Обзор четырёхъядерных процессоров Core i7-6700, Core i5-6600, Core i5-6500 и Core i5-6400

Автор: Gavric
Дата: 29.12.2015
Все фото статьи
товар в статье
Введение

Пришедшееся на этот год обновление микроархитектуры процессоров Intel, в результате которого мы получили Skylake, нельзя назвать типичным или обычным. Хотя с точки зрения пользователей десктопов никаких особенно значительных улучшений в производительности или частотном потенциале эти CPU и не привнесли, их приход на рынок продемонстрировал совсем иные вещи. А именно, Intel впервые столкнулась с серьёзными проблемами при следовании своему принципу «тик-так», и проблемы эти так и не удалось разрешить в обозримые сроки. Иными словами, современные технологические процессы добрались до того качественного барьера, преодоление которого при внедрении более тонких норм производства требует настолько серьёзных усилий, что запуск и отладка массового выпуска чипов стала занимать значительно больше времени, чем на это требовалось раньше. Всё это в полный рост мы и увидели в новых процессорах, для производства которых должна применяться 14-нм технология с трёхмерными транзисторами второго поколения. Сначала произошла задержка и фактическая отмена десктопных Broadwell, а потом жертвой проблем пали и актуальные процессоры Skylake, поставки которых до сих пор происходят с заметными перебоями. В результате Intel даже заговорила о том, что трактовку закона Мура стоит ослабить, и новые процессорные дизайны теперь будут выходить не ежегодно, а примерно раз в полтора года.

Для нас же всё это значит, что жить с микроархитектурой Skylake придётся значительно дольше, чем с её предшественницами. Согласно тем глобальным планам, которыми делится Intel, приход следующего поколения микроархитектуры, Cannonlake, произойдёт теперь не ранее второй половины 2017 года. А в следующем году на суд пользователей будут представлены лишь своего рода Skylake Refresh – процессоры Kaby Lake, для производства которых будет использован всё тот же 14-нм техпроцесс.

И этого уже достаточно для того, чтобы уделить Skylake несколько больше внимания, чем обычно достаётся да долю тех или иных новых процессоров. На нашем сайте уже опубликовано три статьи, в той или иной степени обсуждающие построенные на микроархитектуре Skylake процессоры для настольных персональных компьютеров:

Обзор процессоров Core i5-6600K и Core i5-6500: знакомство с Intel Skylake;
Пять поколений Core i7: от Sandy Bridge до Skylake. Сравнительное тестирование;
Двухъядерные Skylake: обзор процессоров Core i3-6320, Core i3-6100 и Pentium G4400.

Однако мы снова решили вернуться к теме Skylake и отдельно рассмотреть те десктопные процессоры, о которых подробно пока не говорили: речь в этом материале пойдёт о четырёхъядерниках, которые не ориентированы на оверклокерскую аудиторию и не предлагают разблокированных множителей.

Такие процессоры интересны сегодня как минимум по трём причинам. Во-первых, они несколько дешевле, чем Core i7-6700K и i5-6600K, что в сложившихся экономических условиях является очень заметным преимуществом, способным склонить на их сторону достаточно большую аудиторию покупателей. Во-вторых, из-за проблем с 14-нм техпроцессом флагманские Core i7-6700K и i5-6600K находятся в дефиците. Это не очень заметно по ассортименту российских магазинов (из-за низкого спроса на дорогие CPU), но на глобальном рынке поставки старших оверклокерских Skylake носят очень ограниченный характер. Поэтому даже если старшие Skylake и поступают в розницу, то их цены оказываются выше рекомендованных Intel значений. И в-третьих, неожиданно оказалось, что удовлетвориться младшими четырёхъядерными процессорами могут даже оверклокеры. Основные производители материнских плат нашли «лазейку», позволяющую разгонять любые процессоры Skylake через повышение базовой частоты BCLK. В результате, способность работать при частоте, существенно превышающей номинальную, имеют теперь и те LGA 1151-процессоры, которые изначально для этого считались совершенно неподходящими.

Именно поэтому главными героями нашего очередного тестирования процессоров мы сделали неоверклокерские четырёхъядерники Core i7-6700, i5-6600, i5-6500 и i5-6400. В рамках этого материала мы посмотрим на то, что эти CPU могут предложить их обладателям на фоне предшественников поколения Haswell и по сравнению с флагманскими процессорами Core i7-6700K и i5-6600K, рассмотренными в наших материалах ранее.
Что не так с 14-нм техпроцессом Intel

Скоро будет полгода, как Intel представила свои 14-нм процессоры Skylake, нацеленные на аудиторию энтузиастов: Core i7-6700K и Core i5-6600K. Однако за это время вопрос их повсеместной доступности так и не был решён. Наиболее остро эта проблема стоит в западноевропейских странах и в Северной Америке, что нетрудно проследить в ассортименте крупнейших онлайн-магазинов. Например, на момент написания статьи оба этих флагманских процессора отсутствовали в продаже на Newegg.com, а на Amazon.com распродавались последние экземпляры со склада. Такая несколько странная для интеловской продукции ситуация продолжается с лета – к сожалению, обеспечить старшими десктопными Skylake всех желающих у Intel до сих пор не получается.

