Обзор процессоров Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300

Введение

После того, как компания Intel на процессорном рынке стала следовать своей стратегии «тик-так», попеременно представляя либо новый техпроцесс, либо новую микроархитектуру, удивить нас неожиданным анонсом у неё уже не получится. Всё теперь происходит по чётко выверенному расписанию. В начале прошлого года компания перешла на использование 32-нм производственной технологии, значит, в начале этого года должны появиться кардинально усовершенствованные процессоры. Именно такими, революционными и прогрессивными, должны быть процессоры с кодовым именем Sandy Bridge, о которых в последнее время говорится очень много.

Процессоры Sandy Bridge приковывают к себе внимание по нескольким причинам. Во-первых, их появление сопровождается полным обновлением десктопной и мобильной платформ — вместе с широким ассортиментом новых процессоров, предназначенных для компьютеров различной стоимости и разнообразного предназначения, Intel вводит в обращение новый процессорный разъём и выпускает и новые наборы системной логики. Во-вторых, Sandy Bridge — действительно хороший процессор, который по всем признакам работает существенно производительнее своих предшественников, но сохраняя при этом невысокое энергопотребление и тепловыделение.

О сильных сторонах микроархитектуры Sandy Bridge и теоретических предпосылках к тому, что процессоры, базирующиеся на ней, окажутся удачными, мы подробно говорили в отдельном материале «Микроархитектура Intel Sandy Bridge».


Вкратце, основные достоинства новинок выглядят так:

В основе процессоров Sandy Bridge лежит монолитный 32-нм полупроводниковый кристалл, объединяющий процессорные ядра, графическое ядро, кэш-память третьего уровня, контроллер шины PCI Express и контроллер памяти.
В зависимости от рыночного сегмента, на который нацеливается соответствующая модификация CPU, процессор может содержать два или четыре процессорных ядра и поддерживать технологии Hyper-Threading и Turbo Boost. В перспективе ожидаются модификации с количеством процессорных ядер, достигающим шести и восьми.
Номинальные тактовые частоты процессоров Sandy Bridge могут достигать 3,4 ГГц, а с учётом технологии Turbo Boost эта частота может увеличиваться до 3,8 ГГц.
Максимальный объём разделяемого между всеми ядрами (включая графическое) L3-кэша может достигать 8 Мбайт. Этот кэш работает на частоте процессора и имеет существенно более высокую, чем у предшественников, пропускную способность.
Контроллер памяти в Sandy Bridge существенно улучшен и показывает лучшую производительность среди всех процессоров, работающих с двухканальной DDR3 SDRAM.
Вычислительные ядра процессоров Sandy Bridge получили дополнительный L0-кэш декодированных инструкций и оптимизированный блок предсказания переходов. Оба эти усовершенствования увеличивают удельную производительность CPU и способствуют снижению энергопотребления.
В процессорах поддерживаются новые наборы инструкций AES-NI и AVX. Первый набор позволяет ускорять криптографические алгоритмы. Второй — вводит SIMD операции с 256-битными векторами, темп исполнения которых процессором в целом не уступает скорости исполнения 128-битных SSE инструкций.
Встроенное в процессор графическое ядро также получило многочисленные усовершенствования в части шейдерных процессоров, удвоивших свою производительность. Кроме того, в графическое ядро внедрены выделенные аппаратные блоки для кодирования и декодирования HD видео в популярных форматах. Эти блоки могут использоваться как программными плеерами, так и утилитами для обработки видеоконтента.
Расчётное тепловыделение процессоров Sandy Bridge для настольных систем лежит в диапазоне 35-95 Вт, для мобильных применений — в интервале 18-55 Вт.

Красиво всё выглядит не только на бумаге. Первые прикидки показывают, что от прихода на рынок процессоров микроархитектурой Sandy Bridge можно ожидать примерно 25-процентного роста средневзвешенной производительности систем. И если это действительно так, то Intel заслуживает самых щедрых похвал — такие прорывы в последнее время происходят нечасто, особенно если принять во внимание отсутствие у компании реальных конкурентов в верхних рыночных секторах.

Впрочем, не будем спешить с окончательными выводами, базируясь лишь на одних предварительных данных. Наша лаборатория получила от производителя несколько процессоров семейства Core i5 с микроархитектурой Sandy Bridge, предназначенных для использования в настольных компьютерах средней ценовой категории. Именно их тестированию на практике и будет посвящён этот материал. В данном обзоре мы коснёмся в первую очередь традиционной «процессорной» составляющей, подробное рассмотрение же нового графического ядра будет нами проведено немного позднее в отдельной статье.

Sandy Bridge: а что внутри?

Относясь к новому поколению микроархитектуры, процессоры Sandy Bridge несут в себе несметное количество доработок и новых технологий. Их отличия от носителей предшествующей микроархитектуры, Nehalem, заметны на любом уровне. Но главное чем примечательны Sandy Bridge, это — более высокой степенью интеграции процессорного кристалла. Если тенденция в переносе в процессор функций северного моста наметилась уже давно, то теперь, впервые для десктопных и мобильных CPU, в едином полупроводниковом кристалле собраны вычислительные ядра, кэш-память, контроллер памяти, контроллер шины PCI Express и графическое ядро.


