В чем разница между киа процессор
В 2017 году компания AMD представила Ryzen 5 – новое поколение процессоров так называемого класса top-middle. То есть вроде бы высокопроизводительных, но не настолько, как, например, Threadripper – флагманские чипы этой же компании. В итоге AMD Ryzen 5 наиболее целесообразно рассматривать как конкурента Intel Core i5 – процессоров, которые также относятся к классу top-middle.
Но стоит отметить, что и AMD Ryzen 5, и Intel Core i5 – это семейства чипов, а не отдельные модели. То есть они обновляются каждый год – и ежегодно выпускается как минимум несколько чипов, объединённых этими торговыми марками.
В частности, по состоянию на март 2019 года, когда мы составили этот материал, существует два семейства AMD Ryzen 5. Первое было представлено в 2017 году и наиболее производительным чипом в тот период стал 1600X. В 2018 году серию обновили, флагманским чипом стал 2600X.
Конкуренты тоже не отстают. Первый Intel Core i5 был представлен в далёком 2009 году. С тех пор по состоянию на настоящий момент вышло уже девять поколений «камней»! Но для сравнения выберем актуальные чипы. Для 2017 года это – 7600K, а для 2018 года – 8600K.
Тактовая частота процессоров i3, i5 и i7
Тактовая частота – это, фактически, скорость работы процессора. И сразу стоит оговориться, что сравнивать эти чипы по данному параметру несколько бессмысленно. У моделей i7 тактовая частота может быть меньше, чем у i3, но при этом они всё равно будут «шустрее».
Весь секрет в ядрах и вычислительных потоках. Но провести небольшой анализ всё равно можно. Возьмём для примера линейку Coffee Lake, выпущенную в конце 2018 года:
Intel Core i3 8350K – четыре ядра, четыре потока, штатная тактовая частота 4.0 ГГц;
Intel Core i5 8600K – шесть ядер, шесть потоков, штатная тактовая частота 3.6 ГГц;
Intel Core i7 8086K – шесть ядер, двенадцать потоков, штатная тактовая частота 4.0 ГГц.
Видно, что тактовая частота i7 (самого дорогого и мощного в линейке) и i3 (самого дешёвого, соответственно) одинаковая. А у i5 и вовсе ниже, чем у конкурентов. Но секрет именно в многопоточности.
Intel Core i7 8086K способен выполнять двенадцать разных задач одновременно со скоростью в 4.0 ГГц, а Intel Core i3 8350K – только четыре с той же частотой. Так что в одинаковой ситуации i7 покажет себя втрое быстрее i3.
Но есть ещё одно «но», и имя ему – Intel Turbo Boost.
Кэш-память процессором i3, i5 и i7
Говоря о кэш-памяти процессора, в первую очередь мы подразумевает кэш уровня L3. Именно на нём хранятся все необходимые для работы чипа данные, а также результаты некоторых вычислений. Кэш-память нужна, чтобы процессор меньше обращался к оперативной памяти и жёсткому диску.
Представим себе ситуацию. На процессор приходит огромное количество команд, которые ему требуется выполнить. Чип физически выполнить их все не успевает и составляет очередь. Вопрос – где разместить эту самую очередь?
Есть первый вариант – размещение в оперативной памяти. Процессор, выполнив какую-нибудь Команду 1, обращается к оперативной памяти, получает оттуда Команду 2, выполняет её, опять обращается к оперативной памяти, получает Команду 3 и так до посинения. На эти обращения и получения тратится огромное количество времени, из-за чего компьютер работает очень медленно.
Второй вариант – размещать команды в памяти самого процессора. Тогда их получение идёт намного быстрее, так что и компьютер работает куда более «шустро».
Именно кэш уровня L3 и является этой самой памятью процессора. И, самоочевидно, что чем он больше – тем лучше.
Говоря о чипах семейства Coffee Lake, можно выделить следующие характеристики:
Intel Core i3 – 4-8 МБ в зависимости от ревизии;
Intel Core i5 – 9 МБ;
Intel Core i7 – 12 МБ.
Самоочевидно, что модели i7 будут держать в памяти больше команд и тем самым увеличат общую производительность компьютера.
Сравнение процессоров AMD Ryzen 5 1600X и Intel Core i5-7600K
Начнём с «камней» образца 2017 года. Тем более, оба эти чипа до сих пор актуальны в бюджетных игровых конфигурациях – стоят они уже не 250-300 долларов, как пару лет назад, можно и за сотню-полторы приобрести, а производительности хватит на «танки» с 125 FPS.
Для сравнения были выбраны эти два процессора не только по той причине, что они являются флагманами первой ревизии в своих сериях. Их ещё и разогнать можно! У Intel Core i5 7600K разблокирован множитель (на что и указывает буква «K» в наименовании семейства), так что при наличии подходящей материнской платы и хорошей системы охлаждения он вполне может работать на 4.5 ГГц.
AMD Ryzen 5 1600X тоже можно разогнать, как и большинство других комплектующих AMD. Максимальная тактовая частота, которой от него можно добиться без риска сжечь всё к чертям, составляет 4.0 ГГц. Прирост такой себе, конечно, но через пару лет будет весьма неплохим.
А теперь к сравнению.
Вид тестирования
Результат AMD Ryzen 5 1600X
Результат Intel Core i5 7600K
Синтетическое тестирование в бенчмарке SYSmark 2014 SE, комплексная производительность
Многопоточное тестирование в бенчмарке 3DMark Time Spy
Обработка сложных 3D-моделей в Blender
Обработка сложной графики в Adobe Photoshop CC 2017
Фреймрейт в Battlefield 1 на FHD и ультранастройках с установленной видеокартой NVIDIA Titan X
Фреймрейт в GTA V на FHD и ультранастройках с установленной видеокартой NVIDIA Titan X
Таким образом Ryzen 5 1600X показывает себя лучше в задачах, где требуются многопоточные вычисления. Это же подтверждается и бенчмарками. А вот приложения, которые не адаптированы под многопоточность (включая многострадальный Photoshop) производительность этого процессора оказывается приемлемой.