Более того, отсутствие в продаже необходимых товарных количеств Core i7-6700K и Core i5-6600K приводит к тому, что продавцы начинают реализовывать их по ценам, заметно превышающим рекомендованные. Напомним, что официально для этой пары процессоров установлены цены в размере $339 и $242 соответственно. В реальности же, чтобы купить один из этих продуктов, требуется заметно переплатить. Причём, здесь речь идёт не только о зарубежных, но и об отечественных магазинах: как нетрудно заметить, эффект недопоставок оказал глобальное влияние.

Что же является первопричиной описанных негативных явлений? К сожалению, ответить на этот вопрос коротко и ясно не может даже сама Intel. На всех проводимых компанией отчётных мероприятиях официальные лица уверенно говорят о том, что внедрение 14-нм технологии происходит по плану, а выход годных кристаллов Broadwell и Skylake постепенно приближается к тому уровню, который обеспечивает прошлая 22-нм технология.


Однако этот график, на котором изображена доля годных кристаллов, производимых по разным технологическим процессам, на самом деле полную картину не описывает. Дело в том, что на фоне дефицита старших оверклокерских Skylake мы не видим никаких затруднений с поставками процессоров, рассчитанных на более низкие тактовые частоты. И это значит, что проблема, поразившая интеловский 14-нм процесс, касается не столько выхода годных кристаллов вообще, сколько затрагивает лишь старшие высокочастотные модели.

Иными словами, похоже, что дефицит Core i7-6700K и Core i5-6600K возникает на этапе отбора наиболее удачных полупроводниковых кристаллов. Доля чипов Skylake, способных работать на сравнительно высоких частотах при приемлемых уровнях напряжения питания, то есть таких, которые можно сделать основой флагманских процессоров для энтузиастов, оказывается слишком низкой для удовлетворения спроса. В результате Intel вполне справляется с поставками требуемых количеств обычных четырёхъядерников, но вот Core i7-6700K и Core i5-6600K, которые не только имеют более высокие тактовые частоты, но и должны располагать некоторым «запасом прочности», востребованным оверклокерами, даются микропроцессорному гиганту с очень большим трудом. И это, кстати, очень похоже на повторение той ситуации, которая имела место с 14-нм процессорами поколения Broadwell. Ведь 14-нм процессоры первого поколения тоже демонстрировали явные признаки несовершенства техпроцесса: после многочисленных задержек с выходом они не только получили более низкие по сравнению с предшественниками номинальные частоты, но и плохо разгоняются.

Всё это в очередной раз указывает, что главная проблема с выпуском скоростных Skylake кроется не столько в микроархитектуре, сколько в производственном процессе. И как утверждают некоторые знакомые с ситуацией эксперты, Intel, похоже, на этот раз несколько переборщила с масштабированием техпроцесса. Причём, речь идёт не столько о ключевом параметре – размере транзисторов, сколько о слишком агрессивном уменьшении шага в толщине слоёв металлизации по сравнению с 22-нм техпроцессом.


Действительно, ранее с каждым переходом на более «тонкие» производственные нормы толщина слоёв металлизации уменьшалась примерно в 1,4 раза. Однако с внедрением 14-нм норм компания Intel в целях снижения себестоимости чипов решила изменить шаг более агрессивно, и уменьшила его по сравнению с 22-нм процессом примерно в 1,5 раза. И такое стремление к снижению расходов обернулось для Intel неожиданными проблемами. Доля полупроводниковых кристаллов, способных к работе на высоких частотах, в общем объёме продукции заметно снизилась, а их себестоимость, напротив, стала выше.

Всё это в итоге и привело к описанной ситуации. Для того, чтобы изготавливать процессоры Core i7-6700K и Core i5-6600K, необходимые особо качественные полупроводниковые кристаллы с удачным сочетанием частотного потенциала и потребляемой мощности. Но получить их в должном количестве Intel пока не удаётся.

Впрочем, говоря о проблемах, нельзя упомянуть и о том, что в будущее Intel смотрит с оптимизмом и делает вид, что недопоставки флагманских Skylake не способны повлиять на глобальную картину. Игровые высокопроизводительные системы продолжат оставаться одним из основных приоритетов компании, и в 2016 году в этом сегменте Intel ожидает заметный рост, который должен достигнуть 26 процентов.


Правда, удовлетворяться он, возможно, будет не процессорами Skylake, а их предшественниками поколения Haswell. В свете сложившейся в настоящее время ситуации с поставками флагманских модификаций новейших процессоров, их 22-нм предшественники поколения Haswell предлагаются клиентам с существенными скидками. И отголоски этих скидок нередко можно увидеть и на ценниках в розничных магазинах, что в определённых ситуациях может стать хорошим аргументом в пользу приобретения компьютера на базе CPU прошлого поколения.