Благодаря такому в прямом смысле тесному соседству всех основных компонентов современной системы инженеры Intel добились высокой эффективности взаимодействия между ними. Особенно повезло в этом смысле графическому ядру, которое теперь имеет прямой доступ не только к контроллеру памяти, но и к остальным процессорным составляющим, в частности, L3-кэшу. Не обделёнными остались и вычислительные ядра — внедрение единой внутрипроцессорной кольцевой шины дало возможность существенно увеличить пропускную способность на всех основных маршрутах передачи данных.

Объединение в едином полупроводниковом кристалле практически всех основных составляющих вычислительной системы стало возможно благодаря 32-нм техпроцессу, обкатывавшемуся в течение всего 2010 года на Clarkdale и Arrandale. Размер кристалла процессоров Sandy Bridge оказался даже меньше, чем у процессоров Lynnfield, а это прямо указывает на их невысокую себестоимость.


Компактный полупроводниковый кристалл Sandy Bridge позволяет Intel продвигать процессоры с микроархитектурой Sandy Bridge во многих рыночных нишах, включая и те, где, например, графическое ядро заведомо использоваться не будет. Это как раз пример той ситуации, когда часть процессора дешевле отключить, чем создавать новый отдельный дизайн полупроводникового кристалла. Но для нижнего ценового сегмента будут выпускаться специальные урезанные модификации кристаллов, содержащие помимо графического лишь два вычислительных ядра.


Через неделю в продаже станут широко доступны первые процессоры с микроархитектурой Sandy Bridge с четырьмя вычислительными ядрами. Они будут ориентированы на средний ценовой сегмент. Более дешёвые модификации с двумя ядрами следует ожидать в магазинах примерно через месяц.

Новый модельный ряд

Анонс процессоров с микроархитектурой Sandy Bridge — очень большое событие. В общей сложности Intel представил 29 вариантов CPU, в том числе 14 процессоров для настольных компьютеров и 15 — для мобильных.


Несмотря на то, что Sandy Bridge — это новая микроархитектура, маркетинговое название процессоров на ней основанных не изменилось, все новинки также как и их предшественники относятся к сериям Core i7, Core i5 и Core i3. Отличия состоят лишь в процессорных номерах.


Теперь он стал четырёхзначным и начинается с цифры 2, что символизирует принадлежность ко второму поколению Intel Core. Далее следуют три знака — рейтинг производительности и опциональный буквенный суффикс, который ставится в том случае, если процессор относится к какой-то специальной серии. На данный момент известно о существовании шести разных вариантов суффикса, но позднее наверняка появятся и другие:

K — процессоры для настольных систем, поддерживающие оверклокинг;
S — процессоры для настольных систем с пониженным до 65 Вт расчётным тепловыделением;
T — процессоры для настольных систем с расчётным тепловыделением менее 45 Вт;
M — двухъядерные процессоры для мобильных компьютеров с расчётным тепловыделением менее 35 Вт;
QM — четырёхъядерные процессоры для мобильных компьютеров с расчётным тепловыделением 45 Вт;
XM — экстремальные варианты мобильных процессоров с повышенным в ущерб тепловыделению быстродействием;
Буквенный суффикс отсутствует у обычных процессоров для настольных компьютеров.

В сфере нашего прямого интереса находятся модели для десктопов. Их перечень приводится в следующей таблице.



Общая логика формирования модельных рядов осталась та же. В серию процессоров Core i7 вошли модели с четырьмя ядрами и поддержкой технологии Hyper-Threading, серия Core i5 содержит четырёхъядерники без Hyper-Threading, а в серии Core i3 предлагаются двухъядерные процессоры без поддержки технологии Turbo Boost, но с Hyper-Threading. Более того, с приходом Sandy Bridge в номенклатуре даже стало больше порядка — в серии Core i5 исчезли двухъядерные модели (за исключением одного особого случая — энергоэффективного Core i5-2390T). Вместе с тем усугубились различия и между Core i7 и Core i5. Теперь помимо наличия или отсутствия технологии Hyper-Threading старшие процессоры обладают и увеличенным L3-кэшем, что выглядит более весомой причиной 90-долларового отличия в их цене.

Платформа LGA1155

На первый взгляд, процессоры Sandy Bridge обладают тем же набором внешних интерфейсов, что и их предшественники, например, Clarkdale. Это — два канала DDR3 памяти, 16 линий PCI Express 2.0, FDI-интерфейс для связи графического ядра с мониторами и даже аналогичная шина DMI для соединения с южным мостом набора логики. Но, несмотря на это, новые процессоры вставляются в новое гнездо LGA1155, которое несовместимо с отличающимся на один контакт LGA1156 ни электрически, ни механически.



