Уже более года прошло со времени анонса 22-нанометровых процессоров Intel Core четвертого поколения, известных под кодовым наименованием Haswell, а до анонса 14-нанометровых процессоров Intel Core пятого поколения (кодовое наименование Broadwell) еще как минимум полгода (ожидается, что они появятся лишь в начале 2015 г.). А значит, дабы не допустить стагнации компьютерного рынка, надо как минимум расширять ассортимент процессоров Haswell. Можно было, конечно, пойти традиционным путем и просто добавлять к списку уже имеющихся процессоров новые модели, однако маркетологи Intel решили не просто расширить модельный ряд Haswell, но и по-новому назвать новые процессоры. Так что одновременно с анонсом чипсетов Intel 9-й серии компания объявила о доступности линейки процессоров Haswell Refresh (обновленные процессоры Haswell). Видимо, по задумке стратегов Intel, новые чипсеты вкупе с новой линейкой процессоров должны были всколыхнуть депрессивный рынок настольных ПК. Возможно, так бы и случилось, если бы появилось что-то действительно новое. Но, увы, никакого реального обновления в Haswell Refresh нет. По сути, это те же самые процессоры Haswell, но с чуть более высокой тактовой частотой. Чипсеты Intel 9-й серии также практически не отличаются от чипсетов 8-й. А потому есть очень большие основания сомневаться, что появление новых материнских плат и процессоров Haswell Refresh как-то отразилось на росте продаж комплектующих для настольных ПК. Впрочем, в этой статье речь пойдет не о процессорах Haswell Refresh, а о двух новых процессорах Intel, известных под кодовым наименованием Devil’s Canyon, а также о новом юбилейном процессоре Intel Pentium G3258, который был анонсирован одновременно с ними.
Что нового в новых процессорах?
Итак, в начале июня, в рамках выставки Computex 2014, были представлены процессоры семейства Devil’s Canyon («каньон дьявола»), которые известны также под названием Haswell Refresh-K. Кроме того, был анонсирован так называемый юбилейный процессор Intel Pentium G3258, выпуск которого приурочен к 20-летию марки Pentium.
Процессоры семейства Devil’s Canyon и примкнувший к ним Intel Pentium G3258 ориентированы на оверклокеров и компьютерных энтузиастов. На сегодняшний день семейство Devil’s Canyon составляют всего две модели: Intel Core i7-4790K и Core i5-4690K. Их отличительная особенность заключается в том, что у них разблокирован коэффициент умножения, то есть они относятся к процессорам K-серии. Казалось бы, зачем нужно новое название Devil’s Canyon, если в семействе Haswell и без того имеются разблокированные процессоры K-серии (Core i7-4770K и Core i5-4670K)? И чем вообще новые процессоры отличаются от того, что уже давно присутствует на рынке? Понятно, что тактовая частота у новинок немного выше. Тем не менее, это не просто обновленные процессоры Haswell с разблокированным коэффициентом умножения — есть и еще одно отличие между обычными процессорами Haswell K-серии и процессорами Devil’s Canyon. Речь идет об изменении типа термоинтерфейса между поверхностью кристалла и теплорассеивающей крышкой корпуса процессора. Напомним, что со стороны оверклокеров в адрес процессоров Haswell неоднократно раздавались упреки в том, что внутренний термоинтерфейс имеет плохую теплопроводность, что, в свою очередь, негативно отражается на разгонном потенциале процессора. Кстати, именно поэтому от эффективности кулера при разгоне процессоров Haswell мало что зависит, и именно поэтому некоторые оверклокеры снимали процессорную крышку и самостоятельно меняли термоинтерфейс.
Новый материал термоинтерфейса, который применяется в процессорах Devil’s Canyon, называется Next-Generation Polymer Thermal Interface Material (NGPTIM) (полимерный термоинтерфейс следующего поколения). Естественно, в Intel заявляют, что этот материал обладает улучшенной теплопроводностью и решает проблему перегрева процессора из-за недостаточно быстрого отвода тепла. Правда, не очень понятно, зачем потребовалось изобретать велосипед. Ведь наиболее эффективный термоинтерфейс между кристаллом и крышкой корпуса процессора — это бесфлюсовая пайка. И почему в процессорах Devil’s Canyon не используется припой в качестве термоинтерфейса — не очень понятно. Ну а насколько эффективен полимерный термоинтерфейс NGPTIM, мы посмотрим в ходе тестирования новых процессоров.