Intel Core i5 7600K выигрывает при многопроцессорном и комплексном использовании. Однако стоит учесть, что в некоторых случаях (например, при работе с рендерингом) стоит взять его конкурента. А вот для игр или просто повседневного использования подходит идеально.
В чём разница между процессорами i3, i5 и i7 простыми словами
Говоря максимально просто, семейство CPU показывает в первую очередь его производительность. Циферка в конце не означает количество ядер, она просто демонстрирует класс чипа.
Intel Core i3 – решения «офисного уровня». Они походят для компьютеров, на которых планируется в основном с документами работать да в интернете сидеть. Конфигурации i3 могут и некоторые игры потянуть, но разве что очень старые и нетребовательные к «железу»;
Intel Core i7 – решения «профессионального уровня». Они обеспечивают максимальную производительность, которой хватит и на игры, и на программирование, и на всё остальное, чего только хочется. А ещё они поддерживают разгон.
Таким образом, производительность CPU растёт соответственно их цене. А теперь разберёмся подробнее.
Основные характеристики
Чтобы лучше понять разницу между поколениями и сериями, следует знать основные характеристики процессора.
Ядра (core) — первая спецификация, которую обсудим. Раньше все процессоры были одноядерными и только в 2005 году (с выпуском AMD Athlon X2 3800+) появились двухъядерные. После этого стало очевидно, что индустрия будет направлена на увеличение количества ядер.
Каждое ядро работает как отдельный процессор. Причем, отдельные ядра могут оставаться неактивными. Например, при использовании компьютера для просмотра веб-страниц и видео работает всего пару ядер, а остальные простаивают. Игры или обработка видео уже требуют большей мощности.
Turbo Boost процессоров i3, i5 и i7
Технология Intel Turbo Boost позволяет временно увеличить тактовую частоту процессора, ускорив одно или несколько ядер. Чип может работать в таком режиме в течение ограниченного периода. Но если на него «взваливается» сложная задача, Turbo Boost может помочь.
И процессоры семейства i3 не поддерживают Turbo Boost. Вот вообще, даже самые новые.
Чипы i5 и i7 – поддерживают. Причём поддержка может быть реализована по-разному. Обратимся к вышеприведённым чипам семейства Coffee Lake:
Intel Core i5 8600K при штатной тактовой частоте 3.6 ГГц может «разгоняться» до 4.3 ГГц на одном ядре или до 4.1 ГГц на всех шести ядрах;
Intel Core i5 8600 (с заблокированным множителем) при штатной тактовой частоте 3.1 ГГц может разгоняться до 4.3 ГГц на одном ядре, а многопоточный Turbo Boost и вовсе не поддерживает;
Intel Core i7 8086K при штатной тактовой частоте 4.0 ГГц может разгоняться до 5.0 ГГц на одном ядре или до 4.3 ГГц на всех шести;
Intel Core i7 8700T (минимальная модель в семействе) при штатной тактовой частоте 2.4 ГГц может разгоняться до 4.0 ГГц на одном ядре, а многопоточный Turbo Boost не поддерживает.
В общем, в любом случае i7 оказываются производительнее i5 из того же сегмента и намного производительнее i3. Впрочем, топовые i5 вполне могут оказаться шустрее минимальных i7.
Но тактовая частота – это параметр, который нужен в первую очередь при выполнении ресурсоёмких задач и при синтетических нагрузках. Есть ещё одна особенность, которая влияет на скорость работы чипа – объём кэш-памяти.
Сравнение процессоров AMD Ryzen 5 2600X и Intel Core i5-8600K
За год, прошедший с релиза предыдущего поколения, изменилось немного. Разве что Intel перестал жадничать, и поэтому в топовой версии семейства Core i5 – модели 8600K – установлено сразу шесть вычислительных ядер. Многопоточность им, правда, как обычно «не завезли».
В целом, Intel Core i5 8600K – это шестиядерный процессор без поддержки многопоточности, с базовой тактовой частотой 3.6 ГГц и турборежимом до 4.3 ГГц на одном ядре, с интегрированной видеокартой Intel UHD Graphics 630 и разблокированным множителем, благодаря чему его можно разгонять на совместимой материнской плате.
Его конкурент – AMD Ryzen 5 2600X – тоже шестиядерный, но с поддержкой многопоточности (два потока на ядро, всего до 12 вычислительных потоков), базовой тактовой частотой 3.6 ГГц и турборежимом до 4.2 ГГц на одном ядре. Интегрированная видеокарта Radeon Vega также есть в некоторых конфигурациях. В общем, взяли и под копирку слизали у «интела», только с многопоточностью и практически вдвое большим объёмом L3-кэша.
Поскольку принципиальной разницы между поколениями 2017 и 2018 годов нет, сравнение показывает примерно такой же результат.
Вид тестирования
AMD Ryzen 5 2600X
Intel Core i5-8600K
Синтетическое тестирование в бенчмарке Cinebench 15 на одном ядре
Синтетическое тестирование в бенчмарке Cinebench 15 на многоядерной системе
Производительность в криптографических операциях (тест TrueCrypt AES)
Производительность в криптографических операциях (тест Passmark)
Фреймрейт в Destiny 2 на FHD с ультранастройками, видеокарта – NVIDIA GTX 1070 Ti
Фреймрейт в GTA V на 4K с настройками медиум, видеокарта – NVIDIA GeForce 1070 Ti
В целом, результаты такие же, как и год назад. AMD лучше показывает себя, когда нужно много считать, выполнять математические действия, служить основой для работы криптографических алгоритмов и искусственного интеллекта. Это достигается благодаря многопоточности. У процессора 12 виртуальных ядер!
Intel уступает не во многом. Он прекрасно показывает себя в играх, в однопоточных вычислениях и в общей производительности. Так что он подойдёт и для геймерских, и для домашних компьютеров.
Сравнение характеристик
Чтобы сравнить процессоры разных поколений рекомендуется обратить внимание на следующее:
- поколение — чем больше, тем лучше;
- техпроцесс — чем меньше, тем лучше;
- количество ядер;
- количество потоков;
- тактовая частота;
- объем кэш памяти;
- используемый сокет.
