Тестирование двух- и четырехъядерных процессоров Intel Core i3 и Core i5 в сравнении с аналогичными AMD Athlon и Ryzen

Тестируем процессоры Intel Core i7 от 2700K до 10700K: закрывая страницу LGA115x

Осенью прошлого года мы успели освежить знания о производительности Intel Core i7 от второго до десятого поколения, а немного позднее подошли к истории с другого ракурса, занявшись Celeron и Pentium. Пришли к закономерному выводу: в разных сегментах поступь прогресса оказывается разной. Количественные характеристики Celeron принципиально не меняются еще со времен LGA775 позапрошлого (как быстро летит время! :)) десятилетия: это по-прежнему «просто» двухъядерные процессоры. Долгое время и Pentium были точно такими же, но в 2017 году обрели поддержку Hyper-Threading. Микроархитектуры же не меняются уже с 2015 года — соответственно, в семействе Celeron есть только рост тактовых частот (запас имеется, поскольку они всегда были занижены относительно «взрослых» моделей), а в семействе Pentium есть и одно небольшое качественное изменение. Настольные Core i7 с момента своего появления были четырехъядерными «восьмипоточными», но начиная с того же 2017 года «ядерная формула» удвоилась. Поэтому и производительность выросла серьезнее, чем в бюджетном сегменте.

Тестирование AMD Athlon для АМ4 и Intel Celeron и Pentium для LGA115x

Какие процессоры Intel могут похвастаться тем же самым? «Середнячки» семейства Core i3. Бо́льшую часть своей истории они были такими, как современные Pentium: два ядра/четыре потока, отсутствие Turbo Boost. В рамках «второй версии» платформы LGA1151 они сначала получили четыре ядра, а потом и турбо-режим, превратившись в аналоги Core i5 для первой инкарнации LGA1151. Современные же Core i3 для LGA1200 в точности повторяют уже Core i7 первой половины 2017 года. Тоже удвоение.

Естественно, и застой, и его окончание случились не без участия AMD. Точнее, пока это «участие» в основном отсутствовало, в Intel никуда не торопились, постепенно шлифуя архитектуру и переходя с одного техпроцесса на другой, но не меняя количество ядер в настольных семействах. А 2017 год оказался переломным из-за совпадения двух условий. Во-первых, начались проблемы с освоением техпроцесса 10 нм, которые не кончились и в следующем году, и в 2019-м, и частично сохранились даже в 2020-м. Новые же микроархитектуры были привязаны к освоению новых норм производства, так что тоже отложились. Изначально компания считала проблемы временными, надеялась быстро разобраться и с тем, и с другим без существенной коррекции планов. AMD же на рынок вернулась в двойственном положении: микроархитектура Zen существенно превосходила ее предыдущие разработки, но отставала от уже существующих решений Intel. Отставание составляло примерно на одно поколение: у Intel уже два года как был Skylake, а AMD догнала Haswell. Техпроцессы оказались одинаковой длины «в попугаях», но на деле соотносились примерно так же, как архитектуры того периода. Поэтому у AMD не оставалось другого выхода, кроме как развязать «войну ядер», в каждом сегменте предлагая большее количество выполняемых одновременно потоков вычисления (а то и физических ядер), чем у Intel. В гонку пришлось ввязаться и Intel. А пару лет назад (после появления Zen2 — уже и без форы не хуже, чем Skylake) понадобилось бежать еще в два раза быстрее, чем раньше. Практические проблемы к тому моменту еще не были решены, и угнаться за Ryzen 9 не получалось, даже существенно снизив цены процессоров для LGA2066. Поэтому сейчас в сегменте высокой производительности плотно закрепилась AMD, «на верху» массового — шаткое равновесие, а вот пониже Intel чувствует себя нормально: AMD так и не модернизировала свои Athlon, APU 4000-й линейки поставляет ограниченно, да и с «чистыми» Ryzen 3 не все гладко (например, с помпой анонсированный «элитный» Ryzen 3 3300Х уже давно очень сложно купить).

В общем, прошлогодние Pentium и Core i3 с рыночной точки зрения оказались настолько хороши, что меняться не будут и в наступившем году. В том плане, что новые модели — это тоже Core десятого поколения (что перестанет указываться на наклейках), но семейства Comet Lake Refresh: не Comet Lake, но и не Rocket Lake. Их тестированием мы займемся в скором времени, благо необходимость давно назрела.

Сегодня — немного другая тема. Как уже было сказано было выше, самые серьезные изменения пришлись примерно на период 2017—2018 гг. Решения того времени до сих пор встречаются даже в магазинах, не говоря уж о вторичном рынке и рабочих столах пользователей. К слову, предложения AMD и Intel были немного разными, причем AMD формально и вовсе не меняла с тех пор платформу (реально же есть проблемы совместимости старых процессоров с новыми платами — да и самой совместимости в данном направлении никто не обещал). Так что тогдашние процессоры в том или ином виде и ныне нередко «живут» в качестве бюджетных решений. Поэтому хорошо бы их сравнить непосредственно друг с другом — благо это до сих пор актуально.

Участники тестирования

  Intel Pentium G4620 Intel Core i3-6100 Intel Core i3-7350K Intel Core i5-7400 Intel Core i5-7600K
Название ядра Kaby Lake Skylake Kaby Lake Kaby Lake Kaby Lake
Технология производства 14 нм 14 нм 14 нм 14 нм 14 нм
Частота ядра, ГГц 3,7 3,7 4,2 3,0/3,5 3,8/4,2
Количество ядер/потоков 2/4 2/4 2/4 4/4 4/4
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 64/64 64/64 64/64 128/128 128/128
Кэш L2, КБ 2×256 2×256 2×256 4×256 4×256
Кэш L3, МиБ 3 4 4 6 6
Оперативная память 2×DDR4-2400 2×DDR4-2133 2×DDR4-2400 2×DDR4-2400 2×DDR4-2400
TDP, Вт 51 51 60 65 91
Количество линий PCIe 3.0 16 16 16 16 16
Интегрированный GPU HD Graphics 630 HD Graphics 530 HD Graphics 630 HD Graphics 630 HD Graphics 630

По сути, главные герои — пять процессоров для первой версии LGA1151. Pentium именно тогда «совпали» с Core i3 по части характеристик. Но не по всем — ограниченная поддержка новых наборов команд (хотя тот же AVX давно уже не новый) сохраняется до сих пор. Поэтому интересно сравнить его с самым медленным Core i3 для этой платформы. Тем более, модели 6000-го семейства до сих пор сохраняют устойчивый спрос на вторичном рынке — во многом из-за того, что они последние с полной официальной поддержкой Windows 7 (вплоть до наличия официальных видеодрайверов). Core i3-7350K — ария из другой оперы: это высокочастотный двухъядерник с разблокированными множителями. Вызывающий ощущение, что Intel-то все делает правильно — но с опозданием. Действительно — будь это 6350К годом-двумя ранее, все было бы совсем иначе. Но в 2017 году подобный процессор по цене на уровне младших Core i5 или даже Ryzen 5 смотрелся уж очень странно. Хотя тестированию оно не мешает — и любопытно оценить фактически лучший процессор с формулой 2С/4T. Напомним — ныне «пентиумно-атлоновской», но не без нюансов.

