Тестирование процессоров Intel Core i7-6800K, i7-6850K и i7-6900K для LGA2011-3 в сравнении с современными моделями AMD и Intel

Осенью прошлого года мы провели тестирование процессоров Intel Core i7 от 2700K до 10700K — т. е. старших моделей второго-десятого поколений для массовых платформ компании (начиная с LGA1155 и до современной LGA1200). В основном нас интересовали не абсолютные значения производительности, а ее динамика на длительном интервале. Пришли к выводу — интенсивные методы первой половины десятилетия позволили увеличить производительность в полтора раза при сохранении тех же количественных характеристик (в первую очередь — количества ядер), а вот экстенсивный подход ее практически удвоил. Основной причиной чего стало удвоение количества ядер — если с 2008 по 2017 год старший настольный Core i7 содержал четыре «двухпоточных» ядра, то осенью 2017 года таковых стало шесть, затем восемь «однопоточных» и, наконец, в 2020 году Core i7 для LGA1200 начали выполнять уже 16 потоков вычислений на восьми ядрах. Впрочем, заодно они перестали уже быть старшими решениями — выше «завелись» Core i9, где на данный момент (в рамках той же платформы LGA1200) ядер десять. Но в ближайшее время разница между этими семействами опять немного сократится: после обновления микроархитектуры восьмиядерными будут и Core i7, и Core i9.

Однако Rocket Lake — это вопрос будущего (пусть уже и ближайшего). Пока же можно вспомнить, что ассортимент Intel не ограничивался только лишь массовыми платформами линейки LGA115x — а в сегменте HEDT-процессоров увеличение количества ядер шло и в первой половине десятилетия. И в рамках платформы LGA2011-3 изначально были уже и шести-, и восьмиядерные Core i7 — к которым при переходе от Haswell-E к Broadwell-E добавился и десятиядерный Core i7-6950X. При этом, в отличие от сменщиков для LGA2066, эти процессоры использовали совершенно стандартную кольцевую шину, так что специальная оптимизация ПО для них не требовалась. В качестве бонуса покупатели получали также четырехканальный контроллер DDR4 и увеличенное количество линий PCIe непосредственно «от процессора», что облегчало создание мощных систем с большим количеством периферии, не упирающееся в «бутылочное горлышко» интерфейса DMI между процессором и чипсетом. Правда и платить за это приходилось в полной мере — восемь ядер Intel отгружал по цене в районе 1000 долларов, а i7-6950X поднял планку выше $1700. Поэтому ни на какую массовую популярность тогда эти решения рассчитывать не могли (удивительно для изначально немассового сегмента, да) — но выглядят они очень похоже на современные как раз массовые процессоры с существенно более низкой ценой. Отстают по рабочим частотам — но, благодаря поголовно разблокированным множителям, это можно и «исправить». Общий объем памяти — те же 128 ГБ, что и у современных массовых Core/Ryzen, но его можно «набивать» более дешевыми модулями, чему как раз и способствует четырехканальный контроллер. В общем, очень интересно посмотреть — как былые экстремалы выглядят с точки зрения современных требований.

Тем более, что «приобщиться» к данному миру сегодня можно и в какой-то степени недорого. Типичный пятилетний срок службы серверов привел к тому, что сейчас во многих странах мира списываются системы на Haswell и Broadwell. Вал Xeon для предыдущих платформ уже отошел — а эти только нарастают. При этом выбрасывать некогда дорогие процессоры просто жалко, поэтому они активно продаются на AliExpress и в подобных местах. Платы, естественно, требуются совсем другие — но этим китайские компании давно и активно занялись. Продукция не имеет ничего общего с «хорошими» розничными моделями на Х99 — на большинство китайских плат под LGA2011-3 без слез не взглянешь (а на некоторые лучше и со слезами не смотреть во избежание последующих проблем с психикой), но как-то они работают, да и стоят в районе ста баксов. Примерно за такую же сумму можно найти даже 12-ядерный «бузион» — низкочастотный, но это немного подправляется фиксацией турбо-частоты на все ядра (вопреки спецификациям Intel, такое достижимо). В общем, популярные на сегодня «китайские» сборки выглядят как-то так: Xeon E5-2678V3 (12С/24Т, 2,5—3,3 ГГц), плата с шестифазным питальником, восемью слотами для памяти, парой PCIe x16 и парой M.2 (плюс более мелкая периферия), 32 или 64 ГБ DDR4 по цене 25-35 тысяч рублей. Один лишь Ryzen 9 3900, где «тоже» 12 ядер, стоит сам по себе не дешевле — что и обеспечивает немалую популярность подобных сборок. Тем более, что для их целевой аудитории «качество» ядер — темный лес. А вот количество — понятно всем. В итоге появляется вторая причина протестировать еще раз Core i7 для LGA2011-3 — ядер-то там меньше, но частоты «нормальные». И понимая, чему равен шести-восьмиядерник в современном масштабе, понятнее будет и с перспективами «бузионов».