Сравним две модели разных серий и поколений.
Intel Core i5 4430 — изготовлен по архитектуре «Haswell» с 22-нм техпроцессом. Имеет 4 ядра и 4 потока. Базовая частота 3000 МГц. Кэш L3=6 МБ. Используемый сокет «LGA 1150».
Intel Core i3-9100F — изготовлен по архитектуре «Coffee Lake R» с 14-нм техпроцессом. Имеет 4 ядра и 4 потока. Базовая частота 3600 МГц. Кэш L3=6 МБ. Используемый сокет «LGA 1151-v2».
Делаем вывод, что Core i3 9-поколения будет лучшим выбором.
AMD Ryzen 5 – краткий обзор
AMD Ryzen 5, если говорить только о топовых моделях – шестиядерные чипы с поддержкой многопоточности. То есть они способны обрабатывать до 12 вычислительных потоков одновременно. Базовая тактовая частота в обоих поколениях составляет 3.6 ГГц, а максимальная – 4.2 ГГц у более свежего.
Кроме того, они оснащаются 16 МБ L3-кэша и имеют TPD 95 Вт. Ориентированы чипы на работу с оперативной память DDR4. В общем, обычные такие конфигурации высокого класса, но не топового.
Некоторые модели оснащаются также интегрированной видеокарты серии Radeon Vega, которая, в принципе, довольно производительная – но только в случае использования высокочастотной оперативной памяти. Встроенная «графика» обоих моделей может сравниться с дискретной NVIDIA GeForce GT 1030, обеспечивая достаточный фреймрейт для множества игр.
Модификации моделей
За номером модели может следовать одна или комбинация букв: U, Y, T, Q, H, G и K.
Вот что они значат:
- U : сверхнизкое энергопотребление. Предназначены только для ноутбуков. Потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла.
- Y : низкое энергопотребление. Обычно встречается в ноутбуках старших поколений и мобильных процессорах.
- T : оптимально для использования в настольных компьютерах.
- Q : Quad-Core. Указывает на наличие четырех физических ядер.
- H : высокопроизводительная графика. Чипсет имеет хороший встроенный графический процессор.
- G : включает дискретную графику. Обычно встречается на ноутбуках и означает, что есть малопроизводительный видеопроцессор.
- К : разблокировано. Означает, что CPU может быть разогнан.
- F : видеопроцессор заблокирован. Потребуется отдельная видеокарта.
Расшифровка поможет получить дополнительную информацию по номеру модели.
Заключение
Вообще в серию Intel Core входят высокопроизводительные процессоры, которые показывают превосходную скорость работы. Но максимальная она у i7, а минимальная и подходящая разве что для «среднестатистических пользователей» - у i3. Выбирать же процессор нужно исходя из своих задач.
Для домашнего компьютера, где будут просматриваться фильмы, веб-страницы и документы, высокопроизводительный i7 будет излишним. Хватит i5 или i3. А вот для рабочей станции, которая будет использоваться для разработки чего-либо, скорости i5/i3 в принципе не хватит.
В то же время, стоит отметить, что процессоры не являются единственным определяющим скорость работы компьютера компонентом. Главное – баланс. Компьютер с топовым i7, но с 2 ГБ оперативной памяти и медленным жёстким диском на SATA I будет работать медленно и печально; а на i3 с шустрой оперативной памятью и PCIe SSD можно даже сравнительно «тяжёлые» игры запустить или с AutoCAD работать (худо-бедно, но получится – опыт автора материала).
Собирая компьютер, если бюджет позволяет, установите в него сбалансированные комплектующие – топовые для i7 и средние для i5 и i3. И тогда он порадует своей скоростью работы.
Вы наверняка знаете, что мир процессоров разбит на два лагеря. Если вы смотрите это видео со смартфона, то для вас работает процессор на архитектуре ARM, а если с ноутбука, для вас трудится чип на архитектуре x86.
А теперь еще и Apple объявила, что переводит свои Mac на собственные процессоры Apple Silicon на архитектуре ARM. Мы уже рассказывали, почему так происходит. А сегодня давайте подробно разберемся, в чем принципиальные отличия x86 и ARM. И зачем Apple в это все вписалась?
Итак, большинство мобильных устройств, iPhone и Android'ы работают на ARM'е. Qualcomm, HUAWEI Kirin, Samsung Exynos и Apple A13/A14 Bionic — это все ARM-процессоры.
А вот на компьютере не так — там доминирует x86 под крылом Intel и AMD. Именно поэтому на телефоне мы не можем запустить Word с компьютера.
x86 — так называется по последним цифрам семейства классических процессоров Intel 70-80х годов.
Чем же они отличаются?
Есть два ключевых отличия.
Первое — это набор инструкций, то есть язык который понимает процессор
x86 процессоры используют сложный набор инструкций, который называется CISC - Complex Instruction Set Computing.
ARM процессоры наоборот используют упрощенный набор инструкций — RISC - Reduced Instruction Set Computing.
Кстати ARM расшифровывается как Продвинутые RISC машины - Advanced RISC Machines.
Наборы инструкций ещё принято назвать архитектурой или ISA - Instruction Set Architecture.
Второе отличие — это микроархитектура. Что это такое?
От того на каком языке говорят процессоры, зависит и то, как они проектируются. Потому как для выполнения каждой инструкции на процессоре нужно расположить свой логический блок. Соответственно, разные инструкции — разный дизайн процессора. А дизайн — это и есть микроархитектура.
Но как так произошло, что процессоры стали говорить на разных языках?
История CISC
Памятка программиста, 1960-е годы. Цифровой (машинный) код «Минск-22».
Всё началось в 1960-х. Поначалу программисты работали с машинным кодом, то есть реально писали нолики и единички. Это быстро всех достало и появился Assembler. Низкоуровневый язык программирования, который позволял писать простые команды типа сложить, скопировать и прочее. Но программировать на Assembler'е тоже было несладко. Потому как приходилось буквально “за ручку” поэтапно описывать процессору каждое его действие.
Поэтому, если бы вы ужинали с процессором, и попросили передать его вам соль, это выглядело бы так:
- Эй процессор, посмотри в центр стола.