Причина такого нелогичного на первый взгляд перехода кроется отнюдь не в маркетинге, а в коренной переработке схемы питания. И дело не только в том, что новые процессоры выпускаются по более «тонкому» техпроцессу и могут довольствоваться более низкими напряжениями. Гораздо важнее, что Sandy Bridge обладают новой версией технологии Turbo Boost и используют три независимых напряжения, а не два. Графическое ядро теперь выделено в отдельный домен, оно работает на собственной частоте и с собственным питанием, и именно это свойство позволяет ему изменять свои рабочие параметры независимо от вычислительных ядер и даже полностью отключаться, когда оно не задействовано.

Миграция актуальных интеловских процессоров с платформы LGA1156 и необходимость приобретения новой материнской платы — не лучшая новость, скрасить которую не сможет даже сохранившаяся совместимость систем охлаждения. Особенно расстраивает то, что новые чипсеты «шестой» серии, разработанные для LGA1155 систем, не сильно-то и превосходят по своим возможностям предшествующие наборы логики.

На данный момент Intel предлагает для типовых настольных компьютеров на базе процессоров Sandy Bridge два новых чипсета — P67 и H67. Эти чипсеты во многом идентичны P55 и H57, что нетрудно заметить по приводимым блок-схемам.


Важных отличий от предшественников два. Во-первых, чипсеты «шестой» серии получили поддержку SATA 6 Гбит/с. Два SATA порта из шести могут работать с повышенной скоростью, и это — очень своевременное нововведение, учитывая появление на рынке быстрых SSD с SATA 6 Гбит/с интерфейсом. Во-вторых, новые наборы системной логики наконец-то поддерживают PCI Express версии 2.0, так что удвоенную пропускную способность этой шины смогут задействовать не только графические карты, подключаемые к процессору, но и иные контроллеры, например USB 3.0.

В то же время в P67 и H67 явно не хватает собственного контроллера USB 3.0, так что и после появления платформы LGA1155 на рынке всё ещё нет ни одного набора системной логики с такой функциональностью. Также, новые интеловские чипсеты лишились и поддержки PCI, так что теперь эта шина будет реализовываться на материнских платах дополнительными чипами вместе с USB 3.0.

Производители материнских плат своими силами привнесут в новую платформу и другие интересные возможности. Например, традиционный BIOS будет заменяться на UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). И это не просто смена названия, UEFI решит сразу несколько проблем: добавит врождённую поддержку 3-терабайтных жёстких дисков, ускорит прохождение процедуры POST и заменит унылый текстовый интерфейс на оконный графический.

Различия между чипсетами P67 и H67 вполне естественны. Первый нацеливается на производительные десктопы, второй — на машины, работающие со встроенной графикой. Соответственно, в H67 поддерживается два независимых мониторных вывода, но нет возможности разделять процессорную шину PCI Express x16 на две части для установки пар видеокарт. Кроме того, в H67 урезаны и функции, нацеленные на энтузиастов — этот чипсет не позволяет разгонять процессоры и не даёт устанавливать более скоростную, чем DDR3-1333 память.

Учитывая пожелания общественности, в скором времени Intel собирается добавить к своему семейству LGA1155-чипсетов ещё один — Z68. Это будет гибрид P67 и H67, позволяющий использовать встроенную в процессор графику как H67 и одновременно разгонять процессор и память как P67. Выход Z68 запланирован на второй квартал.

Новые процессоры Сore i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300

Практическое знакомство с носителями микроархитектуры Sandy Bridge мы проведём в тестировании наиболее востребованных процессоров среднего ценового диапазона Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300.


Это — «честные» LGA1155 четырёхъядерники, не поддерживающие Hyper-Threading. Заметьте, вместе с переходом на новую платформу из семейства Core i5 исключены двухъядерные модели (аналогичные Core i5-600) с четырёхъядерностью виртуальной.

Учитывая, что стоимость Core i5-2000 лежит в пределах от $170 до $220, именно на них в первое время будет приходиться пик продаж Sandy Bridge. Однако нужно иметь в виду, что в этом семействе реализован не самый полный набор возможностей — более дорогие модификации серии Core i7-2000 имеют не только более высокую тактовую частоту и технологию Hyper-Threading, но и более ёмкий кэш третьего уровня.

Для напоминания базовых характеристик процессоров приведём скриншоты CPU-Z побывавших в тестовой лаборатории экземпляров.


Рабочее напряжение для протестированных экземпляров Core i5 составляло 1,184 В, 1,168 В и 1,2 В, то есть никаких кардинальных отличий от LGA1156-процессоров здесь нет. Штатное напряжение питания системного агента при этом для всех экземпляров составляло 0,925 В, а напряжение Vtt — 1,05 В.

Зато определённые изменения к лучшему есть в части работы контроллера памяти. Ранее процессоры Core i5 не позволяли устанавливать частоту памяти выше, чем DDR3-1333, новые же модификации Core i5 имеют более широкий набор множителей для задания этой частоты, допускающий даже эксплуатацию DDR3-2133 SDRAM или ещё более скоростных вариантов.