Однако не стоит забывать о том, что системы, построенные на базе десктопных Skylake, интересны не только благодаря новой микроархитектуре и 14-нм техпроцессу. Выводя на рынок это поколение процессоров, Intel уделила немалое внимание и совершенствованию всей платформы, которая обрела поддержку более скоростной DDR4-памяти и высокоскоростных интерфейсов для подключения дополнительных компонентов. Именно поэтому на фоне дефицита флагманских Skylake пользовательский интерес вполне может сместиться и в сторону четырёхъядерников Core шестого поколения, изначально на разгон не ориентированных. С этой позиции мы и попробуем на них посмотреть.
Простые четырёхъядерные Skylake-S: подробности

Итак, главными героями сегодня выступают самые обычные процессоры Skylake в LGA 1151-исполнении, не ориентированные на оверклокерские эксперименты, но имеющие тем не менее достаточно передовые характеристики: по четыре процессорных ядра с поддержкой технологии Hyper-Threading или без неё и располагающие кеш-памятью третьего уровня объёмом 8 или 6 Мбайт. С точки зрения своего базового строения эти процессоры подобны предшественникам поколения Haswell – с внедрением новой микроархитектуры и с переходом на передовой 14-нм техпроцесс Intel оставила привычные характеристики нетронутыми. Таким образом, к линейке Core i7 продолжают относиться четырёхъядерные процессоры с 8-мегабайтным L3-кешем, способные исполнять по восемь потоков одновременно, а в семейство Core i5 входят четырёхъядерники попроще – без виртуальных ядер и с кеш-памятью объёмом 6 Мбайт. При этом любые Core i7 и Core i5 в отличие от их младших собратьев имеют также технологию авторазгона Turbo Boost, а также укомплектованы встроенным графическим ядром девятого поколения Intel HD Graphics 530.

Иными словами, мы имеем дело с той самой разновидностью, которую принято обозначать как Skylake-S. В основе таких процессоров лежит процессорный кристалл, описываемый формулой 4+2 – четыре вычислительных ядра и графика класса GT2.

Как хорошо известно, флагманские процессоры Core i7 и Core i5, которые позиционируются в качестве решений для энтузиастов, имеют разблокированные множители, и это позволяет беспрепятственно изменять их рабочую частоту, частоту памяти и графического ядра. Такие оверклокерские модели легко отличить по наличию в конце модельного номера литеры K. Обычные же общеупотребительные модели Core i7 и Core i5 в названии не имеют никаких букв, и для них разгон через изменение коэффициентов умножения аппаратно заблокирован.

Однако отсутствие свободы в установке множителей – не единственный признак, который отличает «обычные» четырёхъядерные процессоры Skylake от их оверклокерских собратьев. На самом деле им свойственны и более низкие тактовые частоты. Причём, отличие может быть достаточно существенным. Например, в случае процессоров Core i7 оно составляет целых 600 МГц, а у Core i5 – 200 МГц. Правда, у этого преимущества есть и обратная сторона: процессоры, не относящиеся к оверклокерской серии, более экономичны. Для них Intel декларирует достаточно скромный 65-ваттный тепловой пакет, в то время как расчётное тепловыделение Core i7-6700K и Core i5-6600K – 91 Вт. К этому нужно добавить и то, что процессоры K-серии лишены поддержки технологии vPro, необходимой для обслуживания и обеспечения безопасности компьютеров в условиях крупных предприятий. Довершает картину и весьма заметная разница в цене. Даже согласно официальному прайс-листу предложения для энтузиастов примерно на 8-15 процентов дороже старших Core i7 и i5 общего назначения. Что, скорее всего, и станет основной причиной, по которой покупатели могут захотеть отдать предпочтение младшим четырёхъядерникам без функций разгона.

Линейка ординарных неоверклокерских четырёхъядерников семейства Skylake, ориентированная на использование в классических настольных системах, включает в себя четыре процессора. Три чипа относится к серии Core i5 и один – входит в серию Core i7. Такой набор моделей призван полностью заменить линейку предложений поколения Haswell Refresh, число «обычных» четырёхъядерников в которой было ровно таким же. Для того, чтобы подчеркнуть преемственность модельных рядов, Intel установила на процессоры одного и того же класса, но разных поколений, одинаковые цены. Иными словами, Core i7-6700 подменяет Core i7-4790, Core i5-6600 – Core i5-4690, Core i5-6500 – Core i5-4590, а Core i5-6400 – Core i5-4460. Полное представление о новом модельном ряде можно получить из следующей таблице, в которой мы собрали вместе характеристики всех неоверклокерских Skylake с четырьмя вычислительными ядрами.


Если не считать более современную микроархитектуру, которой располагают процессоры Core шестого поколения, отличий у новинок от аналогичных LGA 1150-процессоров на самом деле не так уж и много. Однако и частоты, и тепловыделение, всё-таки изменились. Причём по сравнению с Haswell частоты неожиданно стали ниже, что, по всей видимости, будет компенсироваться более совершенной микроархитектурой, и никакого спада в производительности заметно быть не должно. Что же касается типичного тепловыделения, то оно тоже понизилось. Обуславливается это как тем, что в новых процессорах интегрированный стабилизатор напряжения переехал из самого процессора на материнскую плату, так и повышением энергоэффективности, которое обеспечивает переход на 14-нм технологию.