- Видишь соль? Возьми её.
- Теперь посмотри на меня.
- Отдай мне соль. — Ага, спасибо!
- А теперь снова возьми у меня соль.
- Поставь её откуда взял
- Спасибо большое! Продолжай свои дела.
- Кхм… Процессор, видишь перец?
- И так далее.
Этот подход стал настоящим спасением как для разработчиков, так и для бизнеса. Захотел клиент новую инструкцию — не проблема, были бы деньги — мы сделаем. А деньги у клиентов были.
Недостатки CISC
Но был ли такой подход оптимальным. С точки зрения разработчиков — да. Но вот микроархитектура страдала.
Представьте, вы купили квартиру и теперь вам нужно обставить её мебелью. Площади мало, каждый квадратный метр на счету. И вот представьте, если бы CISC-процессор обставил мебелью вам гостиную, он бы с одной стороны позаботился о комфорте каждого потенциального гостя и выделил бы для него своё персональное место.
С другой стороны, он бы не щадил бюджет. Диван для одного человека, пуф для другого, кушетка для третьего, трон из Игры Престолов для вашей Дейенерис. В этом случае площадь комнаты бы очень быстро закончилась. Чтобы разместить всех вам бы пришлось увеличивать бюджет и расширять зал. Это не рационально. Но самое главное, CISC-архитектура существует очень давно и те инструкции, которые были написаны в 60-х годах сейчас уже вообще не актуальны. Поэтому часть мебели, а точнее исполнительных блоков, просто не будут использоваться. Но многие из них там остаются. Поэтому появился RISC…
Преимущества RISC
С одной стороны писать на Assembler'е под RISC процессоры не очень-то удобно. Если в лоб сравнивать код, написанный под CISC и RISC процессоры, очевидно преимущество первого.
Так выглядит код одной и той же операции для x86 и ARM.
x86
Представьте, что вы проектируете процессор. Расположение блоков на х86 выглядело бы так.
Каждый цветной квадрат — это отдельные команды. Их много и они разные. Как вы поняли, здесь мы уже говорим про микроархитектуру, которая вытекает из набора команд. А вот ARM-процессор скорее выглядит так.
Ему не нужны блоки, созданные для функций, написанных 50 лет назад.
По сути, тут блоки только для самых востребованных команд. Зато таких блоков много. А это значит, что можно одновременно выполнять больше базовых команд. А раритетные не занимают место.
Еще один бонус сокращенного набора RISC: меньше места на чипе занимает блок по декодированию команд. Да, для этого тоже нужно место. Архитектура RISC проще и удобнее, загибайте пальцы:
- проще работа с памятью,
- более богатая регистровая архитектура,
- легче делать 32/64/128 разряды,
- легче оптимизировать,
- меньше энергопотребление,
- проще масштабировать и делать отладку.
Поэтому наши смартфоны, которые работают на ARM процессорах с архитектурой RISC, долго живут, не требуют активного охлаждения и такие быстрые.
Лицензирование
Но это все отличия технические. Есть отличия и организационные. Вы не задумывались почему для смартфонов так много производителей процессоров, а в мире ПК на x86 только AMD и Intel? Все просто — ARM это компания которая занимается лицензированием, а не производством.
Даже Apple приложила руку к развитию ARM. Вместе с Acorn Computers и VLSI Technology. Apple присоединился к альянсу из-за их грядущего устройства — Newton. Устройства, главной функцией которого было распознавание текста.
Даже вы можете начать производить свои процессоры, купив лицензию. А вот производить процессоры на x86 не может никто кроме синей и красной компании. А это значит что? Правильно, меньше конкуренции, медленнее развитие. Как же так произошло?
Ну окей. Допустим ARM прекрасно справляется со смартфонами и планшетами, но как насчет компьютеров и серверов, где вся поляна исторически поделена? И зачем Apple вообще ломанулась туда со своим Apple Silicon.
Что сейчас?
Допустим мы решили, что архитектура ARM более эффективная и универсальная. Что теперь? x86 похоронен?
На самом деле, в Intel и AMD не дураки сидят. И сейчас под капотом современные CISC-процессоры очень похожи на RISC. Постепенно разработчики CISC-процессоров все-таки пришли к этому и начали делать гибридные процессоры, но старый хвост так просто нельзя сбросить.
Но уже достаточно давно процессоры Intel и AMD разбивают входные инструкции на более мелкие микро инструкции (micro-ops), которые в дальнейшем — сейчас вы удивитесь — исполняются RISC ядром.
Да-да, ребята! Те самые 4-8 ядер в вашем ПК — это тоже RISC-ядра!
Надеюсь, тут вы окончательно запутались. Но суть в том, что разница между RISC и CISC-дизайнами уже сейчас минимальна.
А что остается важным — так это микроархитектура. То есть то, насколько эффективно все организовано на самом камне.
Ну вы уже наверное знаете, что Современные iPad практически не уступают 15-дюймовым MacBook Pro с процессорами Core i7 и Core i9.
А что с компьютерами?
Недавно компания Ampere представила свой 80-ядерный ARM процессор. По заявлению производителя в тестах процессор Ampere показывает результат на 4% лучше, чем самый быстрый процессор EPYC от AMD и потребляет на 14% меньше энергии.
Компания Ampere лезет в сегменты Cloud и Workstation, и показывает там отличные цифры. Самый быстрый суперкомпьютер в мире сегодня работает на ARM ISA. С обратной стороны, Intel пытается все таки влезть в сегмент low power и для этого выпускает новый интересный процессор на микроархитектуре lakefield.
Пока у ноутбуков и процессоров от Intel есть одно неоспоримое достоинство - (охлаждение и) единство архитектуры. Пока на рынке ARM-процессоров существуют Qualcomm, Samsung, MediaTek, в мире x86 творится монополия и разработчикам сильно легче делать софт и игры под “взрослые” процессоры.