Такая характеристика процессоров как частота Uncore своё значение теперь утратила. Кэш третьего уровня функционирует теперь синхронно с вычислительными ядрами и варьировать его частоту нельзя.

Также как и в случае с процессорами Lynnfield и Clarkdale, номинальная тактовая частота, указанная в спецификациях и на скриншотах выше практически ничего не значит. Технология Turbo Boost, теперь уже второй версии, вместе с Enhanced Intel SpeedStep постоянно варьируют рабочую частоту процессоров. В результате она непрерывно скачет и зависит в первую очередь от количества активных ядер и типа вычислительной нагрузки.



Прирост тактовой частоты при включении турбо-режима у процессоров Sandy Bridge стал более осторожным, чем у Lynnfield. Наблюдаемые 300-400 МГц — это совсем не то, что мы ждали от Turbo Boost 2.0, особенно на фоне процессоров Lynnfield, которые не стесняются увеличивать свою частоту на 533-667 МГц. В утешение можно сказать лишь то, что Sandy Bridge, как и было обещано, переходят в турбо-режим заметно чаще своих предшественников.

Как мы тестировали

Переходя к тестированию производительности новых процессоров Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300 мы решили сопоставить их с процессорами Core i5 предыдущего поколения, представителями которого выступили Core i5-660 и Core i5-760 — эти CPU имеют примерно такую же стоимость, как и новинки. Однако впоследствии выяснилось, что младший из Core i5 с архитектурой Sandy Bridge работает существенно быстрее, чем старший четырёхъядерный Core i5 для платформы LGA1156. Поэтому, в число участников теста мы добавили и представителей семейства Core i7 в LGA1156 и LGA1366 исполнении — Core i7-870 и Core i7-950. Что же касается конкурентов новинок со стороны AMD, то тут выбирать особо не пришлось, мы просто протестировали самые скоростные Phenom II, которые существуют в настоящее время — Phenom II X4 975 и Phenom II X6 1100T.

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

Процессоры:

AMD Phenom II X6 1100T (Thuban, 6 ядер, 3,3 ГГц, 6 Мбайт L3);
AMD Phenom II X4 975 (Deneb, 4 ядра, 3,6 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-2300 (Sandy Bridge, 4 ядра, 2,8 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-2400 (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,1 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-2500 (Sandy Bridge, 4 ядра, 3,3 ГГц, 6 Мбайт L3);
Intel Core i5-660 (Clarkdale, 2 ядра, 3,33 ГГц, 4 Мбайта L3);
Intel Core i5-760 (Lynnfiled, 4 ядра, 2,8 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-870 (Lynnfiled, 4 ядра, 2,93 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-950 (Bloomfiled, 4 ядра, 3,06 ГГц, 8 Мбайт L3).

Процессорный кулер: Thermalright Ultra-120 eXtreme с вентилятором Enermax Everest;
Материнские платы:

ASUS Crosshair IV Formula (Socket AM3, AMD 890FX + SB850, DDR3 SDRAM);
ASUS P7P55D Premium (LGA1156, Intel P55 Express);
ASUS P8P67 Deluxe (LGA1155, Intel P67 Express);
Gigabyte X58A-UD5 (LGA1366, Intel X58 Express).

Память:

2 x 2 GB DDR3 SDRAM (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX);
DDR3-1333 9-9-9-27 при использовании процессоров Core i5-660 и Core i5-760;
DDR3-1600 9-9-9-27 при использовании процессоров Phenom II X6 1100T, Phenom II X4 975, Core i7-870, Core i5-2300, Core i5-2400 и Core i5-2500;
3 x 2 GB, DDR3 SDRAM (Crucial BL3KIT25664TG1608);
DDR3-1600 9-9-9-27 при использовании процессора Core i7-950.

Графическая карта: ATI Radeon HD 6970.
Жёсткий диск: Kingston SNVP325-S2/128GB.
Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 Ultimate x64.

Драйверы:

Intel Chipset Driver 9.2.0.1019;
ATI Catalyst 10.12 Display Driver.

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тест SYSmark 2007, моделирующий работу пользователя в распространённых офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера.


Судя по результатам SYSmark 2007 все прогнозы, касающиеся производительности Sandy Bridge, можно считать оправдавшимися. При сравнении производительности Core i5-2500 и Core i5-760, официальная стоимость которых одинакова и равна $205, новый процессор оказывается быстрее старого на 20 %. В целом же всё выглядит таким образом, как будто новые Core i5-2000 целятся на замену Core i7 –они вполне успешно могут потягаться и с ними. Положению AMD на этом фоне можно только посочувствовать, Phenom II выглядят на этом графике как случайные гости, а не как полноправные конкуренты.