Есть и еще одно отличие между Devil’s Canyon и Haswell: немного изменилась так называемая обвязка процессоров. Речь идет об изменении схемы питания: на днище процессора появились дополнительные конденсаторы, что, по заявлению Intel, способствует улучшению стабильности питания процессора.
Ну а что касается самого кристалла новых процессоров Devil’s Canyon, то он ничем не отличается от кристалла процессоров Haswell. По сути, Devil’s Canyon — это тот же Haswell, но с измененным термоинтерфейсом, измененной схемой электрической обвязки и с чуть увеличенной тактовой частотой.
Что касается юбилейного процессора Intel Pentium G3258, выпущенного к 20-летию марки Pentium, то это, по сути, также процессор Haswell (правда, в облегченном варианте), и с процессорами Devil’s Canyon его роднит только то, что он разблокирован (кстати, это единственный разблокированный процессор Pentium). Однако в данном процессоре не меняли термоинтерфейс и схему электрической обвязки.
Ну а теперь, познакомимся более детально с техническими характеристиками процессоров Devil’s Canyon и Intel Pentium G3258. Для сравнения мы также добавили в таблицу Intel Core i7-4770K и Core i5-4670K, поскольку процессор Core i7-4790K — это обновленная версия процессора Core i7-4770K, а процессор Core i5-4690K — это обновленная версия процессора Core i5-4670K.
| Характеристики | Core i7-4770K | Core i7-4790K | Core i5-4670K | Core i5-4690K | Pentium G3258 |
| Кол-во ядер | 4 | 4 | 4 | 4 | 2 |
| Кол-во потоков (Hyper-Threading) | 8 | 8 | 4 | 4 | 2 |
| Базовая тактовая частота, ГГц | 3,5 | 4,0 | 3,4 | 3,5 | 3,2 |
| Максимальная частота в режиме Turbo Boost, ГГц | 3,9 | 4,4 | 3,8 | 3,9 | — |
| Кэш L3, МБ | 8 | 8 | 6 | 6 | 3 |
| Поддержка памяти DDR3 | 1333/1600 | 1333/1600 | 1333/1600 | 1333/1600 | 1333 |
| Максимальный объем памяти, ГБ | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| Кол-во каналов памяти | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Максимальная расчетная мощность, Вт | 84 | 88 | 84 | 88 | 83 |
| Графическое ядро | HD Graphics 4600 | HD Graphics 4600 | HD Graphics 4600 | HD Graphics 4600 | HD Graphics |
| Базовая частота графического ядра, МГц | 350 | 350 | 350 | 350 | 350 |
| Максимальная частота графического ядра, МГц | 1250 | 1250 | 1200 | 1200 | 1100 |
Если сравнивать Core i7-4770K и Core i7-4790K, то, как мы видим, разница лишь в тактовой частоте, а также в максимальной расчетной мощности. В случае процессора Core i7-4790K последняя на 4 Вт выше, что, конечно же, абсолютно не критично.
Аналогично, и процессоры Core i5-4670K и Core i5-4690K отличаются друг от друга лишь тактовой частотой и максимальной расчетной мощностью.
Эффективность термоинтерфейса и новой схемы электрической обвязки
Для того чтобы оценить, насколько эффективен новый термоинтерфейс вкупе с новой оптимизированной схемой электрической обвязки в процессорах Devil’s Canyon, мы сравнили температуру и потребляемую мощность процессоров Intel Core i7-4770K и Core i7-4790K при одинаковой нагрузке. Оба процессора разгонялись на одном и том же стенде путем изменения коэффициента умножения синхронно для всех ядер процессора. Частота разгона для обоих процессоров составляла 4,4 ГГц, а напряжение питания ядер фиксировалось и составляло 1,218 В.