И Apple та компания, которая способна мотивировать достаточное количество разработчиков пилить под свой ARM. Но суть этого перехода скорее не в противостоянии CISC и RISC. Поскольку оба подхода сближаются, акцент смещается на микроархитектуру, которую делает Apple для своих мобильных устройств. И судя по всему микроархитектура у них крута. И они хотели бы ее использовать в своих компьютерах.
И если бы Intel лицензировал x86 за деньги другим людям, то вероятно Apple просто адаптировали свою текущую микроархитектуру под x86. Но так как они не могут этого сделать, они решили просто перейти на ARM. Проблема для нас с микроархитектурой в том, что она коммерческая тайна. И мы про нее ничего не знаем.
Итоги
Спрос на ARM в итоге вырастет. Для индустрии это не просто важный шаг, а архиважный. Линус Торвальдс говорил, что пока рабочие станции не станут работать на ARM — на рынке серверов будут использовать x86.
И вот это случилось — в перспективе это миллионы долларов, вложенных в серверные решения. Что, конечно, хорошо и для потребителей. Нас ждет светлое будущее и Apple, действительно, совершила революцию!
Редактор материала: Антон Евстратенко. Этот материал помогли подготовить наши зрители Никита Куликов и Григорий Чирков. Спасибо ребята!
С появлением процессоров Intel Core седьмого поколения многим стало понятно, что стратегия «Тик-так», которой Интел следовал всё это время, дала сбой. Обещание уменьшить технологический процесс с 14 до 10 нм так и осталось обещанием, началась долгая эпоха «Така» Skylake, во время которой случился Kaby Lake (седьмое поколение), внезапный Coffee Lake (восьмое) с незначительным изменением техпроцесса с 14 нм до 14 нм+ и даже Coffee Lake Refresh (девятое). Кажется, Интелу и правда нужен был небольшой перерыв на кофе. В итоге мы имеем несколько процессоров разных поколений, которые созданы на основе одной микроархитектуры Skylake, с одной стороны. И уверения Интела о том, что каждый новый процессор — лучше прежнего, с другой. Правда, не очень понятно, чем именно…
Поэтому вернёмся к нашим поколениям. И посмотрим, чем же они отличаются.
Kaby Lake
Появление процессоров в рознице состоялось в начале 2017 года. Что же нового у этого семейства относительно его предшественника? Прежде всего, это новое графическое ядро — Intel UHD 630. Плюс поддержка технологии памяти Intel Optane (3D Xpoint), а также новый чипсет 200-ой серии (6-ое поколение работало с 100-ой серией). И на этом из действительно интересных новшеств всё.
Coffee Lake
Coffee Lake Refresh
Ха! А вот нам и рефреш! В четвёртом квартале 2018 года были выпущены процессоры Coffee Lake 9-го поколения, оснащённые аппаратными средствами защиты от некоторых уязвимостей Meltdown/Spectre. Аппаратные изменения, внесённые в новые чипы, защищают от Meltdown V3 и L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Изменения в программном обеспечении и микрокоде защищают от атак Spectre V2, Meltdown V3a и V4. Защита от Spectre V1 по-прежнему будет осуществляться исправлениями на уровне операционной системы. Появление исправлений на уровне кристалла должно уменьшить влияние программных патчей на производительность процессоров. Но всю эту радость с защитами Интел реализовала только в процессорах для массового сегмента рынка: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Всем остальным, включая серверные решения, аппаратных защит не отсыпали. Впервые в истории потребительских процессоров Intel процессоры Coffee Lake Refresh поддерживают до 128 ГБ оперативной памяти. И всё, больше никаких изменений.
Что мы имеем в сухом остатке? Два года рефрешей, игры с ядрами и частотами, плюс набор мелких улучшений. Очень хотелось объективно оценить и сравнить производительность основных представителей этих семейств. Поэтому, когда у меня под рукой оказался комплект от седьмого до девятого поколения — к нашим i7-7700 и i7-7700k недавно добавились свежие i7-8700, i7-9700k и i9-9900k, я воспользовался ситуацией и заставил пять разных процессоров Intel Core показать, на что они способны.
Тестирование
Тактико-технические характеристики платформ
Процессоры Intel i7-8700, i7-9700k и i9-9900k имеют одинаковую базовую конфигурацию:
- Материнская плата: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- Оперативная память: 16 Гб DDR4-2400 MT/s Kingston 2 штуки, итого 32 Гб.
- SSD-накопитель: 240 Гб Patriot Burst 2 штуки в RAID 1 (привычка, выработанная годами).
- Материнская плата: Asus H110T (BIOS 3805),
- Оперативная память: 8 Гб DDR4-2400MT/s Kingston 2 штуки, итого 16 Гб.
- SSD-накопитель: 240 Гб Patriot Burst 2 штуки в RAID 1.
Программная часть: ОС CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Внесённые оптимизации относительно штатной установки: добавлены опции запуска ядра elevator=noop selinux=0.
Тестирование производится со всеми патчами от атак Spectre, Meltdown и Foreshadow, бэкпортированными в данное ядро. Не исключено, что результаты тестирования на более новых и актуальных ядрах Linux могут отличаться от полученных, а показатели будут лучше. Но, во-первых, лично мне CentOS 7 милее, а, во-вторых, RedHat активно занимается бэкпортированием новшеств, связанных с поддержкой оборудования, из новых ядер в своё, LTS. На то и надеюсь :-)
Тесты, которые использовал для исследования
- Sysbench
- Geekbench
- Phoronix Test Suite
Sysbench — пакет тестов (или бенчмарков) для оценки производительности разных подсистем компьютера: процессор, оперативная память, накопители данных. Тест многопоточный, на все ядра. В этом тесте я замерял два показателя:
- CPU speed events per second — количество выполненных процессором операций за секунду: чем выше значение, тем производительнее система.
- General statistics total number of events — общее количество выполненных событий. Чем показатель выше, тем лучше.
Пакет тестов, проводимых в однопоточном и многопоточном режиме. В результате выдаётся некий индекс производительности для обоих режимов. Ниже есть ссылки на результаты тестов. В этом тесте мы рассмотрим два основных показателя:
— Single-Core Score — однопоточные тесты.
— Multi-Core Score — многопоточные тесты.