Дополним приведённую диаграмму и таблицей с более подробными результатами SYSmark 2007, рассортированными по типу приложений:

Игровая производительность

Как известно, производительность платформ, оснащенных высокопроизводительными процессорами, в подавляющем большинстве современных игр определяется мощностью графической подсистемы. Именно поэтому при тестировании процессоров мы стараемся проводить испытания так, чтобы по возможности снять нагрузку с видеокарты: выбираются наиболее процессорозависимые игры, а тесты проводятся без включения сглаживания и с установкой далеко не самых высоких разрешений. То есть, полученные результаты дают возможность оценить не столько уровень fps, достижимый в системах с современными видеокартами, сколько то, насколько хорошо проявляют себя процессоры с игровой нагрузкой в принципе. Следовательно, основываясь на приведённых результатах, вполне можно строить догадки о том, как будут вести себя процессоры и в будущем, когда на рынке появятся новые поколения графических ускорителей.






Нет никаких сомнений в том, что Sandy Bridge — это отличные процессоры для игровых систем. Это закономерно, поскольку большое внимание при их разработке уделялось увеличению эффективности работы с данными в кэше и памяти, а для игр это важно. Поэтому-то в этой категории тестов Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300 получают настоящий бенефис, превосходя Core i5 предшествующего поколения на величины, достигающие порой и 75 %.

Некоторые геймеры могут возразить, что LGA1155 — не лучшая платформа для игр, так как процессоры в таком исполнении предлагают лишь 16 линий PCI Express и потому не позволяют формировать полноскоростные мульти-GPU решения. Однако в ответ хотелось бы напомнить, что эта проблема вполне успешно решается установкой на материнскую плату дополнительного коммутатора NVIDIA NF200, LGA1155-продукты с которым предложат все уважающие себя производители материнок.

Архивация и шифрование

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 560 Мбайт.


По скорости в WinRAR процессоры Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300 сопоставимы с LGA1366 вариантами Core i7 с равной частотой. Это значит, что, например, Core i5-2500 будет быстрее любого из Bloomfield.

Производительность процессоров при шифровании измеряется встроенным тестом популярной криптографической утилиты TrueCrypt. Следует отметить, что она не только способна эффективно загружать работой любое количество ядер, но и поддерживает новый специализированный набор инструкций AES.


Шифрование — хорошо распараллеливаемый процесс, поэтому здесь шестиядерному процессору Phenom II X6 удаётся прервать своё позорное выступление. На равных с новинками смотрятся и старички Core i7, которых спасает технология Hyper-Threading. Однако это не мешает процессорам Core i5-660 и Core i5-760 проиграть своим преемникам до 40 %.

Редактирование изображений

Измерение производительности в Adobe Photoshop мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, включающий типичную обработку четырёх 10-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.



Превосходство платформы LGA1155 не скроешь и в Photoshop. Новые Core i5 выигрывают до 50 % у своих предшественников и даже существенно опережают различные варианты Core i7. Иными словами, в Photoshop наблюдается явная победа новой микроархитектуры и над Nehalem и уж тем более над процессорами конкурента.

Также нами было проведено тестирование и в программе Adobe Photoshop Lightroom 3. Тестовый сценарий включает пост-обработку и экспорт в JPEG ста 8-мегапиксельных изображений в RAW формате.


Lightroom 3 — приложение, задействующее при своей работе максимум доступных вычислительных ресурсов. Однако это не мешает носителям микроархитектуры Sandy Bridge догонять и обгонять и шестиядерных конкурентов, и предшественников, обладающих технологией Hyper-Threading. Впрочем, в этом нет ничего странного. Успех новых процессоров в распространённых приложениях базируется на трёх китах: усовершенствованной микроархитектуре с повысившейся удельной производительностью, возросших тактовых частотах и на увеличившейся скорости работы памяти и кэша.

Работа с аудио

При тестировании скорости перекодирования аудио используется утилита Apple iTunes, при помощи которой осуществляется преобразование содержимого CD-диска в AAC-формат. Заметим, что характерной особенностью этой программы является способность использования лишь пары процессорных ядер.


В Apple iTunes, утилите, использующей только два процессорных ядра, должны были сказаться недостатки турбо-режима процессоров Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300. Но то, что они наращивают свои частоты не так агрессивно, как процессоры в LGA1156 исполнении, вызвало не столь сильные последствия. Да, Core i7-870 опередил Core i5-2300, но это — Пиррова победа, ведь Core i7 — процессор из более высокой ценовой категории.

Тестирование в Cakewalk Sonar X1 состояло в измерении времени, затрачиваемого на финальное сведение небольшого тестового трека.


И здесь процессоры с новой микроархитектурой работают значительно быстрее. Очевидно, что сравнительно недорогая платформа LGA1155 хороша не только для игр, но и для профессиональной деятельности.

Перекодирование видео

Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 используется тест x264 HD, основанный на измерении времени обработки исходного видео в формате MPEG-2, записанного в разрешении 720p с битрейтом 4 Мбит/сек. Следует отметить, что результаты этого теста имеют огромное практическое значение, так как используемый в нём кодек x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч.