Давайте же посмотрим, как всё это сказалось на реальных потребительских качествах – быстродействии в приложениях и теплоэнергетических параметрах.
Как мы тестировали

Основной целью настоящего тестирования было сравнение четырёхъядерных неоверклокерских процессоров Skylake для настольных компьютеров с флагманскими собратьями, относящимися к K-серии. Однако помимо разнообразных LGA 1151-процессоров в число участников испытаний мы включили и процессоры поколения Haswell, которые в тестах должны обеспечить для основных героев соответствующий фон. Помимо этого, на итоговых диаграммах вы также сможете найти и результаты старшего процессора компании AMD – FX-9590, который по своей рекомендуемой цене спустился до отметки в $240 и посему может рассматриваться в качестве альтернативы интеловским четырёхъядерникам.

В результате, список комплектующих, задействованных в тестировании, получился достаточно обширным:

Процессоры:

Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 ядра + Hyper-Threading, 4,0-4,2 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-6700 (Skylake, 4 ядра + Hyper-Threading, 3,4-4,0 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i5-6600K (Skylake, 4 ядра, 3,5-3,9 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-6600 (Skylake, 4 ядра, 3,3-3,9 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-6500 (Skylake, 4 ядра, 3,2-3,6 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-6400 (Skylake, 4 ядра, 2,7-3,3 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i7-4790K (Haswell, 4 ядра + Hyper-Threading, 4,0-4,4 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i5-4690K (Haswell, 4 ядра, 3,5-3,9 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-4590 (Haswell, 4 ядра, 3,3-3,7 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-4460 (Haswell, 4 ядра, 3,2-3,4 ГГц, 6 Мбайт L3);
AMD FX-9590 (Vishera, 8 ядер, 4,7-5,0 ГГц, 8 Мбайт L3).

Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
Материнские платы:

ASUS Maximus VIII Ranger (LGA 1151, Intel Z170);
ASUS Z97-Pro (LGA 1150, Intel Z97);
ASUS M5A99FX Pro R2.0 (Socket AM3+, AMD 990FX + SB950).

Память:

2x8 Гбайт DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill [TridentX] F3-2133C9D-16GTX);
2x8 Гбайт DDR4-2666 SDRAM, 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2A2666C16R).

Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-бит GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 с использованием следующего комплекта драйверов:

AMD Chipset Drivers Crimson Edition;
Intel Chipset Driver 10.1.1.8;
Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1157;
NVIDIA GeForce 355.98 Driver.

И перед тем, как перейти непосредственно к результатам тестов, приведём скриншоты диагностической утилиты CPU-Z, снятые для всех процессоров – героев настоящего обзора. По ним можно ещё раз уточнить характеристики четырёхъядерных Skylake, не относящихся к серии оверклокерских процессоров.


Core i7-6700Core i5-6600Core i5-6500Core i5-6400

Производительность


Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тестовый пакет Bapco SYSmark, моделирующий работу пользователя в реальных распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера при повседневном использовании. После выхода операционной системы Windows 10 этот бенчмарк в очередной раз обновился, и теперь мы задействуем самую последнюю версию – SYSmark 2014 1.5.


Естественно, никаких сюрпризов в производительности четырёхъядерников поколения Skylake быть попросту не может. Во-первых, ввиду более низкой тактовой частоты они несколько медленнее своих оверклокерских собратьев. В частности, Core i7-6700 отстаёт от Core i7-6700K на 8 процентов. Правда, при этом Core i5-6600 работает почти с той же скоростью, что и Core i5-6600K – разница в частотах этих процессоров не так заметна. Во-вторых, процессоры поколения Skylake в целом немного производительнее процессоров Haswell. Их преимущество принципиальный характер не носит, но примерно 3-процентная разница между их результатами прослеживается. Следовательно, новая микроархитектура действительно компенсирует слегка снизившиеся частоты новинок.

Впрочем, нужно иметь в виду, что показатель в SYSmark 2014 1.5 – это некая средневзвешенная метрика производительности и в отдельных ситуациях положение дел может кардинально различаться. И мы это увидим далее, в тестах в приложениях.

Более же глубокое понимание результатов SYSmark 2014 1.5 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: Adobe Acrobat XI Pro, Google Chrome 32, Microsoft Excel 2013, Microsoft OneNote 2013, Microsoft Outlook 2013, Microsoft PowerPoint 2013, Microsoft Word 2013, WinZip Pro 17.5 Pro.


В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты Adobe Photoshop CS6 Extended, Adobe Premiere Pro CS6 и Trimble SketchUp Pro 2013.


Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию инвестиций на основе некой финансовой модели. В сценарии используются большие объёмы численных данных и два приложения Microsoft Excel 2013 и WinZip Pro 17.5 Pro.


В сценариях Media Creation и Office Productivity мы видим именно ту картину, которую уже описывали при анализе общего рейтинга производительности в SYSmark. Однако сценарий Data/Financial Analysis вносит в результаты некоторое разнообразие. Оно возникает из-за того, что при интенсивных математических вычислениях, которые моделируются в данном случае, неплохо себя показывает старший процессор Devil’s Canyon, Core i7-4790K. И здесь уместно будет напомнить о том, что старшие процессоры Core i7, нацеленные на оверклокерскую аудиторию, традиционно получают заметно более высокие частоты, чем вся остальная линейка. Как и Core i7-6700K, его предшественник, Core i7-4790K, имеет тактовую частоту, перевалившую за 4-гигагерцовую отметку, что выделяет такие процессоры в своих семействах. Впрочем, несмотря на всё это, Core i7-6700 оказывается способен соперничать с Core i7-4790K на равных, что ещё раз указывает на существенность микроархитектурных улучшений, сделанных в Skylake.