Единицы измерения: абстрактные «попугаи». Чем больше «попугаев», тем лучше.
Тест Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite — очень богатый набор тестов. Несмотря на то, что были проведены все тесты из пакета pts/cpu, приведу результаты только тех из них, которые лично мне показались особенно интересными, тем более, что результаты упущенных тестов только подкрепляют общую тенденцию.
Почти все представленные тут тесты — многопоточные. Исключение составляют лишь два из них: однопоточные тесты Himeno и LAME MP3 Encoding.
В этих тестах чем показатель больше, тем лучше
- Многопоточный тест John the Ripper для подбора паролей. Возьмём криптоалгоритм Blowfish. Измеряет количество операций в секунду.
- Тест Himeno — линейный решатель давления Пуассона, использующий точечный метод Якоби.
- 7-Zip Compression — тест 7-Zip с использованием p7zip с интегрированной функцией тестирования производительности.
- OpenSSL — это набор инструментов, реализующих протоколы SSL (Secure Sockets Layer) и TLS (Transport Layer Security). Измеряет производительность RSA 4096-бит OpenSSL.
- Apache Benchmark — тест измеряет, сколько запросов в секунду может выдержать данная система при выполнении 1 000 000 запросов, при этом 100 запросов выполняются одновременно.
- C-Ray тестирует производительность CPU на вычислениях с числами с плавающей запятой. Этот тест является многопоточным (16 потоков на ядро), будет стрелять 8 лучами из каждого пикселя для сглаживания и генерировать изображение 1600x1200. Измеряется время выполнения теста.
- Parallel BZIP2 Compression — тест измеряет время, необходимое для сжатия файла (пакет .tar исходного кода ядра Linux) с использованием сжатия BZIP2.
- Кодирование аудио- и видеоданных. Тест LAME MP3 Encoding выполняется в один поток, а тест ffmpeg x264 — многопоточный. Измеряется время прохождения теста.
Синтетический тест, в отличие от теста, который проводится в условиях, приближенных к реальности, способен обеспечить определённую чистоту эксперимента. Собственно, поэтому выбор и пал на синтетику.
Не исключено, что при решении частных задач в боевых условиях вы сможете получить крайне интересные и неожиданные результаты, но всё же «общая температура по больнице» будет максимально приближена к тому, что получилось у меня по результатам тестов. Так же не исключено, что при отключении защиты от Spectre/Meltdown при тестировании процессоров 9-ого поколения, я мог бы получить более высокие результаты. Но, забегая вперед, скажу — они и так отлично себя показали.
Ещё до тестирования я внимательно изучил архитектуру семейств этих процессоров, поэтому ожидал, что существенных отличий между подопытными не обнаружится. Причём, не столько существенных, сколько экстраординарных: зачем ждать интересных показателей в тестах, если проводишь измерения на процессорах, построенных, в сущности, на одном ядре. Мои ожидания оправдались, но кое-что всё же оказалось не совсем так, как я думал…
А теперь, собственно, результаты тестов.
Результат вполне закономерный: у кого больше потоков и выше частота, того и баллы. Соответственно, i7-8700 и i9-9900k впереди. Разрыв между i7-7700 и i7-7700k 10% в однопоточном и многопоточном тесте. Отставание i7-7700 от i7-8700 на 38% и от i9-9900k на 49%, то есть почти в 2 раза, но при этом отставание от i7-9700k всего 15%.
Ссылки на результаты тестов:
Результаты тестов из пакета Тhe Phoronix Test Suite
В тесте John The Ripper разница между братьями-двойняшками i7-7700 и i7-7700k в 10% в пользу «k», за счёт разницы в Турбобусте. У процессоров i7-8700 и i7-9700k разница весьма незначительная. i9-9900k обгоняет всех за счёт большего числа потоков и большей тактовой частоты. Двойняшек почти в 2 раза.
Результат теста C-Ray мне кажется самым интересным. Наличие технологии Hyper-Treading у i9-9900k в этом многопоточном тесте даёт лишь незначительный прирост относительно i7-9700k. А вот двойняшки отстали от лидера почти в 2 раза.
Тест на компрессию 7zip двойняшки проходят на 44-48% хуже, чем лидер i9-9900k. За счёт большего количества потоков i7-8700 обгоняет i7-9700k на 9%. Но этого не хватает, чтобы обогнать i9-9900k, поэтому наблюдаем отставание почти на 18%.
Тест на время сжатия алгоритмом BZIP2 показывает аналогичные результаты: выигрывают потоки.
Кодирование mp3 — «лестница» с максимальным отрывом в 19,5%. А вот в тесте ffmpeg i9-9900k проигрывает i7-8700 и i7-9700k, но обходит двойняшек. Несколько раз переделал этот тест для i9-9900k, но результат всегда одинаковый. Вот это уже неожиданно :-) В многопоточном тесте самый многопоточный из тестируемых процессоров показал такой невысокий результат, ниже чем у 9700k и 8700. Чётких объяснений сему явлению нет, а предположений делать не хочется.
Тест openssl показывает «лестницу» с разрывом между второй и третьей ступенью. Разница между двойняшками и лидером i9-9900k от 42% до 47%. Разрыв же между i7-8700 и i9-9900k 14%. Главное, потоки и частоты.
В тесте Apache i7-9700k обошёл всех, включая i9-9900k (6%). Но в общих чертах разница не существенная, хотя между худшим результатом i7-7700 и лучшим у i7-9700k отрыв в 24%.
В целом, в большинстве тестов лидирует i9-9900k, провал только на ffmpeg. Соберетесь работать с видео, возьмите лучше i7-9700k или i7-8700. На втором месте в общем зачёте i7-9700k, он незначительно отстаёт от лидера, а в тестах ffmpeg и apache даже опережает. Так что его и i9-9900k смело советую тем, у кого регулярно случаются большие наплывы пользователей на сайт. Процессоры подвести не должны. Про видео я уже сказал.
У i7-8700 хорошие показатели по тестам Sysbench, 7zip и ffmpeg.
Во всех тестах i7-7700k лучше i7-7700 от 2% до 14%, в тесте ffmpeg 16%.