Кодек x264 — одна из немногих реальных задач, где свои сильные стороны могут проявить процессоры AMD. И даже после появления Sandy Bridge в виде Core i5 шестиядернику Phenom II X6 1100T удаётся сохранить свои позиции. Это же касается и процессоров Core i7, обладающих технологией Hyper-Threading. Впрочем, новые Core i5 вплотную подбираются к лидирующим позициям, ведь новая микроархитектура вкупе с увеличением тактовой частоты дала 28-процентный прирост быстродействия по сравнению с «прошлогодним» Core i5-760.

Производительность в Adobe Premiere Pro тестируется измерением времени рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.


Здесь соотношение сил уже иное, и оно всецело складывается в пользу новинок. Ни шестиядерное строение Phenom II X6, ни виртуальная многоядерность Core i7 не дают соперникам новых Core i5 удержать места в верхней части диаграммы.

Финальный рендеринг

Тестирование скорости финального рендеринга в Maxon Cinema 4D выполняется путём использования специализированного теста Cinebench.


Больше ядер — выше производительность. Этот принцип хорошо прослеживается в результатах и только он удерживает Phenom II X6 и Core i7 от полного провала. Если же сравнивать между собой равноценные Core i5 поколений Nehalem и Sandy Bridge, то преимущество новинок более чем существенно, оно составляет 38 %.

Производительность рендеринга в Autodesk 3ds max 2011с использованием как Scanline, так и Mental Ray, мы измеряем, прибегая к услугам специализированного теста SPECapc.


Другое приложение для рендеринга — и другие результаты. Тут новинкам нет достойных соперников даже в числе шестиядерных Phenom II X6 или дорогих Core i7.

Энергопотребление

Высокая производительность — это лишь одно преимущество новых процессоров с микроархитектурой Sandy Bridge. Когда мы говорили об её особенностях, мы подчёркивали, что большинство усовершенствований направлено не только на увеличение быстродействия, но и на снижение энергопотребления. Таким образом, новые Core i5 должны быть экономичнее предшественников и, как результат, значительно превосходить их с точки зрения производительности на ватт.

За подтверждениями этого факта далеко ходить не надо — достаточно посмотреть на величины расчётного тепловыделения. Оно для рассматриваемых Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300 равно 95 Вт, то есть соответствует TDP четырёхъядерных процессоров Core i5 с ядром Lynnfield. Однако параметр TDP для процессоров Sandy Bridge учитывает и наличие в них графического ядра, которое в платах на базе Intel P67 бездействует и отключается. В результате, даже с позиции расчётных величин Sandy Bridge должны обладать высокой энергетической эффективностью.

Естественно, мы провели и практическое тестирование. На следующих ниже графиках приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД же самого блока питания в данном случае не учитывается. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4. Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали все имеющиеся энергосберегающие технологии: C1E, AMD Cool'n'Quiet и Enhanced Intel SpeedStep.



Блистать энергетической эффективностью новые Core i5 с микроархитектурой Sandy Bridge начинают уже безо всякой нагрузки. В состоянии ожидания потребление LGA1155 систем оказывается ниже, чем у любых других современных платформ. Объясняется это продвинутым энергетическим менеджментом, которым управляет обновлённый системный агент: без нагрузки частота процессоров Sandy Bridge снижается до 1,6 ГГц, а напряжение вычислительных ядер — до примерно 0,8 В. Кроме того, неиспользуемые блоки процессора просто отключаются.


Не хуже для новинок положение дел выглядит и под интенсивной вычислительной нагрузкой. Как видим, пиковое потребление полной системы на базе нового Core i5, включающей процессор, материнскую плату, памяти и видеокарту, находится в районе 100 Вт. Какие-то дополнительные комментарии тут излишни — цифры говорят сами за себя.

Если говорить об энергопотреблении не системы целиком, а исключительно процессора, то небезынтересным будет ознакомиться с показаниями, выдаваемыми системным агентом Sandy Bridge, который непрерывно мониторит энергопотребление CPU для нужд технологии Turbo Boost.


Получается, что процессоры Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300 в практической работе (без графического ядра) вписываются в 95-ваттный тепловой пакет со значительным запасом. Поэтому внешний вид коробочного кулера, поставляемого с ними, совершенно закономерен.

Высота радиатора этого творения инженерной мысли составляет всего 20 мм, медный сердечник в нём сохранился, так что эффективность этого кулера вполне достаточна. Конечно, рекорды разгона установить с таким теплоотводом вряд ли получится, но кулер этот имеет другое важное преимущество — он с лёгкостью уместится в любой миниатюрный низкопрофильный корпус. А то что процессоры Sandy Bridge станут очень популярным решением для HTPC или каких-то подобных Mini-ITX систем, нет никаких сомнений. К этому располагает их невысокое тепловыделение, хорошая производительность и встроенное графическое ядро.