Игровая производительность

Как известно, производительность платформ, оснащенных высокопроизводительными 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, 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.

Впрочем, в этом тестировании мы собрали мощную графическую подсистему, основанную на флагманской видеокарте NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. И в результате в части игр частота кадров продемонстрировала зависимость от процессорной производительности даже в FullHD-разрешении.

Результаты в FullHD-разрешении с максимальными настройками качества












Вообще говоря, игровая производительность систем, построенных на четырёхъядерных процессорах компании Intel, различается не слишком сильно. Всё-таки основное влияние на частоту кадров в играх оказывает не центральный процессор, а видеокарта. А мощности современных четырёхъядерников (если, конечно, они спроектированы не инженерами AMD) вполне хватает для того, чтобы раскрыть производительность сколь угодно дорогостоящей игровой однопроцессорной видеокарты.

Впрочем, некоторые различия в игровом быстродействии у героев сегодняшнего обзора обнаружить всё-таки можно. Так, процессоры Core i7 и Core i5 поколения Skylake оказываются способны выдать чуть более высокую частоту кадров по сравнению с равноценными процессорами поколения Haswell. Однако старший из Devil’s Canyon всё-таки свои позиции сдавать не намерен – его производительность выше, чем у любых неоверклокерских Skylake. Что же касается разницы в скорости новых LGA 1151-процессоров с возможностями разгона и без них, то она носит совершенно гомеопатический характер. А это значит, что для игровых систем выбирать процессоры с литерой K в названии имеет лишь в том случае, если вы собираетесь заняться серьёзными оверклокерскими экспериментами.

Результаты при сниженном разрешении












Снижение разрешения позволяет увидеть игровую процессорозависимость более явно. И, глядя на эти результаты, можно однозначно говорить о том, что четырёхъядерные процессоры Skylake в целом быстрее своих предшественников с равной ценой. Разрыв получается таким, что младший из Core i5 шестого поколения дотягивает по быстродействию до старшего Core i5 серии Haswell. А Core i7-6700 вполне успешно конкурирует с Core i7-4790K.

Также необходимо отметить и ещё пару примечательных фактов. Обычный процессор Core i5-6600 предлагает практически точно такой же уровень игровой производительности, как и его оверклокерский собрат Core i5-6600K. Однако подобную параллель для Core i7 провести уже нельзя. Флагманский LGA 1151-процессор Core i7-6700K опережает единственную неоверклокерскую модель этой серии, Core i7-6700, в среднем на 9 процентов.

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






В тестовом приложении 3DMark, которое отличается достаточно заметной процессорозависимостью, картина получается несколько иной. Здесь первые места удерживают оверклокерские Core i7 поколений Haswell и Skylake, а Core i7-6700 лишь приближается к их результату снизу. В серии же Core i5 разница в показателях быстродействия между представителем K-серии и его собратом с таким же номером гораздо меньше. Однако здесь же можно отметить и относительно небольшое преимущество, которое могут предложить процессоры поколения Skylake. Если во время тестов старших процессоров представители поколения Skylake могли похвастать примерно 10-процентным приростом производительности по сравнению с предшественниками поколения Haswell, то в случае младших четырёхъядерников этот разрыв явно меньше. Дело в том, что достаточно строгие рамки теплового пакета и проблемы с производственным процессом ограничили тактовые частоты новых четырёхъядерников. Вследствие этого их превосходство оказывается не слишком заметным.

Тесты в приложениях

В Autodesk 3ds max 2016 мы тестируем скорость финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920x1080 с применением рендерера mental ray одного кадра стандартной сцены Hummer.


Ещё один тест финального рендеринга проводится нами с использованием популярного свободного пакета построения трёхмерной графики Blender 2.75a. В нём мы измеряем продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.


Производительность при работе веб-сайтов и интернет-приложений, построенных с использованием современных технологий, измеряется нами в новом браузере Microsoft Edge 20.10240.16384.0. Для этого применяется специализированный тест WebXPRT 2015, реализующий на HTML5 и JavaScript реально использующиеся в интернет-приложениях алгоритмы.


Тестирование производительности при обработке графических изображений происходит в Adobe Photoshop CC 2015. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.


По многочисленным просьбам фотолюбителей мы провели тестирование производительности в графической программе Adobe Photoshop Lightroom 6.1. Тестовый сценарий включает пост-обработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920x1080 и максимальным качеством двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.


В Adobe Premiere Pro CC 2015 тестируется производительность при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.


Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR 5.3, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт.


Для оценки скорости перекодирования видео в формат H.264 используется 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 r2638, в которой реализована поддержка всех современных наборов инструкций, включая и AVX2.


Кроме того, мы добавили в список тестовых приложений и новый кодер x265, предназначенный для транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC, который является логическим продолжением H.264 и характеризуется более эффективными алгоритмами сжатия. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS Y4M-видеофайл, который перекодируется в формат H.265 с профилем medium. В этом тестировании принял участие релиз кодера версии 1.8.