Напомню, что никаких оптимизации, кроме указанных в начале, я не делал, а это значит, что при установке чистой системы на свежекупленном у нас дедике, вы получите точно такие же результаты.
Ядра, потоки, частоты — наше всё
В целом, результаты были предсказуемы и ожидаемы. Практически во всех тестах появляется «лестница в небо», демонстрирующая зависимость производительности от количества ядер, потоков и частот: больше вот этого всего — лучше результаты.
Поскольку все испытуемые фактически являются рефрешами одного и того же ядра на одном техпроцессе и не имеют каких-либо фундаментальных архитектурных различий, мы не смогли получить «ошеломляющих» доказательств того, что процессоры качественно отличаются друг от друга.
Разница между процессорами i7-9700k и i9-9900k во всех тестах, кроме Sysbench, стремится к нулю, так как по сути отличаются они лишь наличием технологии Hyper-Threading и сотней дополнительных мегагерц в режиме Turbo Boost у i9-9900k. В тесте же Sysbench как раз наоборот: решает не количество ядер, а количество потоков.
Очень большой разрыв в многопоточных тестах между i7-7700(k) и i9-9900k, местами аж в два раза. Также есть разница между i7-7700 и i7-7700k — лишние 300 MHz добавляют прыткости последнему.
Также не могу говорить о качественном влиянии объёма кэш-памяти на результаты тестов — имеем, что имеем. Тем более, включённая защита семейства Spectre/Meltdown должна изрядно уменьшать влияние его объёма на результаты теста, но это не точно. Если уважаемый читатель потребует «хлеба и зрелищ» от нашего отдела маркетинга, я с удовольствием выкачу вам тестирование с отключенной защитой.
Собственно, если бы меня спросили: а какой процессор ты сам выберешь? — я бы для начала посчитал деньги в кармане, и выбрал тот, на который хватает. Если коротко, то из точки в А в точку Б можно доехать и на «Жигулях», но на «Мерседесе» всё же быстрее и приятней. Процессоры, в основе которых лежит одна архитектура, так или иначе будут справляться с одинаковым спектром задач — кто-то просто хорошо, а кто-то отлично. Да, как показало тестирование, глобальных отличий между ними нет. Но разрыв между i7 и i9 от этого никуда не делся.
При выборе процессора для некоторых частных узкоспециализированных задач, как работа с mp3, компиляция из исходников или рендеринг трёхмерных сцен с обработкой света, имеет смысл ориентироваться на показатели соответствующих тестов. Например, дизайнерам можно сразу смотреть на i7-9700k и i9-9900k, а под сложные вычисления брать процессор с технологией Hyper-Threading, то есть любой, кроме i7-9700k. Тут рулят потоки.
Так что советую выбирать то, что можете себе позволить с учётом спецификации, и будет вам счастье.
Тактовая частота
Тактовая частота — одна из самых значимых характеристик. Указывает на максимально возможную скорость процессорных ядер в гигагерцах.Что интересно, за последние десятилетия эта характеристика не сильно изменилась. Уже давно был нормой стандарт скорости в 3 ГГц и с тех пор прогресс в этом направлении замедлился.
Но это не значит что реальная скорость практически не изменилась, просто прирост производительности стал достигаться больше за счет изменения архитектуры процессоров, а не тактовой частоты. Другими словами, два процессора с одинаковой тактовой частотой, но разной архитектурой, будут выполнять одинаковые задачи за разное время.
Архитектура
Архитектура процессора является важным фактором, определяющим производительность. Каждой из них в Intel дают кодовое название — «Hawell», «Skylake», «CoffeLake», «AlderLake». Чем она современней, тем лучше. С каждым поколением улучшаются многие характеристики и оптимизируются программные алгоритмы.
Также новая архитектура часто подразумевает новый технический процесс изготовления и увеличение объема кэш памяти.
Вопросы и ответы
Последующее сравнение серий предполагает что они относятся к одному поколению.
Стоит ли покупать Intel Core i3?
Начиная с 4 поколения — да. Хотя серия считается базовой, она не самая худшая в линейке Intel и даже позволяет играть во многие современные игры.
Стоит ли покупать Intel Core i5?
Да, особенно если играете или работаете с требовательными вычислительными задачами. По сравнению с «Core i3», здесь больше ядер и потоков.
Интересный факт: раньше CPU 3-й серии были двухъядерными, а 5-й — четырёхядерными.
Сейчас обе выросли на 2 ядра!
Поскольку большинство современных игр не оптимизированы для использования более чем 4 ядер, 6-ядерных «i5» достаточно для любых целей. Дополнительные 2 ядра могут пригодиться для требовательных игр или ведения потоковой трансляции в Twitch.
Что выбрать: Intel Core i5 или Core i3?
Если есть возможность, то лучше выбирать более производительный процессор. Исключение составляет случай, когда компьютер не используется для игр и требовательных задач. В офисных программах, браузерах и других обычных программах разницы в скорости работы вы не заметите.
Нужен ли Core i7?
Для большинства пользователей производительность этой серии будет избыточна. Если не планируете регулярно вести прямые трансляции со своего компьютера или обрабатывать видео, то переплачивать не стоит. Это будет пустая трата денег.
Что лучше для игр — i5 или i7?
Если часто играете, то единственная причина купить что-то мощнее чем «Core i5» — это задел на будущее. Хотя, через несколько лет новое поколение серии «i5» может быть по производительности не хуже чем текущие «i7», поэтому не всегда задел на будущее оправдан.
Немного меняется ситуация, когда речь идет о мобильных процессорах, используемых в ноутбуках. Там стоят урезанные версии, поэтому для игрового ноутбука почти всегда желателен процессор седьмой серии.
Зачем нужен Core i9.
«Core i9» является очень дорогим и мощным процессором компании, который может в некоторых случаях повысить производительность при работе с большими вычислительными данными. Например, обработка 4К-видео, HDR, 3D-моделинг, прямые трансляции в высоком разрешении. Хотя даже в этих случаях можно обойтись «Core i7 8700K» или «i7 9700K».
