Обзор процессоров Core i3-4340, Core i3-4330 и Core i3-4130

Автор: Gavric
Дата: 20.11.2013
Все фото статьи
Введение

Недавно вышедшие процессоры поколения Haswell, которые стали очередным шагом в развитии интеловских микроархитектур, вызвали у нас не слишком положительный отклик. Основной упор при их разработке Intel сделала на возможность выпуска ультра-энергоэффективных модификаций и на увеличение скорости работы встроенного графического ядра, важные для мобильных применений. Поэтому, с точки зрения энтузиастов настольных компьютеров новая платформа LGA 1150 оказалась всего лишь эволюционным продуктом, который не предлагает заметного роста вычислительной производительности по сравнению со старыми LGA 1155-процессорами поколений Sandy Bridge и Ivy Bridge. К тому же, учитывая изначальную ориентацию Haswell на мобильный сегмент и несколько небрежное отношение Intel к планомерно сокращающейся армии пользователей традиционных компьютеров, у новинки в десктопном исполнении открылись и некоторые неприятные недостатки. Например, высокое энергопотребление при максимальной вычислительной нагрузке и закономерно вытекающий из этого не слишком благоприятный температурный режим.

Однако надо понимать, что Haswell для настольных систем – это большое семейство процессоров, и в нём, наряду с разочаровывающими моделями четырёхъядерников, могут соседствовать и привлекательные модели, нацеленные на другие рыночные сегменты. Intel производит восемь различных вариантов полупроводниковых кристаллов Haswell, отличающихся друг от друга по количеству вычислительных ядер, по конфигурации встроенного графического ускорителя и, как следствие, по компоновке. Среди них вполне могут найтись как менее, так и более удачные, нежели те, что мы видели в основе Core i7 и Core i5 четырёхтысячной серии. Поэтому мы продолжаем знакомство с процессорами Haswell, предназначенными для использования в составе настольных систем.

Сегодня речь пойдёт о двухъядерных процессорах Haswell, относящихся к серии Core i3. Такие процессоры появились на рынке с начала осени, и первые отзывы дают надежду, что на их примере можно увидеть более впечатляющий прогресс, чем произошёл в сфере четырёхъядерных десктопных процессоров. С приходом Haswell в семействе Core i3 произошла не простая замена микроархитектуры с сохранением всех прочих формальных характеристик. Intel, чувствуя в среднем рыночном сегменте определённое давление со стороны APU компании AMD, решила увеличить у своих процессоров объём кэш-памяти, а, кроме того, добавила им поддержку наборов векторных и криптографических инструкций. Серьёзные изменения коснулись и встроенной 3D-графики. Если ранее Intel удостаивала комплектации графическим ядром GT2 лишь избранные модели своих двухъядерных процессоров, то теперь такая графика присуща всем без исключения процессорам серии Core i3, относящимся к поколению Haswell. То есть, другими словами, концепция APU в конечном итоге проняла и микропроцессорного гиганта, который перестал противиться современным рыночным тенденциям и не стал лишать свои недорогие чипы относительно производительных вариантов графического ядра.

В результате, новые процессоры Core i3 на фоне своих предшественников действительно обрели хороший багаж разнообразных преимуществ. Однако достаточно ли его для того, чтобы заставить покупателей переключить своё внимание со старых LGA 1155 систем на более современные платформы с процессорным разъёмом LGA 1150? Об этом мы и поговорим в рамках данного материала.

При этом не стоит забывать о том, что новая платформа LGA 1150 пришла на рынок на очень продолжительный срок. Разработка новых процессоров для десктопов постепенно замедляется, и даже нет никакой уверенности в том, что намеченная Intel на конец следующего года акция Haswell Refresh (обновление десктопной платформы) каким-то образом затронет процессоры класса Core i3. Поэтому, так или иначе, покупателям недорогих систем, которым не нужна лидирующая производительность, столкнуться с Haswell придётся.
Четвёртое поколение Intel Core i3: подробности

С появлением на рынке 32-нм поколения процессоров семейства Sandy Bridge компания Intel ввела чёткую и последовательную классификацию процессорных семейств. В то время как в серии Core i5 и Core i7 вошли чипы с четырьмя или большим количеством вычислительных ядер, семейство Core i3 наполнялось исключительно двухъядерниками. Но не простыми, а снабжёнными технологией Hyper-Threading таким образом, чтобы в операционной системе они выглядели как процессоры с четырьмя ядрами. Касались процессоров Core i3 и другие ограничения. Например, они лишались технологии авторазгона Turbo Boost, а также были обделены поддержкой криптографических инструкций AES.

Интересно, что с переходом от Sandy Bridge к 22-нм процессорному дизайну Ivy Bridge в характеристиках Core i3 почти ничего не изменилось. Мало того, что сохранились все ключевые признаки этого семейства, но и почти не выросли тактовые частоты и объём кэш-памяти третьего уровня. Примерно такого же отсутствия прогресса в формальных характеристиках можно было ожидать и при переводе процессорного семейства Core i3 на новый 22-нм дизайн Haswell, но Intel решила немного удивить своих приверженцев. Нет, конечно, изменения не затронули базовые признаки: в новых Core i3 точно также присутствует два ядра с поддержкой Hyper-Threading. Остались на привычном уровне и тактовые частоты. Зато объём кэш-памяти третьего уровня, которой снабжаются эти процессоры, вырос, и составляет теперь не 3, а 4 Мбайт. Также, компания приняла решение отказаться от каких бы то ни было искусственных ограничений в системе команд, и теперь новейшие Core i3 могут работать как с AES, так и с AVX2-инструкциями.