Участники тестирования

Для полноты картины мы предпочли бы к списку испытуемых добавить и десятиядерную модель — но отыскать тот самый Core i7-6950Х уже не удалось. Поэтому ограничимся такой тройкой — нужные выводы можно и по ней сделать. Шестиядерные модели и вовсе различаются в первую очередь количеством линий PCIe, во вторую — (незначительно) частотой, так что их можно считать одинаковыми с точки зрения производительности. Но раз есть два — два и протестируем.

И сравним с современными старшими Core i5 и Core i7 для LGA1200 — где тоже шесть и восемь ядер. По близкому техпроцессу. И немного улучшенной микроархитектуры. Что не удивительно — все-таки столько лет прошло. На деле отличия могли бы быть и куда большими. И даже должны были — пройди переход на 10 нм по плану четыре года назад. Однако история не терпит сослагательного наклонения.

Поэтому современные Ryzen выглядят интереснее, причем даже младшие в линейках, а не старшие — и нам без них никак не обойтись. Но для полноты мы взяли и пару моделей «старых» серий: самый медленный шестиядерник и самый быстрый восьмиядерник. Их уже тоже тестировали в прошлом году, но решили повторить. Благо неоднократно утверждали, что «эффективность» Zen/Zen+ находится как раз на уровне Haswell и Broadwell — вот и воспользовались поводом сравнить их непосредственно.

Прочее окружение традиционно: видеокарта AMD Radeon Vega 56, SATA SSD и 16 или 32 ГБ памяти DDR4: поскольку мы всегда устанавливаем 8 ГБ в каждый канал памяти, HEDT-модели имеют небольшую фору (которая их обычно не спасает никак). Тактовая частота памяти максимальная по спецификации процессоров. Технологии Intel Multi-Core Enhance и AMD Precision Boost Overdrive отключены — для второй это свойственно по умолчанию, а вот первую многие платы норовят втихую включить. Вот они уже наряду с частотой памяти на производительность влияют, а их использование требования к плате и чипсету делают более конкретными, но в штатном режиме никаких проблем нет. Да и само по себе включение МСЕ, но без разгона увеличивает производительность Core i9-10900K лишь на 3% при росте энергопотребления на 5% — в чем мы уже убеждались. Поэтому практического смысла, на наш взгляд подобные технологии все равно не имеют. Другое дело — ручной разгон, но тут уж все индивидуально. И зависит как от техники, так и от личного везения.

Разгон

Однако в данном случае мы и к нему прибегли. Просто потому, что есть и мнение, что старые платформы в штатном-то режиме, конечно, слабоваты — а вот если разогнать, то еще о-го-го. Вот и решено было на практике оценить размер этого «о-го-го», а также к чему это приводит в плане энергопотребления.

Ограничимся одним только Core i7-6900K — во-первых, восемь ядер, а во-вторых, при беглой проверке он разогнался лучше остальных двух экземпляров. Шестиядерники без поднятия напряжения способны были хотя бы загрузить Windows только на частоте 4,3 ГГц (фиксированной по всем ядрам) — восьмиядерник «взял» 4,6 ГГц. Более того — все не только запустилось, но и спокойно работало в дальнейшем. Какой-нибудь LinX могло б и не выдержать (как минимум пришлось бы очень серьезно поработать с AVX Offset) — но это и не требовалось: нужна была стабильность в процессе выполнения тестовых задач. Возможно, что, увеличив напряжение и «поиграв» с другими параметрами, мы бы выжали и еще сотню-другую мегагерц, но вряд ли больше. Даже такая частота во многом получилась благодаря использованию нами для тестов всех процессоров «приличной» (пусть и не экстремальной) системы жидкостного охлаждения — на воздухе результаты Broadwell-E обычно куда скромнее (и редко превосходят те самые 4,3 ГГц, которые в нашем случае выдали младшие модели). А для оценки плюсов и минусов такой разгон подойдет отлично — напомним, что тактовые частоты i7-6900K в штатном режиме колеблются в диапазоне 3,2-3,7 ГГц (в лучшем случае можно получить 4,0 ГГц на одном ядре при использовании Turbo Boost Max 3.0), т. е. по частоте мы получили до 40% прироста.

Но не только ядрами едиными сильны процессоры. Или, наоборот, слабы. Для платформы LGA2011-3 таковым слабым местом является частота UnCore, т. е. кольцевой шины и кэш-памяти третьего уровня. Равно она минимальной «стартовой», т. е. 3,2 ГГц в данном случае. Существенно увеличить без проблем обычно не получается, но 3,5 ГГц заработали также без проблем.

MCE мы естественно в данном случае включили — без снятия лимитов по потреблению все операции все равно были бы лишены смысла. И память работала как DDR4-3200 — больше «для красоты» (и соответствия современным системам).

Такой комплексный подход. Без попыток «нащупать максимум» и «выжать все соки», но при прочих равных он не может не сказаться как на скорости работы, так и на энергопотреблении. А сколько того и другого получится в количественном исчислении — мы сейчас и проверим.

Методика тестирования

Методика тестирования подробно описана в отдельной статье, а результаты всех тестов доступны в отдельной таблице в формате Microsoft Excel. Непосредственно в статьях же мы используем обработанные результаты: нормированные относительно референсной системы (Intel Core i5-9600K с 16 ГБ памяти, видеокартой AMD Radeon Vega 56 и SATA SSD) и сгруппированные по сферам применения компьютера. Соответственно, на всех диаграммах, относящихся к приложениям, безразмерные баллы, так что здесь везде «больше — лучше». А игровые тесты с этого года мы окончательно переводим в опциональный статус (причины чего разобраны подробно в описании тестовой методики), так что по ним будут только специализированные материалы. В основной линейке — только пара «процессорозависимых» игр в невысоком разрешении и среднем качестве — синтетично, конечно, но приближенные к реальности условия для тестирования процессоров не годятся, поскольку в таковых от них ничего не зависит.

iXBT Application Benchmark 2020

Даже достаточно серьезный разгон не позволил старому восьмиядерному процессору догнать новые шестиядерные — комментарии излишни. Причем подчеркнем — это в ассортименте процессоров для LGA1200 мы взяли старший шестиядерник, а вот Ryzen 7 3600 в современной коллекции AMD практически младший. В штатном же режиме производительность еще ниже, а про шестиядерные Core i7 и говорить не приходится — с высоты сегодняшнего дня их можно считать одним и тем же процессором. Только в младшей его «модификации» периферийные возможности урезаны, а вот производительность — в любом случае низкая. Какой-то другой она могла считаться лишь пять лет назад, причем в первую очередь — сравнительно с четырехъядерными процессорами. Первый же бюджетный шестиядерник AMD в 2017 году вышел на тот же уровень при меньшей цене. Да и вообще — «совпадение» Core i7 для LGA2011 с Ryzen 5/7 первых двух поколений практически полное.

Та же картина. Да и с чего ей, собственно, быть другой? Фактически герои вчерашних дней как-то могут «бодаться» с современными массовыми решениями лишь в разогнанном состоянии и имея фору в количестве ядер, чем, опять же, сильно напоминают первые Ryzen. Правда вот выкладывать за них приходилось полноценную штукубаксов, а не две-три сотни. Но позавчера — «вчера» тоже уже подешевело :) Т. е. если выбор был «правильным» — свою цену они уже отбили и давно. После чего былые владельцы «отправились» на пути повышения производительности дальше — что дает нам неплохие цены на вторичном рынке. Однако без каких-то чудес — они соответствуют уровню быстродействия и не более того. «Старых» процессоров AMD это тоже касается. Но есть нюанс — тот же Ryzen 5 1600 можно недорого приобрести в обычном магазине, а позднее (при «правильном» выборе системной платы) после коррекции цен с легкостью заменить на модель 3000-го, а то и 5000-го семейства, наращивая и количество, и «качество» ядер, а жизненный цикл LGA2011-3 давно закончен — и предложение дешевых «бузионов» рано или поздно тоже кончится.

Как не раз было отмечено, качество оптимизации кода этих программ (точнее конкретных их версий) под современные Ryzen оставляет желать лучшего. С другой стороны, выход семейства 5000 показал, что, возможно, дело не только в программистах — там-то и без смены кода производительность заметно подросла. Но, как бы то ни было, а в штатном режиме восьмиядерный Core i7-6900K не способен угнаться за шестиядерным Ryzen 5 3600, а при разгоне лишь почти догоняет шестиядерный же Core i5-10600K. Многое на рынке за последние пять лет изменилось — а старые платформы остались такими, как и были. Да еще и получив три-четыре года назад бюджетную альтернативу в виде AMD AM4. Которая на старте была может и не лучше (в чем можно в очередной раз убедиться) — но дешевле. Сейчас — временами дороже. Но только если сравнивать «магазинные» предложения с б/у, закрыть глаза на странности «китайских» плат (хорошие-то «старые» модели на Х99 даже на вторичном рынке стоят по-прежнему не дешево) и забыть о возможности частичной модернизации в будущем.

А вот случай, когда и ядер всем много, и какие-то интенсивные методы повышения быстродействия уже слабо сказываются. В итоге немного парадоксальный результат — о полноценной конкуренции старых решений с новыми речь не идет... Но вот спешить менять старое на новое (при его наличии) — особо и не за чем. Существенно быстрее не станет — того же эффекта можно и разгоном добиться. С соответствующими побочными результатами — но о них позже. И еще один любопытный момент — как видим, до 2019 года работающим с растровой графикой AMD ничего интересного предложить не могла: даже лучший Ryzen «второго» поколения сопоставим с... шестиядерными Core i7 для LGA2011-3. В принципе, и на Haswell-E это тоже распространить можно — производительность этих двух семейств различается не слишком. В общем, выбиравшие относительно недорогие i7-6800K или i7-5820K (особенно «под разгон») для задач такого рода явно не прогадали, получив и неплохой уровень производительности самих процессоров, и возможность установки большего количества памяти, и прочие «плюшки».

Была надежда, что хотя бы здесь старичкам удастся блеснуть ядрами: код простой, целочисленный, отлично распараллеливается, но не слишком нуждается в современных наборах команд. Оправдалась она лишь частично — и в таких условиях «старые» восемь ядер лишь примерно соответствуют шести «новым». И дело не только в частотах — разгон i7-6900K дает лишь небольшую прибавку производительности, сопоставимую с прочими тестами (что естественно). Просто архитектурно Haswell/Broadwell могли еще сохранять паритет с Zen/Zen+, но никак не с Zen2 или Skylake. А ведь уже есть Zen3 — и скоро будет Rocket Lake. Ничего нового в данной ситуации для наших постоянных читателей нет. Однако повторенье — мать ученья: количество ядер — это хорошо, но однозначно хорошо это только при равном «качестве» тех самых ядер. И когда с их окружением проблем нет — что уже к характеристикам платформ относится. Поэтому, когда речь заходит о необходимости или достаточности шести-восьми ядер, не лишним будет уточнить — каких именно. Большего их числа тоже касается — и усугубляется тем, что чем выше линейка, тем быстрее она «девальвируется» на рынке. Восемь ядер в середине прошлого десятилетия свою «штукубаксов» объективно стоили. Спустя три года примерно такие же отдавали уже в три раза дешевле — и это было справедливо. Сейчас — еще дешевле. Но это уже не слишком интересно — поскольку за те же три сотни (плюс-минус два лаптя) можно купить и восемь других ядер.

Пожалуй, единственный случай, когда «выстрелил» также и разгон UnCore — но здесь он и не мог не выстрелить. Да и вообще — большой кэш и четырехканальный контроллер памяти в таких сценариях очень к месту. Но лишь в том плане, что «исторический» восьмиядерник в штатном режиме работы все-таки не хуже современных шестиядерников. А иногда и восьми — из-за того, что Ryzen линеек 3000 и 5000 сильно «штрафует» внешний контроллер ОЗУ. Впрочем, по сравнению с предыдущими поколениями — и это большой шаг вперед: те в таких нагрузках и вовсе не блистали, скопом проигрывая даже младшим моделям для LGA2011-3. Но и все на этом — кино закончилось.

Возвращаемся с небес на землю — в данном случае картинка больше похоже на среднестатистическую, чем на архиваторы.

А вот как раз и среднестатистическая. Достаточно однозначная — старые процессоры могут конкурировать с новыми по производительности лишь имея фору в количестве ядер. Понятно, что «старые» — в смысле микроархитектуры в первую очередь, а не по времени выпуска. Так-то и Intel пять лет никак со Skylake «не слезет», а AMD догнала эти разработки лишь в позапрошлом году (зато уже и обогнала), до этого момента предлагая как раз нечто аналогичное, но дешевле. Но, поскольку все это уже сделано, сравнение с более старыми процессорами становится однозначным. И разгон, как видим, принципиально изменить положение дел не может — даже достаточно серьезный и «комплексный». Архитектурные отличия — серьезнее.

Энергопотребление и энергоэффективность

Вот на чем разгон сказался радикально, так это на энергопотреблении. В штатном режиме Broadwell-E по сегодняшним меркам решения экономичные — что не так уж сложно благодаря невысоким частотам, да еще и при почти том же техпроцессе, который используется сейчас (с тех пор немного усовершенствовался и «оброс плюсами», но принципиально до сих пор не изменился). Повышение же частот приводит к росту энергопотребления совсем не пропорционально увеличению производительности. В обычном режиме Core i7-6900K был на одном уровне с Ryzen 7 3700X, немного даже уступая (в хорошем смысле слова) Core i5-10600K, не говоря уже о Ryzen 7 2700X — но увеличение частоты все показатели практически удвоило.

Итоговый результат соответствующий — разгон отбрасывает Broadwell-E практически на уровень Sandy Bridge — с которого Intel долгое время поднималась, сменив по пути тройку техпроцессов. Текущее поколение процессоров компании каким-то эталоном по энергоэффективности сейчас тоже не является. Но «жрать» можно тоже по-разному — одно дело, когда это позволяет хотя бы быстро работать, а другое — наоборот. Разгон — это как правило «наоборот». Что можно считать аксиомой — но и аксиомы временами полезно напоминать.

Игры

Как уже было сказано в описании методики, сохранять «классический подход» к тестированию игровой производительности не имеет смысла — поскольку видеокарты давно уже определяют не только ее, но и существенным образом влияют на стоимость системы, «танцевать» нужно исключительно от них. И от самих игр — тоже: в современных условиях фиксация игрового набора на длительное время не имеет смысла, поскольку с очередным обновлением может измениться буквально все. Но краткую проверку в (пусть и) относительно синтетичных условиях мы проводить будем — воспользовавшись парой игр в «процессорозависимом» режиме.

Казалось бы, Broadwell-E должны быть отличными «игровыми» процессорами: много ядер и кэша плюс все та же старая добрая кольцевая шина (чего так не хватает моделям под LGA2066). В какой-то степени так оно и есть. Особенно при разгоне — результат не сказать, чтоб хуже, чем у позапрошлогодних Ryzen. Выше, впрочем, хорошо было видно — какой ценой. А без нее — все хуже. Хотя на деле бывает и еще хуже — достаточно посмотреть на Ryzen первого и второго поколения, которые и на такие результаты неспособны.

Но даже и последнее на деле не катастрофа, поскольку если не залазить на шкаф специально, производительность все равно «упрется» в GPU, а процессор — вторичен. Однако этот результат полезен для тех, у кого старый компьютер «приличного» уровня уже есть — поменяв видеокарту на современную, его игровую жизнь можно продлить надолго и без серьезных проблем. Покупка же подобной системы с нуля хоть и популярна благодаря низким ценам, но эффективным вложением средств считаться уже вряд ли может. Хотя если энергопотребление не напрягает, «китайские» системные платы устраивают, рекордов ставить не планируется, а вот сэкономить хочется побольше — тоже сойдет. Можно будет даже иногда потроллить владельцев «старых» Ryzen — что тоже развлечение.

Итого

Иногда кажется, что «жизнь» HEDT-систем может быть более длинной, чем у обычных массовых решений. На деле это только кажется. Как правило, такие компьютеры приобретаются не просто так, а когда максимальная производительность действительно нужна. Но в таких случаях и требования к производительности обычно растут даже быстрее средних, поэтому то, что процессор за $999 спустя пять лет может как-то бороться с процессором за $199 (если говорить о рекомендованных розничных ценах), да и то не совсем на равных, оказывается слабым утешением. Когда-то эти модели были безоговорочными лидерами, под конец жизненного цикла их подкосило появление первых Ryzen (близких по скорости, но более дешевых), а дальше индустрия и вовсе ушла вперед.

При этом, и выкидывать жалко, так что «нормальных» цен на бывшие в употреблении системы тоже не наблюдается. «Бузионы» — немного другой вид спорта: серверы на них, все-таки, списывать приходится в любом случае. Поэтому в данном случае попробовать купить на грош пятаков можно — не забывая о странностях «современных» плат для этой платформы и низких тактовых частотах этих процессоров. Ядер зато больше — что в некоторых задачах способно последнее частично скомпенсировать. Но все равно не рассчитывая на какие-то рекорды производительности уровня, хотя бы, современных Ryzen 9, где все хорошо и с архитектурой, и с частотами, а с количеством ядер — тоже неплохо. Пусть и дороже — однако в очередной раз можно лишь констатировать, что чудеса в современном мире если и случаются, то не на рынке.