Компания Intel выпускает три семейства процессоров Intel Core – i3, i5 и i7. И различаются они не только последними цифрами в наименованиях. Технические характеристики CPU также различаются.
Разберёмся, в чём разница между процессорами i3, i5 и i7, пока m3 и i9 не стали массовыми и не усложнили задачу.
Заключение
Intel Core i5 и AMD Ryzen 5 – процессоры одного класса, о чём говорят и их технические характеристики, и производительность. Они подойдут и для создания бюджетного игрового компьютера, и для мультимедийных систем, и для офисных «счётных машинок». Разница между процессорами, как показывают тесты, совсем незначительна.
Поэтому выбирать стоит исходя из своих пожеланий и бюджета. Если денег не очень много, но производительности хочется – можно взять AMD. При неограниченном бюджете и желании создать игровой компьютер подойдёт и i5, который можно потом заменить на i7 и наслаждаться максимальной скоростью работы.
Процессоры от компании Intel серий Core i3, i5 и i7 впервые были представлены в середине 2006 года, заменив линейку Pentium. Значительно позже появилась ещё одна серия — i9 . Названия не содержат информацию о количестве ядер и других характеристиках, поэтому попробуем разобраться в чем их отличия.
Сама компания для удобства разделяет серию на версии с префиксом «i»:
- i3 — позиционируются как процессоры начального уровня;
- i5 — универсальные, для решения широкого спектра задач;
- i7 — высокопроизводительные;
- i9 — сверхпроизводительные.
Раз в несколько лет Intel выпускает новое поколение. Определить его можно по тысячам в цифре модели. Например, 9 000 — 9-е поколение, а 10 000 — 10-е.
Потоки
Поток (thread) — это виртуальное ядро. То есть, при наличии физического процессора с двумя ядрами, операционная система может его видеть как четырехядерный. Это позволяет оптимизировать работу с многозадачностью за счет технологии многопоточности (SMT).
В процессорах Intel такую технологию называют «HyperThreading», когда два виртуальных потока завязано на одно физическое ядро. Обычно такое разделение происходит без значительных потерь в производительности и эффективно увеличивает вычислительные способности. Особенно это заметно в приложениях, которые специально разделяют свои задачи на потоки.
Благодаря «HyperThreading», современным играм почти всегда достаточно всего 4 физических ядра с многопоточностью. Однако, большее количество ядер может потребоваться если одновременно с игрой планируется вести видеотрансляцию или параллельно выполнять другую работу.
Количество ядер в процессорах i3, i5 и i7
Количество ядер определяет производительность CPU в большинстве ресурсоёмких задач. Так, двухъядерные чипы могут просчитывать два потока вычислений одновременно, четырёхъядерные – четыре, а четырёхъядерные с технологией Hyper-Threading – уже восемь.
Модели i3 практически всегда двухъядерные, за исключением самых свежих. Некоторые модели в семействе поддерживают Hyper-Threading для двукратного увеличения числа потоков вычислений, некоторые – нет. Тем не менее, фактическое количество ядер у i3 – всегда два.
Модели i5 в большинстве случаев четырёхъядерные. Нет, конечно, у компании есть и линейка ноутбучных и ультрабучных чипов Core i5 с двумя ядрами, но тогда они поддерживают технологию Hyper-Threading. Четырёхъядерные чипы этого семейства в большинстве случаев не поддерживают Hyper-Threading, но он им и не нужен.
Модели i7 в большинстве случаев четырёхъядерные с поддержкой Hyper-Threading, что обеспечивает сразу восемь вычислительных потоков. Благодаря этому приложения с поддержкой многопроцессорных конфигураций запускаются мгновенно. Кроме того, в актуальной на начало 2019 года линейке Coffee Lake есть шестиядерный i7, который поддерживает 12 вычислительных потоков.
Говоря о вычислительных потоках, разберём некоторые случаи, в которых они действительно необходимы:
Разработка программного обеспечения. Программист указывает код, который будет отдавать команды непосредственно (или опосредованно) процессору. Чем больше и масштабнее программа – тем, соответственно, выше нагрузка на чип. Отладка приложений на маломощных конфигурациях вроде i3 – задача для как минимум терпеливых;
Разработка трёхмерных моделей. Конечно, в этом случае «загружается» в основном видеокарта, но при этом в самом процессе создания «принимает участие» и CPU;
Разработка чертежей. Особенно в последних версиях AutoCAD, «Компас» и других САПР;
Работа в 1С и ведение бухгалтерии в специальных программах. Проведение любого документа требует пересмотра и обработки всех остальных записей. Аналогично нужен мощный CPU;
Онлайн-игры. В них CPU отвечает за обработку поведения персонажей на карте и в зоне видимости;
Оффлайн-игры. В них CPU работает вместе с видеокартой и облегчает её «труд» по вычислению поведения искусственного интеллекта – например, неигровых персонажей или противников.
Таким образом, если планируется заниматься серьёзной разработкой, то требуются мощные многопроцессорные конфигурации – i5 и i7. А для офиса и i3 хватит.
Intel Core i5 – краткий обзор
Как уже было сказано выше, есть смысл сравнивать только схожие поколения «камней». В частности, речь идёт о семействах Kaby Lake и Coffee Lake, и моделях 7600K и 8600K соответственно.
Ни один из них не поддерживает многопоточность. Core i5 7600K – четырёхъядерный, а 8600K – шестиядерный. Тактовая частота первого – 3.8 ГГц, а второго 3.6 ГГц. В режиме «турбо» они способны разгоняться до 4.2-4.3 ГГц. У 7600K объём кэша уровня L3 составляет 6 МБ, а у 8600K – уже 9 МБ.
Оба чипа в любом случае оснащаются встроенной видеокартой – Intel UHD Graphics 620 у более старого и UHD 630 у более нового. Правда, производительность у неё довольно средняя. Также обе модели поддерживают оперативную память стандарта DDR4.
В общем и целом выглядит так, будто Core i5 проигрывает Ryzen 5. У конкурента от AMD и ядер побольше будет, и многопоточность есть, и кэш-памяти целых 16 мегабайт. Но не всё так однозначно.
Читайте также: