариант не для всех. Такой процессор подойдёт лишь для немногих энтузиастов, которые чувствуют в себе силы и желание воевать с запредельным нагревом.