Таким образом, двухъядерные процессоры Haswell, которые Intel предлагает использовать в составе LGA 1150 систем, подтянулись по своим возможностям чуть ближе к старшему семейству Core i5, хотя, конечно, Hyper-Threading компенсировать два полноценных ядра никак не может. Но Core i3 и стоят заметно меньше: старший из двухъядерных Haswell более чем на $30 дешевле младшего четырёхъядерного процессора с той же микроархитектурой. Оно и не удивительно. Тот вариант 22-нм полупроводникового кристалла, который лежит в основе новейших Core i3, существенно меньше полноценного кристалла Haswell. Его площадь составляет около 130 мм2, в то время как кристалл четырёхъядерных Haswell занимает 177 мм2.


Давайте познакомимся с представителями обновлённого модельного ряда Core i3 c микроархитектурой Haswell. На данный момент их всего три : Core i3-4340, Core i3-4330 и Core i3-4130.

Core i3-4340. Старшая модель в ряду двухъядерных процессоров Haswell. Имеет тактовую частоту 3,6 ГГц, превышающую частоту старшего Core i3 поколения Ivy Bridge всего на 100 МГц. То есть, прирост производительности, обеспечиваемый этим процессором, в большинстве своём определяется архитектурными улучшениями, сделанными в микроархитектуре Haswell. Как мы знаем, он в этом случае ограничивается 5-10 процентами. Однако, как уже было сказано выше, не следует забывать и о L3-кэше, который получил на 33 процента больший, чем раньше, объём, возросший до 4 Мбайт. Правда, есть одна тонкость, вместе с объёмом у кэш-памяти выросла и ассоциативность, которая раньше была 12-канальная, а теперь стала 16-канальной. Это улучшает эффективность работы кэша в плане вероятности попаданий в него данных из памяти, но при этом приводит к увеличению задержек при обращениях на чтение. Иными словами, произошедшее изменение можно расценить двояко.


В пользе чего же нет никаких сомнений, так это в появлении поддержки в новом процессоре не только новых векторных 256-битных инструкций AVX2/FMA3, но и набора AES-NI, который ранее в процессорах семейства Core i3 блокировался по маркетинговым соображениям.

И ещё один ключевой момент. В новых процессорах Core i3, в том числе и в модели i3-4340, применено графическое ядро седьмого поколения GT2, располагающее 20 исполнительными устройствами. То есть, Core i3-4340, как и процессоры Core i5 и Core i7 на базе дизайна Haswell, снабжается достаточно быстрой встроенной графикой Intel HD Graphics 4600 с частотой 1150 МГц и поддержкой технологии Intel Quick Sync. Следует напомнить, что в процессорах Ivy Bridge графика класса GT2 была достоянием лишь избранных моделей двухъядерных CPU: Core i3-3225 и Core i3-3245.

К сказанному остаётся добавить лишь то, что расчётное максимальное тепловыделение Core i3-4340 составляет 54 Вт, и это на 1 Вт меньше теплового пакета прошлой серии Core i3. То есть, по расчётам Intel, перевод двухъядерных процессоров на новую микроархитектуру Haswell не привёл к росту их тепловых и энергетических характеристик, как это произошло с родственными четырёхъядерниками.

Core i3-4330. Этот процессор можно охарактеризовать как младшего брата Core i3-4340, практически не отличающегося от него по возможностям. Собственно, похожи эти два процессора и по цене: она различается лишь на $10. В такую сумму Intel оценил 100-мегагерцовое отставание в тактовой частоте, которая для Core i3-4330 установлена в 3,5 ГГц – на одном уровне с частотой Core i3-3250 – старшим двухъядерником поколения Ivy Bridge.


Во всём остальном же все характеристики Core i3-4340 и Core i3-4330 совпадают. Это касается и увеличенного до 4 Мбайт L3-кэша, и наборов поддерживаемых инструкций, и быстрого интегрированного графического ядра Intel HD Graphics 4600 с частотой 1150 МГц.

Core i3-4130. Данный процессор, хотя и относится к числу двухъядерных новинок поколения Haswell, несколько выбивается из ряда своих собратьев. Это отражается и в модельном номере, по которому отличие от Core i3-4340 и Core i3-4330 есть уже во втором знаке. Фактически, это иллюстрирует, что Core i3-4130 слабее старших моделей не только по тактовой частоте, которая у него составляет 3,4 ГГц. Его дополнительно лишили и увеличенного 4-мегабайтного кэша: подобно Core i3 для LGA 1155 систем этот процессор располагает кэш-памятью третьего уровня объёмом 3 Мбайт.


При этом стоимость Core i3-4130 ощутимо ниже, чем старших моделей линейки, и это неспроста. Вместительная кэш-память, далеко не единственное, чем окажутся обделены владельцы этого двухъядерника. Нет, ничего страшного: Hyper-Threading, векторные и криптографические инструкции, как и все прочие атрибуты семейства Core i3 остались на месте. Но помимо кэш-памяти урезано оказалось и графическое ядро. Хотя формально графика Core i3-4130 тоже относится к классу GT2, фактически она именуется как Intel HD Graphics 4400. Связано это с тем, что количество исполнительных устройств в этом графическом движке сокращено до 16 штук, что обуславливает его более низкую производительность. Частота же работы интегрированного видеоядра такая же, как и у других процессоров – 1150 МГц. На месте осталась и поддержка технологии Intel Quick Sync.

Уменьшенный L3 кэш и более простая графика в Core i3-4130 никоим образом не повлияли на тепловой пакет, который для этого CPU, как и для остальных членов обновлённого семейства Core i3, установлен в типовые 54 Вт.

Подытоживая сказанное, приведём таблицу характеристик процессоров Core i3, построенных на архитектуре Haswell:


Завершая описательную часть нашей статьи, следует напомнить, что процессоры Core i3 для LGA 1150 систем, точно также как и их предшественники, не относятся к числу предложений для энтузиастов. Это значит, что они обладают зафиксированным коэффициентом умножения и разгонным процедурам не подвержены. Впрочем, увеличивать выше номинальных значений частоту памяти и графического ядра в системах с Core i3 поколения Haswell при этом всё же допускается.
Как мы тестировали

Основными героями тестирования стали новые 22-нм процессоры Core i3, построенные на новейшей микроархитектуре Haswell. Эта линейка включает в себя три модели – Core i3-4340, Core i3-4330 и Core i3-4130 – и все три они оказалась в нашем распоряжении. В тестировании эти новинки сопоставлялись в первую очередь с процессорами Core i3 трёхтысячной серии, относящимися к предыдущему поколению, из числа которых мы выбрали одну старшую модель и одну модель среднего уровня. Помимо этого, в исследование производительности были вовлечены и младшие четырёхъядерные процессоры серии Core i5, которые нужны были для того, чтобы понять, насколько новая серия Core i3 уступает по своему быстродействию процессорам более высокого уровня.

В число участников тестов была включена и продукция компании AMD. Учитывая установившиеся на процессоры AMD цены, с двухъядерными Core i3 на данный момент вполне допустимо сравнивать процессоры серии FX как с четырьмя, так с шестью и даже восемью вычислительными ядрами. Поэтому на итоговых диаграммах вы сможете найти сразу три разных варианта платформы Socket AM3+. Кроме того, не обошли стороной мы и платформу Socket FM2, включив в тестирование старший гибридный процессор Richland, A10-6800K.

В итоге, состав тестовых систем включал следующие программные и аппаратные компоненты:

Процессоры:

AMD A10-6800K (Richland, 4 ядра, 4,1-4,4 ГГц, 2x2 Мбайт L2);
AMD FX-8350 (Vishera, 8 ядер, 4,0-4,2 ГГц, 4x2 Мбайт L2, 8 Мбайт L3);
AMD FX-6350 (Vishera, 6 ядер, 3,9-4,2 ГГц, 3x2 Мбайт L2, 6 Мбайт L3);
AMD FX-4350 (Vishera, 4 ядра, 4,2-4,3 ГГц, 2x2 Мбайт L2, 4 Мбайт L3);
Intel Core i5-4430 (Haswell, 4 ядра, 3,0-3,2 ГГц, 4x256 Кбайт L2, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-3330 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3,0-3,2 ГГц, 4x256 Кбайт L2, 6 Мбайт L3);
Intel Core i3-4340 (Haswell, 2 ядра + HT, 3,6 ГГц, 2x256 Кбайт L2, 4 Мбайт L3);
Intel Core i3-4330 (Haswell, 2 ядра + HT, 3,5 ГГц, 2x256 Кбайт L2, 4 Мбайт L3);
Intel Core i3-4130 (Haswell, 2 ядра + HT, 3,4 ГГц, 2x256 Кбайт L2, 3 Мбайт L3);
Intel Core i3-3250 (Ivy Bridge, 2 ядра + HT, 3,5 ГГц, 2x256 Кбайт L2, 3 Мбайт L3);
Intel Core i3-3225 (Ivy Bridge, 2 ядра + HT, 3,2 ГГц, 2x256 Кбайт L2, 3 Мбайт L3).

Процессорный кулер: NZXT Havik 140.
Материнские платы:

ASUS M5A99FX PRO R2.0 (Socket AM3+, AMD 990FX + SB950);
ASUS F2A85-V Pro (Socket FM2, AMD A85);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA 1155, Intel Z77 Express);
Gigabyte Z87X-UD3H (LGA 1150, Intel Z87 Express).

Память: 2 x 8 GB DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill [TridentX] F3-2133C9D-16GTX).
Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 780 (3 Гбайт/384-бит GDDR5, 863-902/6008 МГц).
Дисковая подсистема: Intel SSD 520 240 GB (SSDSC2CW240A3K5).
Блок питания: Corsair AX760i (80 Plus Platinum, 760 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 8 Enterprise x64;
Драйверы:

AMD Chipset Drivers 13.9;
AMD Catalyst 13.9 Driver;
Intel Chipset Driver 9.4.0.1027;
Intel HD Graphics Driver 15.33.5.64.3316;
Intel Management Engine Driver 9.0.2.1345;
Intel Rapid Storage Technology 12.8.0.1016;
NVIDIA GeForce 331.65 Driver.

Основная часть тестирования выполнялась с установленным в систему дискретным видеоускорителем NVIDIA GeForce GTX 780, то есть, вопрос производительности встроенного в новые процессоры Intel графического ядра в данном случае мы подробно не затрагивали. Однако на нашем сайте есть специальный материал, всецело посвящённый современным интегрированным графическим ядрам, и он подробно раскрывает тематику производительности интегрированного видеоядра Intel HD Graphics 4600, присутствующего в основной массе процессоров Core i3 поколения Haswell.
Вычислительная производительность


Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тест Bapco SYSmark 2012, моделирующий работу пользователя в распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера. С выходом Windows 8 бенчмарк SYSmark 2012 обновился до версии 1.5, и мы теперь используем именно эту адаптированную версию.