Никаких неожиданностей не обнаруживается и при тестировании четырёхъядерных Skylake в ресурсоёмких приложениях. Процессоры Core i7 благодаря поддержке технологии Hyper-Threading оказывается тут заметно быстрее, чем Core i5, опережая их в среднем где-то на 30 процентов. При этом Core i7-4790K, относящийся к поколению Haswell, на фоне новых Skylake смотрится совсем неплохо. Мало того, что он заметно опережает любые Core i5 шеститысячной серии, но и оказывается способен конкурировать с Core i7-6700. Однако флагманский Core i7-6700K всё-таки явно быстрее: разница в средней производительности между ним и аналогом без буквы K в конце наименования составляет где-то в районе 7 процентов.

Если же сравнивать процессоры внутри серии Core i5, то в ней разница между оверклокерским флагманом и старшим CPU с заблокированным множителем практически незаметна. А при сопоставлении быстродействия Haswell и Skylake нетрудно увидеть следующий эмпирический принцип: Skylake близки по своей производительности с Haswell со следующей ценовой ступеньки. То есть, Core i5-6500 сравним с Core i5-4690, а Core i5-6400 – с Core i5-4590. Прогресс небольшой, но всё равно приятный: за ту же стоимость Intel позволяет получить примерно на 6-8 процентов более высокую, чем раньше, производительность.
Энергопотребление

При измерении производительности мы вновь не увидели никаких кардинальных различий между Haswell и Skylake. Да, быстродействие новинок стало выше, но в целом назвать полученный ими прирост кардинальным совершенно невозможно. Однако с точки зрения энергетических характеристик изменения могут быть значительно заметнее. Предпосылок к тому есть сразу несколько. Во-первых, для производства процессоров Skylake применяется более современный 14-нм техпроцесс с трёхмерными транзисторами второго поколения. Во-вторых, конвертер питания, который раньше находился в процессоре, переместился на материнскую плату, что позволяет реализовывать более эффективные схемы.

С точки зрения формальных характеристик расчётное тепловыделение четырёхъядерных Skylake стало меньше, чем у Haswell, на целых 19 Вт. Благодаря этому, кстати, в нынешней линейке CPU была упразднена серия процессоров с литерой S в конце модельного номера. Все обычные Core i7 и Core i5 (за исключением оверклокерских моделей) теперь имеют TDP, установленный в 65 Вт. Раньше же такие процессоры формировали отдельную серию, которая процессорам в которой присваивались искусственно заниженные частоты. Впрочем, как мы знаем, интеловский TDP – величина, которая описывает реальное энергопотребление и тепловыделение процессоров лишь опосредованно. Как же обстоит дело в реальности, покажет наш традиционный натурный эксперимент.

Используемый нами в тестовой системе новый цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет осуществлять мониторинг потребляемой и выдаваемой электрической мощности, чем мы и пользуемся для измерений. На следующем ниже графике приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается. Для правильной оценки энергопотребления мы активировали турборежим и все имеющиеся у процессоров энергосберегающие технологии.


Благодаря внедрению более глубоких энергосберегающих режимов платформы, построенные на процессорах Skylake, стали потреблять заметно меньше своих предшественников даже в состоянии простоя.


Экономичность Skylake видна и при нагрузке. Однако при перекодировании видео той самой 19-ваттной разницы, которая обещана в TDP, между Haswell и Skylake не видно. Платформы на базе новых четырёхъядерников позволяют сэкономить в лучшем случае до 10 Вт.

На следующей диаграмме приводится максимальное потребление при нагрузке, создаваемой 64-битной версией утилиты LinX 0.6.5 с поддержкой набора инструкций AVX2, которая базируется на пакете Linpack, отличающемся непомерными энергетическими аппетитами.


Зато при наиболее тяжёлой нагрузке разница в потреблении процессоров разных поколений становится более очевидна. Даже Core i7-6700 оказывается экономичнее, чем Core i5-4690K, а Core i5-6600 уступает в потреблении самому младшему четёрхъядерному Haswell.

Всё это означает, что процессоры Skylake существенно лучше своих предшественников по удельной производительности в пересчёте на каждый ватт затраченной электроэнергии. И более того, если по этому показателю сравнивать протестированные нами четырёхъядерные Core шестого поколения, то лучшими вариантами окажутся самые младшие представители в сериях Core i5 и Core i7, то есть Core i5-6400 и Core i7-6700.
Разгон

Если вы следите за тем, что происходит на оверклокерской арене, то наверняка знаете, что в последнее время внимание энтузиастов стало обращено в сторону процессоров Skylake, не относящихся к K-серии, то есть, не имеющих разблокированных коэффициентов умножения. Раньше эти процессоры считались к разгону полностью неспособными, но последние события такое представление перевернули. Дело в том, что ведущие производители материнских плат смогли, наконец, разобраться с тем, как можно управлять частотой BCLK у любых процессоров Skylake, а не только у оверклокерских модификаций. В результате, для некоторых материнских плат на базе набора системной логики Intel Z170 появились экспериментальные версии прошивок, в которых добавилась долгожданная возможность разгона любых CPU через изменение частоты базового генератора.

История вопроса такова. В последних поколениях своих процессоров компания Intel стала выделять особые продукты для разгона, перечень модификаций которых сильно ограничен, а стоимость – выше, чем у общеупотребительных собратьев. Такие процессоры отличаются тем, что их множители, посредством которых формируются рабочая частота, на аппаратном уровне не блокируются и благодаря этому могут изменяться через установки BIOS Setup материнской платы по желанию пользователя. Неоверклокерские же CPU такой возможности лишены.

Однако не стоит забывать о том, что тактовая частота, на которой работает процессор, является произведением двух параметров – множителя и базовой частоты. И в то время, как множитель в обычных, не предназначенных для разгона процессорах, жёстко заблокирован, для разгона всё равно остаётся альтернативный путь – через увеличение базовой частоты BCLK. Проблема лишь в том, что в последних интеловских платформах для процессоров Sandy Bridge, Ivy Bridge и Haswell частота BCLK жёстко связана с другими частотами в системе, например, с частотой работы шин DMI и PCI Express, которые даже при небольшом отклонении от номинальных значений теряют способность к нормальной работе. В результате, повышение частоты BCLK более чем на 3-5 процентов обычно приводит к искажению передаваемых по шинам данных и вызывает нестабильность или полную неработоспособность системы.

Но с выходом процессоров Skylake и платформы LGA 1151 привычная ситуация изменилась. В этой платформе шина PCI Express и набор системной логики выделены в отдельный домен, частота которого остаётся фиксированной вне зависимости от того, как изменяется BCLK. На базовую частоту BCLK остались жёстко завязаны лишь внутрипроцессорные компоненты: вычислительные ядра, кеш, интегрированное графическое ядро, контроллер памяти и прочие Uncore-компоненты, которые могут переносить заметное её увеличение.


Тем не менее, первые эксперименты по разгону процессоров Skylake, не относящихся к K-серии, никаких плодов не приносили. Несмотря на всё сказанное, компания Intel смогла реализовать защиту от разгона BCLK, которая у обычных процессоров Skylake не позволяла поднимать базовую частоту свыше 103-104 МГц. Но к счастью, как теперь оказалось, защита эта имеет не аппаратный характер, и может быть обойдена на программном уровне. Иными словами, производители материнских плат при определённом желании могут средствами BIOS эту защиту обходить.


Первой прорыв на данном направлении совершила Supermicro – именно на плате C7H170-M этой компании была продемонстрирована принципиальная возможность работы неоверклокерских процессоров Skylake с сильно повышенной частотой BCLK. А вслед за Supermicro быстро реализовали подобную функциональность и другие фирмы. На сегодняшний день практически все флагманские материнки ASUS, ASRock, Biostar и MSI обрели экспериментальные версии BIOS, в которых добавлена полноценная возможность управления частотой BCLK для не-K процессоров.

Впрочем, не всё так просто. Очевидно, что на данный момент функция разгона неоверклокерских процессоров проработана всё же не до конца. В частности, повышение у них частоты BCLK приводит к блокированию некоторых возможностей энергосбережения и не только. Более того, список нерешённых проблем отнюдь не маленький. Вот что бросается в глаза при разгоне не-K процессоров в первую очередь:

Процессор перестаёт переходить в энергосберегающие состояния (C-states) и всегда работает на предельной частоте и при предельном напряжении питания. Технология Intel Enhanced SpeedStep также оказывается неработоспособной.
Пропадает возможность температурного мониторинга с использованием встроенных в CPU датчиков. Любые инструменты, позволяющие контролировать тепловой режим процессора, всегда возвращают для его ядер температуру 100 градусов.
Теряет работоспособность технология Turbo Boost.
Отказывается работать интегрированное в процессор графическое ядро.
Теряется стабильность системы при высоких частотах памяти.
Существенно снижается скорость выполнения AVX/AVX2-инструкций. Скорость алгоритмов, активно работающих с этими векторными командами, может даже упасть в несколько раз.

К тому же существует ненулевая вероятность, что многие из этих проблем не могут быть разрешены в принципе. И разгон процессоров, изначально не предназначенных для разгона, будет всё же не столь простым и результативным, как в случае использования специальных CPU, относящихся к K-серии. Но тем не менее, мы всё-таки решили не обходить стороной открывшиеся многообещающие возможности и попробовали разогнать наши тестовые процессоры при помощи увеличения частоты BCLK. Благо, для используемой нами в тестовой системе материнской платы ASUS Maximus VIII Ranger недавно вышла специализированная неофициальная версия прошивки, позволяющая при использовании неоверклокерских процессоров выполнять разгон путём манипулирования базовой частотой.

Сразу оговоримся, наши тесты на разгон через изменение частоты BCLK носили прикидочный характер. За неимением официальной релизной версии BIOS говорить о каких-то финальных результата разгона пока что явно преждевременно. Кроме того, вызывает определённые проблемы и проверка стабильности системы. Если контроль температур ещё как-то возможен посредством датчиков, которыми располагает материнская плата, создать экстремальную процессорную нагрузку оказывается далеко не так просто. Все общепринятые инструменты проверки стабильности вроде Linpack или Prime95 активно пользуются AVX-инструкциями, ведь именно векторные команды заставляют процессор нагреваться особенно сильно. Однако при разгоне не-К процессоров такие инструкции исполняются с замедленным темпом и уже не порождают высокого нагрева CPU. Поэтому полагаться приходиться на стабильность в обычных ресурсоёмких приложениях вроде финального рендеринга, но устойчивая работа в них не даёт полной гарантии стабильности.

Тем не менее, несмотря на все эти проблемы и на то, что мы особенно не старались выжимать из имеющихся экземпляров CPU все соки, результаты разгона получились весьма обнадёживающими.

Core i7-6700 с повышением частоты BCLK до 136 МГц и увеличением напряжения питания до 1,36 В смог заработать на частоте выше 4,6 ГГц.


Core i5-6600 при аналогичном повышении напряжения питания покорил частоту 4,5 ГГц. При этом частота BCLK составила те же самые 136 МГц.


Процессор Core i5-6500 продемонстрировал ещё немного худший разгонный потенциал. Он при напряжении 1,36 В стабильно работал только на частоте 4,4 ГГц. Частота BCLK при этом составила 138 МГц.


Казалось бы, приведённые результаты указывают на возникновение проблем при повышении базовой частоты выше 136-137 МГц, но Core i5-6400 это опроверг. Этот процессор смог стабильно работать при разгоне до 4,5 ГГц, что, учитывая его низкий множитель, потребовало увеличения частоты BCLK до 167 МГц.


Надо сказать, что результаты разгона неоверклокерских CPU в абсолютном выражении оказались немного хуже, чем у типичных процессоров K-серии. Однако отличие это очень небольшое. Гораздо же важнее то, что разгон процессоров вроде Core i5-6400 оказывается всё равно гораздо выгоднее в относительном измерении. Как показывают эксперименты, частоту младших четырёхъядерников удаётся повысить более чем в полтора раза. Иными словами, настоящий результативный разгон возвращается!
Выводы

Изначально тестирование младших четырёхъядерников поколения Skylake обещало стать совершенно проходным материалом. Подумаешь, что может быть интересного в процессорах, которые уступают Core i7-6700K и Core i5-6600K по тактовой частоте и к тому же не поддерживают разгон? Однако интересного, как оказалось, в них немало.

В первую очередь следует сказать о производительности. Младшие процессоры Core i5 поколения Skylake, а это Core i5-6400 и Core i5-6500, получили немного более низкие тактовые частоты по сравнению с четырёхъядерными предшественниками Haswell. Однако несмотря на это они всё равно выдают лучшее быстродействие, что обеспечивается их более совершенной микроархитектурой. Согласно данным тестирования, если сравнивать Skylake и Haswell одинаковой стоимости, LGA 1151-новинки предлагают примерно 6-8-процентное превосходство в скорости. Что же касается Core i5-6600, то он может замахнуться и повыше – по производительности он почти эквивалентен Core i5-6600K, который на $19 дороже.

Старший же из рассмотренных сегодня неоверклокерских четырёхъядерников, Core i7-6700, в общую картину вписывается несколько иначе. Он примерно на 7 процентов уступает в быстродействии флагманскому Skylake, Core i7-6700K. Однако это на самом деле всё равно хороший результат: поддержка технологии Hyper-Threading делает Core i7-6700 предложением более высокого класса по сравнению с любыми Core i5, в том числе и по сравнению с Core i5-6600K. При этом цена Core i7-6700 ниже, чем у Core i7-6700K, весьма существенно – на $38.

Помимо неплохой производительности неоверклокерские четырёхъядерники могут похвастать и своей примечательной экономичностью. Их TDP установлен в 65 Вт не просто так. Раньше процессоры с таким тепловыделением было даже принято относить к специальному S-классу, но теперь лучшую, чем обычно, энергоэффективность можно получить и в ординарных моделях для платформы LGA 1151. В результате, рассмотренные нами младшие Skylake с четырьмя вычислительными ядрами уверенно борются за звание процессоров с самой лучшей на сегодняшний день производительностью в пересчёте на каждый ватт затраченной электроэнергии.

Но самое интересное: процессоры Core i7-6700, Core i5-6600, Core i5-6500 и Core i5-6400 даже можно разгонять! Конечно, с выполнением этой процедуры у них не всё так просто, как у оверклокерских процессоров K-серии: требуются специальные платы, в жертву нужно принести некоторые функции, а результат разгона немного ниже. Но тем не менее, многим пользователям из числа энтузиастов может оказаться вполне достаточно и возможностей, имеющихся у младших четырёхъядерных CPU, тем более, что разгонять с препятствиями даже интереснее. Поэтому младшие четырёхъядерники могут позволить заметно сэкономить даже при построении конфигураций, нацеленных на разгон.

В заключение же остаётся только добавить, что с массовыми поставками неоверклокерских процессоров поколения Skylake с четырьмя ядрами у Intel никаких проблем не возникает. Они широко представлены в продаже, а цены на них не завышаются продавцами, как это часто бывает с Core i7-6700K и Core i5-6600K. Иными словами, если вы собираетесь перейти на Skylake и хотите собрать себе производительную систему с четырёхъядерным CPU, списывать со счетов варианты вроде Core i7-6700, Core i5-6600, Core i5-6500 и Core i5-6400 явно не следует.