Разгон

С выходом процессоров Sandy Bridge и платформы LGA1155 привычная процедура разгона поменялась. В традиционной формуле частоты процессора «частота тактового генератора помножить на коэффициент умножения» стало на одно неизвестное меньше. Intel в своих новых наборах логики привязал к базовой частоте тактового генератора все частоты шин и контроллеров. В результате возможность варьирования базовой частотой сильно сократилась и практически сошла на нет.

Так, платформой LGA1155 используется частота BCLK, равная 100 МГц. Материнские платы, основанные на Intel P67, имеют необходимые настройки для её изменения в очень широких пределах. Но максимум, до которого возможно увеличить частоту BCLK без ущерба стабильности системы, составляет порядка 105 МГц. Так что весь разгон, на который можно рассчитывать, используя привычный подход — это 5 %.


Несерьёзно? Да, поэтому Intel предусмотрел и другой путь. В линейке LGA1155 процессоров появились модификации, обладающие свободным множителем — Core i5-2500K и Core i7-2600K. Подобные процессоры выпускались компанией и для других платформ, однако ранее они были лишь дорогой игрушкой для хардкорных оверклокеров, не гнушающихся использования экстремальных методов охлаждения. Теперь свободный множитель — это единственный вариант добиться от процессора хоть какого-то приличного увеличения частоты выше штатных значений. Поэтому-то Core i5-2500K и Core i7-2600K стоят всего на 10—20 долларов дороже своих ординарных аналогов, оверклокерские модификации Sandy Bridge не относятся к предметам ненужной роскоши.

Подмена разгона частотой BCLK на разгон множителем привела к существенному упрощению самой этой процедуры. Ранее оверклокинг был целой наукой, необходим был тонкий подбор параметров системы, установка правильных напряжений на различных процессорных блоках и шинах — всё это сильно влияло на стабильности системы. Теперь же процесс разгона стал куда более прямолинеен. Увеличение множителя поднимает лишь результирующую частоту процессора, но не влияет на скорость работы других составляющих системы. Поэтому, следить при разгоне не нужно даже за частотой памяти — она остаётся постоянна. Соответственно, на успехе может сказаться лишь один параметр — напряжение процессорного ядра. Влияние же на результат всех других напряжений минимально.

Частотный потенциал процессоров Sandy Bridge при этом впечатляет. Имеющийся в нашей лаборатории Core i5-2500K при штатном напряжении питания легко разогнался до 4,2 ГГц.



Дополнительное увеличение напряжения питания до 1,4 В позволило покорить и более далёкие вершины — стабильность была достигнута на частоте 4,7 ГГц.


Температура ядер процессора при его тестировании на стабильность в таком состоянии не превышала 80 градусов.

Обратите внимание, в наших тестах принимал участие процессор ревизии D1, в то время как серийные экземпляры будут иметь следующую ревизию D2, которая должна стабильно работать при немного более высоких частотах.

Разгон процессора можно подкрепить и независимым разгоном памяти, частота которой задаётся через собственный коэффициент умножения. Любые LGA1155 процессоры, в том числе и неоверклокерские модификации, позволяют устанавливать на памяти частоты от DDR3-1067 и вплоть до DDR3-2400 с шагом 266 МГц. Все множители частоты памяти при этом вполне работоспособны и мы легко смогли добиться того, чтобы тестовый Core i5-2500K тактовал память, например, в режиме DDR3-2133.


Но неужели разгон памяти — это единственное, на что могут рассчитывать обладатели обычных процессоров, не относящихся к К-серии? К счастью, нет: Intel разрешила ограниченное изменение множителя и у обычных модификаций Sandy Bridge. Правда, возлагать большие надежды на эту возможность не приходится — допускается повышение коэффициента умножения выше номинала только на четыре шага.


Такой разгон не сказывается на работе технологии Turbo Boost, поэтому в целом его можно считать вполне приемлемым вариантом для непритязательных пользователей. Например, частота 3,1-гигагерцового Core i5-2400 может легко быть легко доведена до 3,6 ГГц (дополнительные 100 МГц даёт активированный турбо-режим), а при нагрузке на одно ядро она сможет подниматься до 3,8 ГГц.


Аналогично, частота младшего представителя семейства, Core i5-2300 при разгоне может составлять 3,3—3,5 ГГц.

Плюс такого ограниченного увеличения частоты в том, что для него не требуется вообще никакого изменения напряжений — всё прекрасно работает и при их штатных значениях. Не нужны и какие-то особенные устройства охлаждения — пойдёт обычный боксовый кулер.

Однако даже такой простенький разгон доступен далеко не всегда. Материнские платы с интегрированной графикой, построенные на наборе системной логики Intel H67, не дают доступа ни к процессорному множителю, ни к множителю для частоты памяти.


Поэтому, если вы планируете использовать интегрированную графику Sandy Bridge, о разгоне придётся забыть вообще. По крайней мере, до выхода набора логики Intel Z68, который должен будет совместить возможности P67 и H67.

Несмотря на то, что процессоры К-серии стоят совсем немного дороже обычных аналогов, нельзя не заметить, что Intel всё-таки сильно поднял цену вступления в «оверклокерский клуб». Модификаций процессоров со свободным множителем дешевле 200-долларовой границы попросту нет, и они не предвидятся в будущем. Поэтому если вы не хотите лишаться возможности достойного разгона Sandy Bridge на платформе LGA1155, придётся раскошелиться на Core i5-2500K или Core i7-2600K.

Существование же в планах Intel набора логики, который вернёт платформе LGA1155 традиционные способы разгона через увеличение частоты тактового генератора, — не более чем слухи. Мифический Intel Z68 выпущен будет, но он — не более чем улучшенный Intel H67, в котором откроется доступ к изменению процессорного множителя.

Выводы

Готовясь к практическому тестированию процессоров Sandy Bridge и говоря об их микроархитектуре, мы возлагали на них большие надежды. И ожидания эти вполне оправдались. Инженеры Intel поработали над новым поколением микроархитектуры Core явно не напрасно, оно оказалось существенно лучше предыдущего поколения с любой точки зрения. Причём речь идёт не просто об эволюционных улучшениях, а о настоящем революционном рывке, сопоставимым с тем прорывом, который был сделан Intel в 2008 году, когда были представлены первые представители рода Nehalem.

Однако у сегодняшних Sandy Bridge есть одна особенность. Они начинают проникновение на рынок со среднего ценового сегмента, и перед ними не стоит цели смещения с насиженных позиций старших LGA1366 процессоров. Поэтому если говорить об абсолютной производительности, Sandy Bridge пока не могут претендовать на роль быстрейших CPU с архитектурой x86. Позиции шестиядерных Gulftown остаются непоколебимы и продолжат быть таковыми как минимум до конца этого года, когда Intel подготовит обновление для своей платформы LGA1366 и доделает процессоры с микроархитектурой Sandy Bridge, число вычислительных ядер в которых превысит четыре.

В среднем же ценовом сегменте у Sandy Bridge конкурентов нет. Они одним махом отправляют в нокаут все хитовые процессоры, которые в 2010 году считались очень выгодным приобретением. Например, преимущество Core i5-2500 в средневзвешенной производительности над Core i5-760 составляет около 30 %, а в ряде приложений достигает и всех 50 %. Более того, столь внушительный рост быстродействия сопровождается и заметным снижением энергопотребления, которое упало на 10—20 %. Неудивительно, что новым Core i5 неплохо удаётся соперничать не только с собратьями прошлого поколения, но и с четырёхъядерными процессорами Core i7 образца 2010 года.

На фоне наметившихся рыночных изменений совсем незавидным начинает казаться текущее положение компании AMD. Как показывают тесты, Phenom II X4 конкурировать с Sandy Bridge не могут вообще, а Phenom II X6 способны предложить сравнимое быстродействие лишь в редких задачах, хорошо оптимизированных под многопоточность. Впрочем, у AMD в рукаве заготовлено нечто под названием Bulldozer, но вот козырь это или нет — пока сказать трудно.

И всё же, несмотря на то, что на протяжении всего обзора мы говорили о Sandy Bridge в восторженных тонах, у этих процессоров наверняка найдутся противники. Недовольство будет вызвано необходимостью покупки ради них материнской платы с разъёмом LGA1155. Время жизни процессорного гнезда LGA1156 оказалось сравнительно непродолжительным, и нет никаких гарантий, что с новой платформой не произойдёт такая же история. Так что к стоимости перехода на Sandy Bridge добавляется цена новой материнки, которая по своим возможностям не сильно-то будет отличаться от аналогов со старыми вариантами LGA-разъёмов. Главный плюс плат под процессоры LGA1155 — это появление UEFI, заменяющего BIOS, но он вряд ли сможет стать более чем моральной компенсацией потраченных на новую материнку денег.

Серьёзную критику вызывает и изменившийся подход Intel к разгону. То, что стоимость нормально разгоняющихся процессоров теперь начинается только с 200 долларов, означает отток от новой платформы той части оверклокеров, которые привыкли использовать недорогие процессоры. Intel оставил для них лишь ограниченный разгон, который может удовлетворить только непритязательных пользователей, но не прожжённых энтузиастов.

Таким образом, какими бы привлекательными не выглядели цены новых Core i5-2500, Core i5-2400 и Core i5-2300 и какой бы соблазнительной не казалась их производительность, нужно смотреть на вещи трезво и отдавать себе отчёт в том, что переход на новую платформу «малой кровью» невозможен. Весьма вероятно, что более рациональным направлением модернизации системы может стать не покупка новинок, а приобретение скоростного процессора LGA1156 или LGA1366.

Другие материалы по данной теме

Микроархитектура Intel Sandy Bridge
Большой тест процессоров. Часть 3: Дорогие модели
Большой тест процессоров. Часть 2: Средний сегмент
Большой тест процессоров. Часть 1: Бюджетные процессоры