Новые процессоры Core i3, в основе которых лежит микроархитектура Haswell, демонстрируют заметный прирост производительности по сравнению с двухъядерными Ivy Bridge. Например, Core i3-4340 опережает Core i3-3250 на 17 процентов, и это – несколько выше того скачка быстродействия, который мы наблюдали при внедрении дизайна Haswell в процессоры с четырьмя вычислительными ядрами. Впрочем, увеличение объёма кэш-памяти, произошедшее в новых двухъядерных Core i3-4340 и Core i3-4330, похоже, влияние на результат в SYSmark 2012 оказывает почти незаметное. Core i3-4130 с 3-мегабайтным L3 кэшем отстаёт от Core i3-4330 с кэш-памятью размером 4 Мбайт лишь на 3 процента, и такая разница в быстродействии вполне может быть списана на отличающиеся на 100 МГц тактовые частоты.

Следует отметить и ещё один любопытный факт, подчёркивающий прогрессивность новых CPU четырёхтысячной серии. Старшим процессорам серии Core i3, относящимся к поколению Haswell, удалось опередить по средневзвешенному быстродействию младший Core i5 с предыдущим дизайном Ivy Bridge. В результате, свежая линейка Core i3 представляется весьма удачным вариантом для современных компьютеров среднего уровня. При общеупотребительной нагрузке эти процессоры способны похвастать наилучшим соотношением цены и производительности по сравнению со всеми остальными вариантами. По крайней мере, так считает тестовый пакет SYSmark 2012.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2012 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: ABBYY FineReader Pro 10.0, Adobe Acrobat Pro 9, Adobe Flash Player 10.1, Microsoft Excel 2010, Microsoft Internet Explorer 10, Microsoft Outlook 2010, Microsoft PowerPoint 2010, Microsoft Word 2010 и WinZip Pro 14.5.


В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты компании Adobe: Photoshop CS5 Extended, Premiere Pro CS5 и After Effects CS5.


Web Development — сценарий, в рамках которого моделируется создание web-сайта. Используются приложения: Adobe Photoshop CS5 Extended, Adobe Premiere Pro CS5, Adobe Dreamweaver CS5, Mozilla Firefox 3.6.8 и Microsoft Internet Explorer 10.


Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию рыночных тенденций, которые выполняются в Microsoft Excel 2010.


Сценарий 3D Modeling всецело посвящён созданию трёхмерных объектов и рендерингу статичных и динамических сцен с использованием Adobe Photoshop CS5 Extended, Autodesk 3ds Max 2011, Autodesk AutoCAD 2011 и Google SketchUp Pro 8.


В последнем сценарии, System Management, выполняется создание бэкапов и установка программного обеспечения и апдейтов. Здесь задействуются несколько различных версий Mozilla Firefox Installer и WinZip Pro 14.5.


Откровенно говоря, все сильные и слабые места процессоров Core i3, основанных на дизайне Haswell, были понятны ещё до начала тестирования. Микроархитектурные улучшения позволяют демонстрировать им очень хорошую производительность в тех случаях, когда нагрузка не носит явно многопоточного характера. Но в ситуациях, когда от процессоров требуется высокая скорость обработки данных в несколько потоков, новые Core i3 серьёзно проигрывают как Core i5 (в том числе и процессорам прошлого поколения Ivy Bridge), так и конкурирующим предложениям AMD, располагающим более чем четырьмя ядрами. В итоге, двухъядерные Haswell сильны при офисной работе и в сценариях системного обслуживания, но проигрывают процессорам Core i5 при обработке и анализе финансовых данных, финальном рендеринге и разработке web-сайтов.

Это значит, что перенос линейки Core i3 на новое поколение интеловский микроархитектуры, по сути, ничего не изменил в позиционировании CPU данного класса. Их можно рассматривать в качестве отличных и выгодных по цене вариантов для дома или офиса, но они – плохой выбор для профессиональных систем. Прогресс не стоит на месте и двухъядерный процессор сегодня – это бюджетное компромиссное решение, которое в тяжёлых ресурсоёмких приложениях серьёзно проигрывает передовым четырёхъядерникам.

Далее мы посмотрим на то, как проявляют себя двухъядерные процессоры семейства Haswell в отдельных приложениях, ну а начнём, по традиции, с 3D-игр.

Игровая производительность

Как известно, производительность платформ, оснащенных актуальными процессорами, в подавляющем большинстве современных игр определяется мощностью графической подсистемы. Именно поэтому при тестировании процессоров мы выбираем наиболее процессорозависимые игры, а измерение количества кадров выполняем дважды. Первым проходом тесты проводятся без включения сглаживания и с установкой далеко не самых высоких разрешений. Такие настройки позволяют оценить то, насколько хорошо проявляют себя процессоры с игровой нагрузкой в принципе, а значит, позволяют строить догадки о том, как будут вести себя тестируемые вычислительные платформы в будущем, когда на рынке появятся более быстрые варианты графических ускорителей. Второй проход выполняется с реалистичными установками – при выборе FullHD-разрешения и максимального уровня полноэкранного сглаживания. На наш взгляд такие результаты не менее интересны, так как они отвечают на часто задаваемый вопрос о том, какой уровень игровой производительности могут обеспечить процессоры прямо сейчас – в современных условиях.












Картина, наблюдаемая в различных игровых приложениях, постоянством не отличается. Дело тут в том, что современные игры поделились на две принципиально различные группы. В первую входят те из них, которые создают многопоточную вычислительную нагрузку, вторую же составляют игры, довольствующиеся задействованием лишь двух ядер. Вообще говоря, вторая группа постепенно сокращается, но, тем не менее, на сегодняшний день существует немалое количество приложений игрового характера, неспособных создавать более двух вычислительных потоков. Яркий пример «двухъядерного подхода» демонстрирует новый Batman: Arkham Origin. Однако не слишком существенное отставание от четырёхъядерных процессоров Core i3 демонстрируют и в некоторых других ситуациях, например, в F1 2013 и Sleeping Dogs. Формально, эти игры могут задействовать более двух процессорных ядер, но, как видно из результатов теста, предлагаемой процессорами Core i3 технологии Hyper-Threading хватает на то, чтобы полностью обеспечить их потребности. Впрочем, существуют и такие игры, где четыре вычислительных ядра позволяют получить несравнимо более высокую производительность, и их, как можно уяснить из приведённых диаграмм, немало. Поэтому при сборке современных геймерских систем мы бы рекомендовали обращаться к процессорам серии Core i5, а не Core i3.