Для загрузки процессора применялись тесты Stress CPU и Stress FPU из пакета AIDA64.
Итак, результаты тестирования следующие. При загрузке тестом Stress CPU температура ядер процессора Intel Core i7-4770K не превосходит 67 °C, а потребляемая мощность составляет 72 Вт.
Точно в таких же условиях процессор Intel Core i7-4790K потребляет 64 Вт, а температура его ядер не превосходит 59 °C. Как видим, разница по температуре составляет 8 градусов, что, конечно же, весьма существенно для разгона процессора.
При загрузке тестом Stress FPU температура ядер процессора Intel Core i7-4770K достигает критического значения в 100 °C и наступает режим троттлинга. Потребляемая мощность при этом возрастает до 133 Вт.
В то же время процессор Intel Core i7-4790K нагревается в этих условиях лишь до 88 °C, а потребляемая им мощность составляет 127 Вт. Никакого троттлинга не наблюдается.
Казалось бы, данные тесты свидетельствуют о том, что процессор Intel Core i7-4790K имеет более высокий потенциал для разгона. Однако не будем торопиться с выводами.
Кроме сравнения процессоров Core i7-4790K и Core i7-4770K на одной частоте и при фиксированном напряжении питания ядер, мы также протестировали каждый из них на предмет выявления максимальной частоты разгона. При разгоне менялся только коэффициент умножения, а все остальные параметры были установлены в режим Auto.
Выяснилось, что для Intel Core i7-4790K максимальная частота, на которой он запускается, составляет 4,9 ГГц. Однако начиная с частоты 4,5 ГГц при загрузке тестом Stress FPU наблюдается троттлинг. То есть температура ядер процессора достигает 100 °C, а тактовая частота в режиме троттлинга меняется от 4,4 до 4,5 ГГц. Потребляемая процессором в данном режиме мощность составляет порядка 145 Вт. Причем одно и то же наблюдается на частотах 4,6, 4,7, 4,8 и 4,9 ГГц: в случае загрузки тестом Stress FPU процессор Intel Core i7-4790K ведет себя абсолютно одинаково, его реальная частота за счет троттлинга меняется от 4,4 до 4,5 ГГц, а температура ядер процессора достигает критического значения.
Аналогично, и процессор Intel Core i7-4770K можно запустить на частоте вплоть до 4,9 ГГц, однако при загрузке тестом Stress FPU начиная с таковой частоты 4,4 ГГц наблюдается троттлинг (температура ядер процессора достигает 100 °C), и реальная устоявшаяся частота процессора составит 4,0 ГГц. Потребляемая процессором мощность составляет порядка 135 Вт.
Как видим, в плане максимальной достижимой в разгоне частоты процессоры Intel Core i7-4790K и Intel Core i7-4770K не отличаются. Однако в режиме троттлинга Intel Core i7-4790K работает на более высокой тактовой частоте и, теоретически, должен обеспечивать более высокую производительность.
Однако, как это нередко бывает, теория — это одно, а практика — совсем другое.
Тестирование
Для оценки производительности новых процессоров Intel мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарка iXBT Notebook Benchmark v.1.0, который основан на реальных пользовательских приложениях. Единственное, что мы изменили — убрали тест скорости загрузки приложений и контента. Дело в том, что результаты данного теста зависят, в первую очередь, от производительности подсистемы хранения данных и скорости оперативной памяти, а поскольку мы тестировали непосредственно процессоры и на одном стенде, то смысла в этом просто нет. Соответственно, интегральный результат рассчитывался без учета теста скорости загрузки приложений и контента.
Кроме того, все результаты мы нормировали относительно результатов процессора Intel Core i7-4770K в штатном режиме работы (без разгона), а не референсного ноутбука на базе процессоры Intel Core i5-3317U (как предполагает наша методика). Сама же методика вычисления интегрального результата осталось неизменной.
Все процессоры были протестированы на одном и том же стенде, который имел следующую конфигурацию:
- материнская плата: Asus Sabertooth Z97 Mark II
- чипсет материнской платы: Intel Z97
- оперативная память: два модуля по 8 ГБ Geil Evo Veloce PC3-19200
- режим работы памяти: DDR3-1600 (двухканальный)
- накопитель: Intel SSD 520 Series 240 ГБ
- кулер: Thermaltake Contac 30
Каждый процессор мы протестировали дважды: в штатном режиме работы и в режиме разгона. Разгон процессора производился изменением коэффициента умножения синхронно для всех ядер процессора. То есть независимо от числа загруженных ядер все ядра работали на одной частоте. Напряжение питания и остальные параметры не изменялись (режим Auto). Разгон производился до тех пор, пока они были в состоянии продемонстрировать стабильную работу в нашем тесте без зависаний.
Результаты разгона процессоров следующие. Intel Core i7-4770K стабильно работал на частоте 4,6 ГГц. Напомним, что этот же процессор можно было запустить и на частоте 4,9 ГГц, однако на такой частоте он не способен пройти наши тесты на основе реальных приложений.
Intel Core i7-4790K, как бы это ни показалось странным, смог продемонстрировать стабильную работу только на частоте 4,5 ГГц. И это при том, что запустить его тоже можно и на частоте 4,9 ГГц. Возможно, причина заключается в том, что в режиме троттлинга у Intel Core i7-4790K более высокая тактовая частота в сравнении с процессором Intel Core i7-4770K, что и вызывает нестабильность его работы.
Intel Core i5-4690K смог продемонстрировать стабильную работу только на частоте 4,4 ГГц. Ну а самым разгоняемым оказался процессор Pentium G3258, который продемонстрировал стабильную работу на частоте 4,8 ГГц. Собственно, тот факт, что именно Pentium G3258 продемонстрировал отличные разгонные возможности, вполне закономерен. Все же разогнать два ядра значительно проще, чем четыре (в силу меньшего энергопотребления).
Ну а теперь обратимся к результатам тестирования наших процессоров.
Нет смысла обсуждать каждый тест в отдельности, а потому поговорим сразу об интегральных показателях.
Начнем с результатов тестирования Core i7-4770K и Core i7-4790K. Итак, разгон процессора Core i7-4770K до частоты 4,6 ГГц позволяет увеличить интегральную производительность на 18%. Говорить в данном случае о том, насколько прирост производительности адекватен росту тактовой частоты, бессмысленно. Во-первых, в штатном режиме работы частота процессора зависит от приложения (однопоточное или многопоточное), и тот факт, что его максимальная частота в режиме Turbo Boost составляет 3,9 ГГц, вовсе не означает, что он будет работать именно на такой частоте. Во-вторых, тот факт, что процессор разогнан до частоты 4,6 ГГц, вовсе не означает, что в реальных приложениях он действительно будет работать на такой частоте. Как было продемонстрировано выше, в режиме троттлинга реальная частота Core i7-4770K снижается до 4,0 ГГц.
Для процессора Core i7-4790K в штатном режиме работы интегральный показатель производительности составляет 110 баллов, то есть он на 10% превосходит по производительности Core i7-4770K (это совершенно естественно, если вспомнить, что у него выше тактовая частота — и базовая, и Turbo Boost). А вот в режиме разгона до частоты 4,5 ГГц интегральный результат его производительности составляет 118 баллов, то есть ровно столько же, сколько и для процессора Core i7-4770K на частоте 4,6 ГГц. Собственно, и в этом результате нет ничего необычного, поскольку реальная частота работы процессора и та частота, до которой он разогнан — это не одно и то же.
Что касается результатов тестирования Core i5-4690K, то в штатном режиме работы он демонстрирует производительность на 17% ниже, чем Core i7-4770K, а его разгон до частоты 4,4 ГГц позволяет увеличить производительность на 15%. Тем не менее, даже в режиме максимального разгона производительность Core i5-4690K оказывается на 4% ниже производительности процессора Core i7-4770K в штатном режиме работы.