  Intel Pentium Gold G5500 Intel Core i3-8100 Intel Core i3-8350K Intel Core i3-9100F
Название ядра Coffee Lake Coffee Lake Coffee Lake Coffee Lake Refresh
Технология производства 14 нм 14 нм 14 нм 14 нм
Частота ядра, ГГц 3,8 3,6 4,0 3,6/4,2
Количество ядер/потоков 2/4 4/4 4/4 4/4
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 64/64 128/128 128/128 128/128
Кэш L2, КБ 2×256 4×256 4×256 4×256
Кэш L3, МиБ 4 6 8 6
Оперативная память 2×DDR4-2400 2×DDR4-2400 2×DDR4-2400 2×DDR4-2400
TDP, Вт 54 65 91 65
Количество линий PCIe 3.0 16 16 16 16
Интегрированный GPU UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 нет

Тройка моделей для второй версии LGA1151 — где двухъядерными остались только Pentium. Вместо Core i3-8350K нам бы больше подошел 9350К, но первый под рукой был, а второй пришлось бы искать специально. А для качественной оценки — и этого хватит.

  Athlon 3000G AMD Ryzen 3 2200G AMD Ryzen 5 1400 AMD Ryzen 5 2400G AMD Ryzen 5 3400G
Название ядра Raven Ridge Raven Ridge Summit Ridge Raven Ridge Picasso
Технология производства 14 нм 14 нм 14 нм 14 нм 12 нм
Частота ядра, ГГц 3,5 3,5/3,7 3,2/3,4 3,6/3,9 3,7/4,2
Количество ядер/потоков 2/4 4/4 4/8 4/8 4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 128/64 256/128 256/128 256/128 256/128
Кэш L2, КБ 2×512 4×512 4×512 4×512 4×512
Кэш L3, МиБ 4 4 8 4 4
Оперативная память 2×DDR4-2667 2×DDR4-2933 2×DDR4-2666 2×DDR4-2933 2×DDR4-2933
TDP, Вт 35 65 65 65 65
Количество линий PCIe 3.0 4 12 20 12 12
Интегрированный GPU Vega 3 Vega 8 нет Vega 11 Vega 11

Разношерстная группа процессоров AMD — тоже пять моделей. Четырехъядерные Athlon мы пока не тестировали, но большой необходимости нет — их процессорная часть такая же, как у четырехъядерных Ryzen 3 первых поколений. Вот графика — все та же Vega 3, что и в других Athlon, так что без дискретной видеокарты Ryzen предпочтительнее. И лучше сразу Ryzen 5. Которых будет три: 3400G уже раньше протестировали, 2400G добавили за компанию, а 1400 — это попросту младший настольный Ryzen 5. В свое время конкурировал с Core i5-6400/7400, а потом — старшими Core i3 восьмого и девятого поколения, так что и сегодня к месту придется.

Прочее окружение традиционно: видеокарта AMD Radeon Vega 56, SATA SSD и 16 ГБ памяти DDR4, максимальной по спецификациям частоты.

Методика тестирования

Методика тестирования компьютерных систем образца 2020 года

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

Все процессоры Intel выполняют четыре потока вычислений, однако одно дело делать это четырьмя ядрами, а другое — на двух с Hyper-Threading. Результат виден невооруженным глазом. Также видно, что после апгрейда Core i3 поддержка SMT стала слабым подспорьем для Ryzen 5 — только-только компенсирующим отставание в микроархитектуре. И еще можно обратить внимание на то, как даже преимущество в тактовой частоте все еще не позволяет Pentium догнать Core i3-6100. Причина указаны выше. И, пожалуй, зря в Intel с этим до сих пор балуются — это было оправдано разве что в 2017 году.

Картина почти та же — только тут уже Ryzen 5 2400G/3400G хотя бы устойчиво обгоняют «чисто четырехъядерные» процессоры Intel, а вот 1400 еще «болтался» на их уровне — но в 2017 году оно было вполне простительно.

Мы не раз отмечали, что при прочих равных процессоры AMD до Zen2 включительно в этих задачах медленнее Skylake. Тем более это верно для изначального Zen — однако тактика закидывания ядрами три-четыре года назад работала нормально. Как минимум, обеспечивая паритет 1400 с 6400/7400 — а уровнем ниже процессоры AMD и вовсе смотрелись лучше.

В отличие от обработки фотографий, где блеснуть ядрами сложно — не слишком и нужно их большое количество. Поэтому даже старшие двухъядерные модели Intel некогда смотрелись нормально — но не Pentium. Снижение же цен на четыре ядра путем преобразования старых Core i5 в новые Core i3 и вовсе закрепило лидерство Intel. Правда только в такой вот частной группе. Да и оба производителя сейчас уже такой уровень производительности для новых процессоров не рассматривают как что-то интересное, «двинув вверх» и Ryzen 3, и Core i3. А для конкуренции с Pentium достаточно и четырехъядерных Athlon.

Лучшая агитация за многопоточность: неважно чего — главное побольше. Как и предполагалось — простой целочисленный код, который отлично разбивается на любое разумное число потоков. Единственное, что немного омрачает идиллию — четыре старых однопоточных ядра AMD не сильно-то лучше (да и не всегда лучше), чем два двухпоточных от Intel. Но, поскольку компания такое уже позиционирует как конкурента не то, что Pentium, а иногда и Celeron — ничего страшного.

Равно как и в данном случае — небольшим отставанием (где оно вообще есть) на практике можно и пренебречь. Для своего времени производительность была достаточной, позднее появились новые модели. Возможно, чуть более быстрая и резкая «девальвация» APU не помешала бы — но конкретный выбор все равно всегда делался по совокупности характеристик, а не по какой-то конкретной задаче.

Тем более, что таковые бывают разными. Хотя в целом все равно выходит, что четырехъядерные Ryzen 5 уже и два-три года назад стали конкурентами только Core i3. А теперь вспоминаем, что как раз тогда AMD начала делать ставку на шестиядерные модели чуть ли не во всех сегментах, кроме бюджетного. Формулы же 4С/4Т и 4С/8Т остались только в APU и некоторых ОЕМ-моделях. Но APU продвигались во многом как универсальное интегрированное решение — благодаря в первую очередь «хорошему» GPU, а не какой-то выдающейся процессорной производительности.

В общем и целом, про двухъядерные Skylake (не говоря уже про более ранние процессоры) можно уже начинать забывать. В виде Pentium они продолжают свою жизнь — но в тех сегментах, где о производительности вообще не принято слишком задумываться. Все остальные герои вчерашних дней, принявшие участие в сегодняшнем тестировании, пока еще поживут — если уже куплены и пока устраивают. Но не более того — это владельцы Core i5 начала десятилетия несколько лет могли себе позволить брюзжать на тему того, что их процессоры и поменять-то не на что, поскольку производители не пойми чем занимаются. У тех, кто подобные (пусть уже и в полтора раза более быстрые) модели брал на «излете» времени на это не было. Развернулась конкуренция, и... В сегменте топовых решений это увеличило и производительность, и цены. А вот ниже — производительность росла, но цены падали. Если в первом квартале 2017 года в Intel могли себе позволить выставить на Core i5-7600K рекомендованную цену в $242, то во втором квартале 2019-го это превратилось примерно в Core i3-9100 — уже за $122. А за две с половиной сотни начали продаваться совсем другие процессоры. Собственно, и Ryzen 5 1400 на момент анонса «стоил» $169 (и это было вполне оправдано) — всего полгода спустя нужно было уже три раза подумать, прежде чем предпочесть его Core i3-8100 за $117. А хорошо это или плохо — вопрос философский. Для новых покупателей — подешевело, у успевших купить что-то ранее могли и комплексы развиться :) Хотя и не обязательно, конечно — до сих пор по просторам сети местами бродят пользователи разнообразных Core 2 Quad и первых Phenom — и (вроде бы) не сильно страдают.

Энергопотребление и энергоэффективность

Вот чего у процессоров Intel того времени не отнять — аппетиты были весьма скромными. Последовавшая далее гонка за производительностью в этом плане все сильно испортила — архитектуры и техпроцесс-то остались теми же. Так что сейчас остается лишь пустить скупую слезу, глядя на Core i5-7400 с энергопотреблением уровня «атлонов».

Так что и с энергоэффективностью все было очень хорошо — что в 2017-2018 году рассматривалось как одно из ключевых преимуществ. Сейчас уже представляющее собой интерес лишь с исследовательской точки зрения — борьба давно идет на других этажах и между совсем другими процессорами. Современные решения AMD с тех пор существенно улучшились, у Intel такое не получилось — со всеми вытекающими.

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.

Новых открытий нет — это еще одно ключевое преимущество Intel в те годы: как оказалось, количеством ядер их «качество» скомпенсировать можно далеко не во всех приложениях. Сейчас-то уже начали появляться игры, которым «тесно» на любом четырехъядерном процессоре. Правда наблюдается такое обычно лишь в паре с топовой видеокартой (которая в такой системе окажется примерно никогда), да и как раз исключительно при «облегченных» настройках. Если же хотя бы один пункт не выполняется, то и на современном Pentium мы гарантировано получим «упор» в видеокарту. Не говоря уже о прочих участниках тестирования. Но если же говорить только о его результатах, то тут все просто: Core i5 образца 2017 года или Core i3 2018-2019 (что в принципе одно и то же) для игр подходят лучше, чем бюджетные Ryzen тех же времен. В каких-то случаях — и чем небюджетные того времени тоже. Но в современном игровом компьютере высокого уровня делать нечего уже ни тем, ни другим, ни третьим. Даже при желании сэкономить — есть новые Core i3 и Ryzen 3, которые заметно лучше.

Итого

После тестирования по новой методике старших и младших моделей процессоров Intel и AMD нас «потянуло» и на средние. Принципиально новые результаты от них ждать трудно, но просто иногда полезно освежить память. Тем более, что некоторые модели с тех пор не изменились — например, Pentium остаются и останутся такими же весь этот год. Появились четырехъядерные Athlon, но они идентичны «старым» четырехъядерным Ryzen 3, так что на новое слово тоже не тянут. Да и вообще AMD с тех пор не слишком модифицировала платформу, так что «исторические» модели временами интересны даже в качестве новой покупки. Особенно если это «старшие» APU семейства Ryzen 5: как мы уже убедились, в играх они не слишком отличаются от «новых» APU и/или бюджетных видеокарт-«затычек», поэтому как решение начального уровня право на жизнь имеют. С другой стороны, популярная три года назад «игровая магазинная» конфигурация из Core i3-7100 в паре с GeForce GTX 1050 тоже не сказать чтоб хуже. В общем, каменный век закончился не потому, что закончились камни: просто сейчас за эти же деньги продают уже другие процессоры. Но купленные ранее процессоры продолжают использоваться и многих устраивают. Тем более, что за исключением цен серьезных изменений нет: как работают Core i3 2017 года — мы посмотрели; что Core i3 2018-2019 гг. эквивалентны Core i5 первой половины 2017-го — в очередной раз убедились. Но ведь и Core i3 2020-2021 годов — это в первом приближении Core i7 той же первой половины 2017 года. Да и современные Ryzen 3 — они же. Нынешние Core i5 и Ryzen 5 3000-й линейки, в свою очередь, сильно напоминают Core i7 уже конца 2017 года, а Core i7 до выхода Rocket Lake — это Core i9 2018-го. То есть темпы увеличения производительности выросли. Но реально новые продукты обычно выходят в топовом сегменте, который понемногу дорожает: более дешевые решения у Intel «обновляются» переименованием более дорогих. С продукцией AMD все чуть сложнее, поскольку там-то уже третья микроархитектура за один исторический период, но, зная закономерности, провести нужные параллели всегда можно. Сегодня мы просто убрали из этих «уравнений» немного неизвестных — для большей ясности.

26 марта 2021 Г.