Немаловажно и то, что новая микроархитектура Haswell предложила весьма заметный рост игровой производительности процессоров сама по себе. Любые из Core i3 четырёхтысячной серии без труда обгоняют Core i3 поколения Ivy Bridge. Но вот что касается увеличенного кэша старших моделей двухъядерных Haswell, то он, похоже, особого положительного эффекта не даёт и тут.

Тестирование в реальных играх завершают результаты популярного синтетического бенчмарка Futuremark 3DMark.




Тесты из игрового пакета 3DMark хорошо оптимизированы под многопоточность, поэтому новые Core i3 отстают как от любых Core i5, располагающих четырьмя ядрами, так и от восьмиядерного процессора AMD FX. Зато им удаётся превзойти любых своих предшественников той же серии Core i3, а также процессоры AMD, обладающие четырьмя ядрами. Надо сказать, что микроархитектура Haswell позволила заметно нарастить скорость работы двухъядерных процессоров Intel. Проиллюстрировать это нетрудно тем фактом, что преимущество старшего двухъядерного Haswell Core i3-4340 над старшим двухъядерным Ivy Bridge, Core i3-3250, составляет порядка 6-7 процентов даже по данным 3DMark, относящимся, вообще говоря, к бенчмаркам графической подсистемы. Более, того, опережает Core i3-3250 и младший из двухъядерных Haswell, процессор Core i3-4130.

Тесты в приложениях

Для измерения скорости фотореалистичного трёхмерного рендеринга мы воспользовались тестом Cinebench R15. Maxon недавно обновила свой бенчмарк, и теперь он позволяет оценить скорость работы различных платформ при рендеринге в актуальных версиях анимационного пакета Cinema 4D.


Финальный рендеринг – тяжёлая вычислительная задача, способная в полной мере задействовать преимущества многоядерных процессоров. Поэтому не стоит удивляться тому, что процессоры Core i3, пусть и относящиеся к наиболее современному поколению Haswell, отстают от любых четырёхъядерников Intel и от шестиядерников и восьмиядерников AMD. В то же время новая микроархитектура позволила увеличить скорость работы современных представителей семейства Core i3 по сравнению с их предшественниками приблизительно на 17 процентов.

Тестирование скорости перекодирования звуковых файлов проводится с использованием программы dBpoweramp Music Converter R14.4. Измеряется скорость выполнения преобразования FLAC-файлов в MP3-формат с максимальным качеством сжатия.


dBpoweramp Music Converter характерен тем, что, несмотря на использование однопоточного кодера Lame, он может проводить конвертирование по несколько звуковых файлов одновременно, что позволяет полноценно задействовать потенциал, заложенный в современные многоядерные системы. В результате, на диаграмме с результатами мы получаем примерно такую же картину, как и при финальном рендеринге. Скорость перекодирования на двухъядерных процессорах Intel (и на четырёхъядерниках AMD) существенно ниже, чем на CPU, в распоряжении которых имеется четыре полноценных ядра. Например, отличие в производительности старшего Core i3 и младшего Core i5, использующих одно и то же поколение микроархитектуры, доходит до 28 процентов. И, кстати, при кодировании mp3 преимущества Haswell заметны гораздо меньше, чем в других случаях.

По многочисленным просьбам фотолюбителей мы провели тестирование производительности в графической программе Adobe Photoshop Lightroom 5.2. Тестовый сценарий включает пост-обработку и экспорт в JPEG двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.


В очередной раз можно убедиться в том, что для решения серьёзных профессиональных задач необходимы не двухъядерные, а как минимум четырёхъядерные процессоры. Новая микроархитектура Haswell позволяет «проявлять» RAW-фотографии в Lightroom заметно быстрее, чем Ivy Bridge, однако произошедшего 10-процентного прироста скорости недостаточно для того, чтобы процессоры Core i3 получили возможность приблизиться хотя бы к старым Core i5 поколения Ivy Bridge. Любопытно, что более высоким, нежели двухъядерные Haswell, быстродействием тут могут похвастать и четырёхъядерные процессоры AMD.

Измерение производительности в новом Adobe Photoshop CC мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, включающий типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.


Зато Photoshop остаётся традиционно оптимизированным под интеловские процессоры графическим программным пакетом. Новые Core i3 без труда опережают даже восьмиядерный AMD FX-8350, отставая при этом от четырёхъядерного Core i5-3330 поколения Ivy Bridge. Превосходство Core i3-4340 над двухъядерным Core i3-3250 прошлого поколения составляет 11 процентов. При этом результаты всех процессоров Core i3 четырёхтысячной серии находятся в плотной группе, что ещё раз подтверждает незначительность влияния размера кэш-памяти третьего уровня и первостепенность именно микроархитектурных преобразований, сделанных в Haswell.

Производительность процессоров при криптографической нагрузке измеряется встроенным тестом популярной утилиты TrueCrypt, использующим «тройное» шифрование AES-Twofish-Serpent. Следует отметить, что данная программа не только способна эффективно загружать работой любое количество ядер, но и поддерживает специализированный набор инструкций AES-NI.


Одним из примечательных нововведений в процессорах Core i3 четырёхтысячной серии стала поддержка криптографических инструкций AES-NI. Появление этого набора позволило существенно увеличить скорость работы алгоритмов шифрования. Так, преимущество нового Core i3-4340 над старым Core i3-3250 без поддержки инструкций AES-NI доходит до 35 процентов. Однако если это и приближает двухъядерники Core i3 к более мощным собратьям, то не принципиально. Процессоры, располагающие четырьмя вычислительными ядрами, в том числе и компании AMD, позволяют шифровать информацию определённо быстрее.

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR 5.0, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1.7 Гбайт.


Скорость сжатия данных вплотную зависит от двух параметров: от вычислительной мощности процессоров (то есть, от количества ядер) и от скорости работы процессоров с системной памятью. Поэтому при тестировании в WinRAR мы надеялись увидеть проявление преимуществ 4-мегабайтного кэша третьего уровня старших Core i3 новой четырёхтысячной линейки. Однако показатели производительности Core i3-4340 и Core i3-4130 почти не отличаются. То есть, увеличение кэш-памяти в новых двухъядерных Core i3 поколения Haswell скорее похоже на какой-то маркетинговый шаг, нежели на реальную меру, направленную на увеличение быстродействия. Впрочем, новая микроархитектура обеспечивает вполне достаточный рост производительности и без этого. Например, Core i3-3250 отстаёт от свежего Core i3-4340 на 6 процентов. Конечно, до скорости четырёхъядерных Core i5 поколения Ivy Bridge двухъядерные новинки не дотягивают, но в своём ценовом сегменте они выступают очень достойно. В частности, старший Socket FM2 процессор AMD A10-6800K серьёзно уступает даже младшему интеловскому двухъядернику Core i3-4140.

Для оценки скорости перекодирования видео в формат H.264 использовался тест x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64bit), основанный на измерении времени кодирования кодером x264 исходного видео в формат MPEG-4/AVC с разрешением 1920x1080@50fps и настройками по умолчанию. Следует отметить, что результаты этого бенчмарка имеют огромное практическое значение, так как кодер x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч. Мы периодически обновляем кодер, используемый для измерений производительности, и в данном тестировании приняла участие версия r2358, в которой реализована поддержка всех современных наборов инструкций, включая и AVX2.


Реализация поддержки инструкций AVX2 вкупе с новой микроархитектурой Haswell подняли производительность представителей серии Core i3 примерно на 22 процента. До скорости полноценного четырёхъядерника Core i5-3330 они не дотянули, да и их отставание от четырёхъядерного Haswell составляет более 40 процентов, но зато двухъядерные Core i3 теперь могут выступать на равных с четырёхъядерными процессорами компании AMD.

Поскольку скорость перекодирования видео «голым» кодером x264 представляет скорее академический интерес, мы измерили и производительность при конвертировании при помощи популярной свободной утилиты Freemake Video Converter 4.0.4. Следует отметить, что эта утилита использует библиотеку FFmpeg, то есть, в конечном итоге также опирается на кодер x264, однако в ней сделаны определённые специфические оптимизации. При тестировании для создания максимальной нагрузки именно на вычислительные ядра процессоров технологии CUDA и DXVA отключались.


Как и ожидалось, скорость перекодирования в Freemake Video Converter в целом похожа на скорость работы кодера x264. Свежие процессоры Core i3 четырёхтысячной серии показывают достаточно близкое быстродействие. Оно определённо выше, чем у двухъядерников на базе дизайна Ivy Bridge и примерно соответствует производительности процессоров AMD с четырьмя ядрами. Однако интеловские CPU с четырьмя ядрами, как и продукты AMD, имеющие шести- или восьмиядерный дизайн, заметно быстрее. Иными словами, мы вновь должны указать на то, что процессоры Core i3 хороши лишь для непритязательных пользователей, работающих с Интернет и офисными приложениями. Компьютеры же, на которых предполагается хоть какая-то обработка или создание контента, рациональнее строить на CPU с большим количеством вычислительных ядер. Младшие модели которых, вообще говоря, отличаются от старших Core i3 по цене не так уж и сильно.
Энергопотребление

Процессоры класса Core i3 нередко используются в экономичных системах. При достаточном для решения многих задач уровне производительности они создают сравнительно невысокое энергопотребление и тепловыделение, что позволяет их легко помещать, например, в компактных медиацентрах. Новые модели Core i3, получившие в своё распоряжение микроархитектуру Haswell, с точки зрения удельной производительности в пересчёте на ватт обещают покорение новых рубежей. Как мы видели в тестах, их быстродействие ощутимо выросло, а декларируемое тепловыделение даже уменьшилось. Если верить в официальные данные, то новые двухъядерные CPU имеют максимальное расчётное тепловыделение на уровне 54 Вт, то есть на 1 Вт ниже расчётного тепловыделения Core i3 поколения Ivy Bridge.

Учитывая, что при внедрении микроархитектуры Haswell в четырёхъядерные процессоры их тепловыделение, напротив, выросло, изучение ситуации с реальным энергопотреблением новейших Core i3 становится интересным вдвойне. Поэтому, получив в своё распоряжение полную линейку Core i3 четырёхтысячной серии, измерению энергопотребления мы уделили пристальное внимание. На следующих ниже графиках, если иное не оговаривается отдельно, приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное на выходе из розетки, в которую подключен блок питания тестовой системы, и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. В суммарный показатель автоматически включается и КПД самого блока питания, однако учитывая, что используемая нами модель БП, Corsair AX760i, имеет сертификат 80 Plus Platinum, его влияние должно быть минимально. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4 с поддержкой набора инструкций AVX и FMA. Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали турбо-режим и все имеющиеся энергосберегающие технологии: C1E, C6, Enhanced Intel SpeedStep и Cool'n'Quiet.


То, что никакие из современных CPU не могут сравниться с Haswell по минимальному уровню потребления в состоянии простоя, мы говорили уже не раз. На приведённой диаграмме — ещё одно тому подтверждение. Свои энергосберегающие технологии Intel отточила на славу.

Кстати, надо заметить, что достаточно весомый вклад в суммарное потребление нашей тестовой системы в состоянии простоя вносит графический акселератор GeForce GTX 780. Если бы мы рассматривали платформы, использующие интегрированную графику, то превосходство Haswell было бы ещё заметнее: в простое суммарное потребление систем с интегрированной графикой на базе новых Core i3 составляет порядка 30-35 Вт.


При однопоточной нагрузке процессоры Haswell сравниваются по уровню энергопотребления с процессорами прошлого поколения Ivy Bridge. Однако это скорее хорошо, чем плохо: суммарное потребление остаётся сравнительно низким. Например, процессоры конкурирующего производителя требуют при аналогичной нагрузке на 40-45 Вт больше электроэнергии.


Максимальная нагрузка на вычислительные ресурсы, создаваемая утилитой Linx 0.6.4 AVX, приводит к выявлению катастрофически высокого потребления процессоров AMD. Современные решения Intel, обладающие в целом сравнимой производительностью, расходуют энергию примерно вдвое оптимальней. Впрочем, несмотря на теоретическое снижение энергетических аппетитов процессоров Core i3 с дизайном Haswell, на практике мы видим противоположную картину. Двухъядерные новинки потребляют при максимальной нагрузке на несколько ватт больше своих предшественников. Иными словами, снижение показателя TDP у Core i3 с дизайном Haswell несколько оторвано от реальности. Отчего так получилось – сказать трудно, но следует иметь в виду, что в общем случае Ivy Bridge позволяют собирать немного более экономичные при предельной вычислительной нагрузке системы.

И, кстати, если бы речь в данном случае шла о системах, использующих не внешнюю графическую карту, а встроенное графическое ядро, то более высокие энергетические аппетиты Core i3 поколения Haswell стали бы заметны ещё сильнее. В качестве иллюстрации приведём лишь один факт. При высокой нагрузке на вычислительные и графические ядра одновременно потребление интегрированной системы на базе Core i3-4340 может доходить до 110 Вт, в то время как подобная система на базе двухъядерного процессора Ive Bridge, оснащённого графическим ядром класса GT2, в такой же ситуации потребляет не более 90 Вт. Впрочем, при сравнении показателей энергопотребления не следует забывать о том, что новые Core i3 имеют вычислительные и графические ядра с заметно более высоким потенциалом.
Производительность встроенной графики

Производительность графического ядра, встроенного в десктопные процессоры Haswell, нами уже рассматривалась во всех подробностях. Поэтому сейчас мы обойдёмся без подробных тестов, ведь в новых Core i3 используется точно такая же графика GT2, как и в четырёхъядерниках для платформы LGA1150. Но совсем обойти вниманием встроенное в Core i3 четырёхтысячной серии графическое ядро мы всё же не могли, так в его реализациях есть некоторые нюансы.

Впрочем, нюансы эти совсем не касаются процессоров Core i3-4340 и Core i3-4330. В них применено совершенно стандартное для Haswell графическое ядро с названием Intel HD Graphics 4600. Это – хорошо известный средний вариант графического движка нового поколения и максимальный для настольных LGA1150-процессоров, включающий 20 исполнительных устройств и поддерживающий технологию Quick Sync. В Core i3 этот видеоускоритель работает на достаточно типичной частоте 1150 МГц, в то время как в Haswell, относящихся к семействам Core i5 и Core i7, частота графики может составлять от 1100 до 1250 МГц.

Но вот интегрированный графический ускоритель процессора Core i3-4130 называется Intel HD Graphics 4400 не просто так. Формально он также относится к классу GT2, но количество исполнительных устройств в нём уменьшено с 20 до 16 штук. Частота же работы Intel HD Graphics 4400 при этом остаётся точно такой же, как и у процессоров с полноценной версией GT2, — 1150 МГц. Не лишено ядро HD Graphics 4400 и поддержки трёх мониторов, а также фирменных технологий Wireless Display и Quick Sync.

Именно процессор Core i3-4130 и его графическое ядро Intel HD Graphics 4400, с которым мы не встречались до этого, заставило добавить в данный материал небольшой раздел, посвящённый оценке производительности интегрированной графики. В тестах использовалось четыре процессора: Core i3-4340 с графическим ядром Intel HD Graphics 4600, Core i3-4130 с графическим ядром Intel HD Graphics 4400, двухъядерный процессор Ivy Bridge Core i3-3225 с графическим ядром Intel HD Graphics 4000 и гибридный процессор AMD A10-6800K с графикой Radeon HD 8670D.

Для предварительной оценки относительного быстродействия графических ядер гетерогенных процессоров Trinity и Ivy Bridge мы прибегли к синтетическому бенчмарку Futuremark 3DMark. Из состава пакета мы использовали два подтеста: Cloud Gate, предназначенный для определения DirectX 10-производительности типовых домашних компьютеров, и более ресурсоёмкий Fire Strike, нацеленный на DirectX 11-игровые системы.


Несмотря на то, что ядро HD Graphics 4000 располагает тем же количеством исполнительных устройств, что и HD Graphics 4400, новая версия интеловской графики работает быстрее – это обуславливается сделанными в Haswell улучшениями в блоках текстурирования и на подготовительных стадиях графического конвейера. В итоге, преимущество HD Graphics 4400 составляет от 10 до 20 процентов. Однако меньшее количество исполнительных устройств делает этот вариант графического движка примерно на 20 процентов медленнее, чем HD Graphics 4600. Что же касается интегрированной графики AMD A10-6800K, то до её показателей современные варианты Intel HD Graphics дотянуться не могут.

Помимо 3DMark для оценки скорости работы интегрированных графических ускорителей мы использовали четыре игры: гоночный автосимулятор GRID 2, не нуждающийся в особом представлении шутер Metro: Last Light, и два приключенческих боевика Tomb Raider и Batman: Arkham Origins.








Одна и та же картина повторяется снова и снова. Ядро Intel HD Graphics 4400 превосходит предыдущую реализацию GT2 из Ivy Bridge, демонстрируя среднее преимущество на уровне 12 процентов. Однако современный максимальный вариант GT2 мощнее – он обеспечивает примерно на 20 процентов более высокое быстродействие, что вполне закономерно, учитывая, что в HD Graphics 4600 на 20 процентов больше исполнительных устройств. Но наилучшей производительностью встроенного графического ядра могут похвастать гибридные процессоры компании AMD.

Ещё один вопрос про графическое ядро Intel HD Graphics 4400, оставшийся открытым, касается скорости работы его медиа-движка, а конкретнее технологии Quick Sync. Для тестирования производительности этой аппаратной технологии мы воспользовались утилитой Cyberlink MediaEspresso 6.7, поддерживающей как технологию Intel Quick Sync, так и AMD VCE. В качестве тестовой задачи выполнялось перекодирование полуторагигабайтного 1080p-ролика в формате H.264 (который представлял собой 20-минутную серию популярного телесериала) с уменьшением разрешения для просмотра на iPhone 4S. Соответственно, целевой формат видео – H.264, 1280x768 c битрейтом порядка 6 Мбит/с. Выбрано максимальное качество результата перекодирования.


Полученные при тестировании данные однозначно говорят о том, что Quick Sync в HD Graphics 4600 и HD Graphics 4400 работает совершенно одинаково. И это – хорошая новость, так как в процессорах поколения Ivy Bridge младшие варианты графических ядер получали урезанную по производительности версию этой технологии. Однако то, что новые процессоры поколения Haswell потребовали для перекодирования видео больше времени, нежели Core i3-3225, несколько настораживает. Тем не менее, это совсем не ошибка. Дело в том, что в новых Haswell технология Quick Sync получила новые профили качества. Перекодирование теперь, действительно, происходит медленнее, однако получающийся результат теперь выглядит существенно лучше. До программного преобразования он, впрочем, не дотягивает, но по крайней мере, приближается к нему.
Выводы

Как это ни странно, двухъядерные процессоры Core i3 четырёхтысячной серии оказались вполне ординарными представителями поколения Haswell. Несмотря на то, что Intel на этот раз не ограничилась одной лишь сменой архитектуры, и добавила новинкам дополнительный мегабайт к L3 кэшу, а также разблокировала в них полный набор расширенных инструкций, всё это мало повлияло на то, как показывают себя свежие представители серии Core i3 на практике. Поскольку все основные характерные черты серии, такие как число вычислительных ядер, тактовые частоты и отсутствие поддержки технологии Turbo Boost, с переводом Core i3 на новую микроархитектуру остались неизменны, двухъядерники поколения Haswell отличаются от своих предшественников ровно в той же степени, что и четырёхъядерные процессоры. Иными словами, среднее улучшение быстродействия составило в районе 10 процентов, и если вы знакомились с нашими предыдущими материалами о процессорах Haswell, то знаете, что это – вполне типичный прирост, обеспечиваемый микроархитектурными улучшениями.

А это значит, что ничего сверхъестественного от новых Core i3 ожидать не следует. По сути, они остались двухъядерными процессорами того же класса, что и раньше: если их и можно рассматривать в качестве альтернативы CPU с большим количеством вычислительных ядер, то только для процессоров AMD. Ни новая микроархитектура, ни технология Hyper-Threading не позволяют представителям серии Core i3 дотянуться по производительности до более мощных Core i5, пусть даже и относящихся к прошлым поколениям. Иными словами, представители линейки Core i3 могут претендовать на использование в современной платформе только в том случае, если речь идёт о компьютере среднего уровня, который не будет иметь дело с созданием и обработкой контента высокого разрешения. Кроме того, не следует забывать и о том, что Core i3 совершенно не годятся для энтузиастов: в этих процессорах полностью заблокированы какие-либо возможности разгона.

Впрочем, хотя мы и говорим о Core i3 как о некоем компромиссном варианте, следует понимать, что это семейство процессоров хорошо подходит не только для офисных компьютеров, но и для широкого класса домашних систем. Их вычислительной производительности вполне хватает как для офисных приложений, воспроизведения мультимедийного контента и разнообразной интернет-активности, так и для обеспечения плавной работы многих 3D-игр, в том числе и новейших, а большего многим пользователям и не требуется. При этом огромный плюс серии Core i3 – очень низкое энергопотребление, а процессоры поколения Haswell дополнительно снизили потребление платформы в состоянии покоя до невиданных ранее значений.

Не следует забывать и о ещё одном преимуществе новых Core i3, построенных на микроархитектуре Haswell. В том случае, если речь не идёт о построении игровых систем, эти процессоры вполне можно использовать без внешней графической карты. Имеющееся в них графическое ядро HD Graphics 4600 или HD Graphics 4400 имеет вполне достаточный для многих применений потенциал, а, кроме того, обладают возможностями аппаратного декодирования и кодирования видео, в том числе и в 4K-разрешении. Однако не стоит забывать: для запуска современных игр в FullHD-разрешении их мощности пока не хватает, но вот в развлекательных системах и медиацентрах они вполне способны найти широкое распространение.