Ну и в заключение рассмотрим результаты тестирования процессора Pentium G3258. В штатном режиме работы он демонстрирует интегральную производительность на 53% ниже, чем Core i7-4770K (напомним, что у него вдвое меньше «реальных» ядер, а приложения нашей методики неплохо распараллеливают вычисления на несколько потоков). Разгон этого процессора до частоты 4,8 ГГц позволяет повысить его интегральную производительность на 36%. С учетом того, что тактовая частота процессора в данном случае увеличивается на 50%, это очень неплохой результат.
Выводы
Итак, давайте попытаемся подвести итог нашему тестированию новых процессоров Intel.
Доведенный до ума 22-нанометровый техпроцесс позволил массово создавать процессоры, которые способны работать на более высоких тактовых частотах, нежели те процессоры Haswell, которые были выпущены год назад. Поменяв еще и внутренний термоинтерфейс и оптимизировав схему электрической обвязки, компания Intel выпустила на рынок два новых процессора, которые составили семейство Devil’s Canyon. Кроме того, был выпущен бюджетный процессор Pentium G3258 с разблокированным коэффициентом умножения.
Как показало наше тестирование, в штатном режиме работы интегральная производительность Core i7-4790K немного выше производительности Core i7-4770K. Собственно, это и понятно, поскольку базовая тактовая частота у нового процессора немного выше. Аналогично, можно ожидать, что и интегральная производительность Core i5-4690K будет немного выше производительности Core i5-4670K в штатном режиме работы. Это уже само по себе хороший результат, учитывая тот факт, что стоимость процессоров в паре Core i7-4770K и Core i7-4790K, а также Core i5-4670K и Core i5-4690K одинаковая.
А вот в режиме разгона все не так однозначно. Вроде бы разгонный потенциал процессора Core i7-4790K выше, чем у Core i7-4770K: в одинаковых условиях загрузки на одной и той же тактовой частоте и при фиксированном напряжении питания температура и энергопотребление Core i7-4790K оказываются ниже, чем в случае Core i7-4770K. Тем не менее, на нашем стенде максимальная тактовая частота, до которой можно было разогнать эти процессоры, оказалась одинаковой и составила 4,9 ГГц. При полной загрузке на данной частоте оба процессора работали с троттлингом, однако немного по-разному: у Core i7-4770K в режиме троттлинга тактовая частота опускалась до 4,0 ГГц, а у нового Core i7-4790K — менялась от 4,4 до 4,5 ГГц. Казалось бы, это означает, что при разгоне Core i7-4790K должен демонстрировать более высокую производительность, однако тестирование с использованием реальных приложений преподнесло сюрприз: Core i7-4770K стабильно проходил тест на частоте 4,6 ГГц, а вот Core i7-4790K — только на 4,5 ГГц, причем в состоянии разгона оба процессора продемонстрировали одинаковую интегральную производительность (поскольку, как было показано, частота разгона и реальная частота работы процессора — это не одно и то же).
Вообще, нужно понимать, что разгон — это всегда лотерея. Все зависит от конкретного экземпляра процессора, и тут уж как повезет. В целом, наверное, среднестатистический процессор Core i7-4790K разгоняется лучше, чем его предшественник Core i7-4770K. Однако среднестатистический — это как средняя температура по больнице.
В принципе, все то же самое можно сказать и о процессорах Core i5-4670K и Core i5-4690K, хотя возможности напрямую сравнить их друг с другом у нас не было.
Что же касается процессора Pentium G3258, то, несмотря на отсутствие нового термоинтерфейса, он отлично разгоняется: увеличение тактовой частоты в нашем случае составило 50%. Для процессора стоимостью менее 100 долларов интегральная производительность Pentium G3258 в 64% от Core i7-4770K очень даже неплоха.
Ну и в заключение скажем о рекомендуемых ценах рассмотренных процессоров. Процессоры Core i7-4790K и Core i7-4770K стоят 350 долларов (боксовый вариант), Core i5-4670K и Core i5-4690K — 243 доллара, а за бюджетный Pentium G3258 придется выложить 72 доллара.
