Cependant, ces deux matériaux, nous semble-t-il, sont encore insuffisants pour divulguer pleinement le sujet. Le premier "point subtil" concerne les fréquences d'horloge - après tout, avec la sortie de Haswell Refresh, la société a déjà divisé de manière rigide la ligne des Core i7 "normaux" et des "overclocking", l'overclocking d'usine ce dernier (ce qui n'était pas si difficile, car ces processeurs nécessitent généralement peu , il n'est donc pas difficile de sélectionner le nombre requis de cristaux). L'apparition de Skylake a non seulement préservé l'état des choses, mais l'a également exacerbé: les Core i7-6700 et i7-6700K sont généralement des processeurs très différents, différant par les niveaux de TDP. Ainsi, même aux mêmes fréquences, ces modèles pourraient fonctionner différemment en termes de performances, et les fréquences ne sont pas du tout les mêmes. En général, il est dangereux de tirer des conclusions selon l'ancien modèle, mais fondamentalement, il a été étudié partout et seulement lui. «Plus jeune» (et plus en demande) jusqu'à récemment n'a pas été gâché par l'attention des laboratoires d'essais.
Et à quoi ça sert? Juste à titre de comparaison avec les «sommets» des familles précédentes, d'autant plus qu'il n'y avait généralement pas une si grande diffusion de fréquences. Parfois, cela n'existait pas du tout - par exemple, les paires 2600 / 2600K et 4771 / 4770K sont identiques en termes de partie processeur en mode normal. Il est clair que le 6700 est plus analogue aux modèles sans nom, mais les 2600S, 3770S, 4770S et 4790S, mais ... Ceci n'est important que d'un point de vue technique, ce qui, en général, n'intéresse que peu personne. En termes de prévalence, de facilité d'acquisition et d'autres caractéristiques importantes (par opposition aux détails techniques), il ne s'agit que d'une famille «ordinaire», que la plupart des propriétaires de «l'ancien» Core i7 examineront. Ou des propriétaires potentiels - bien que la mise à niveau soit toujours quelque chose d'utile à certains moments, la majorité des utilisateurs de processeurs de familles de processeurs inférieures, s'il est nécessaire d'augmenter les performances, regardent d'abord les appareils pour la plate-forme déjà à portée de main, et seulement ensuite considèrent (ou ne considèrent pas) l'idée son remplacement. Que cette approche soit correcte ou non, les tests le montreront.
Configuration du banc d'essai
| CPU | Intel Core i7-2700K | Intel Core i7-3770 | Intel Core i7-4770K | Intel Core i7-5775C | Intel Core i7-6700 |
| Nom du noyau | Pont de sable | Pont de lierre | Haswell | Broadwell | Skylake |
| Technologie de prospect | 32 nm | 22 nm | 22 nm | 14 nm | 14 nm |
| Fréquence de cœur Std / max, GHz | 3,5/3,9 | 3,4/3,9 | 3,5/3,9 | 3,3/3,7 | 3,4/4,0 |
| # De cœurs / threads | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 |
| Cache L1 (somme), I / D, Ko | 128/128 | 128/128 | 128/128 | 128/128 | 128/128 |
| Cache L2, Ko | 4 × 256 | 4 × 256 | 4 × 256 | 4 × 256 | 4 × 256 |
| Cache L3 (L4), MiB | 8 | 8 | 8 | 6 (128) | 8 |
| RAM | 2 × DDR3-1333 | 2 × DDR3-1600 | 2 × DDR3-1600 | 2 × DDR3-1600 | 2 × DDR4-2133 |
| TDP, W | 95 | 77 | 84 | 65 | 65 |
| Arts graphiques | HDG 3000 | HDG 4000 | HDG 4600 | IPG 6200 | HDG 530 |
| Nombre d'UE | 12 | 16 | 20 | 48 | 24 |
| Fréquence std / max, MHz | 850/1350 | 650/1150 | 350/1250 | 300/1150 | 350/1150 |
| Prix | T-7762352 | T-7959318 | T-10384297 | T-12645073 | T-12874268 |
Pour le rendre plus académique, il serait logique de tester les Core i7-2600 et i7-4790, et pas du tout 2700K et 4770K, mais le premier est déjà difficile à trouver à notre époque, alors que 2700K a été trouvé à portée de main à un moment donné et a été testé. En plus du 4770K a également été étudié, et dans la famille "ordinaire", il contient des analogues complets (4771) et proches (4770), et toute la trinité mentionnée diffère de manière insignifiante de 4790, nous avons donc décidé de ne pas négliger l'occasion de minimiser la quantité de travail. En conséquence, au fait, les processeurs Core des deuxième, troisième et quatrième générations se sont révélés aussi proches que possible les uns des autres dans la plage de fréquences d'horloge officielle, et le 6700 ne diffère que légèrement d'eux. Broadwell pourrait également être «tiré vers le haut» à ce niveau en prenant les résultats non pas de i7-5775C, mais de Xeon E3-1285 v4, mais uniquement pour resserrer et pas complètement éliminer la différence. C'est pourquoi nous avons décidé d'utiliser un processeur plus massif (heureusement, la plupart des autres participants sont les mêmes), et non un processeur exotique.
Quant aux autres conditions de test, elles étaient égales, mais pas identiques: la fréquence de la mémoire de fonctionnement était le maximum supporté par les spécifications. Mais son volume (8 Go) et son stockage système (Toshiba THNSNH256GMCT d'une capacité de 256 Go) étaient les mêmes pour tous les sujets.
Technique d'essai
Pour évaluer les performances, nous avons utilisé notre méthodologie de mesure des performances à l'aide de benchmarks et d'iXBT Game Benchmark 2015. Nous avons normalisé tous les résultats des tests dans le premier benchmark par rapport aux résultats du système de référence, qui cette année sera le même pour les ordinateurs portables et pour tous les autres ordinateurs, ce qui est conçu pour permettre aux lecteurs de faire une comparaison et un choix plus faciles:
benchmark des applications iXBT 2015
Comme nous l'avons écrit plus d'une fois, le noyau vidéo est d'une importance considérable dans ce groupe. Cependant, tout n'est pas aussi simple qu'on pourrait le supposer uniquement par des caractéristiques techniques - par exemple, le i7-5775C est toujours plus lent que le i7-6700, bien que le premier ait un GPU beaucoup plus puissant. Cependant, la comparaison de 2700K et 3770 est encore plus révélatrice ici, qui diffèrent fondamentalement en termes d'exécution du code OpenCL - le premier n'est pas du tout capable d'utiliser le GPU pour cela. Le second est capable. Mais il le fait si lentement qu'il n'a aucun avantage sur son prédécesseur. D'autre part, doter ces capacités du "GPU le plus massif du marché" a conduit au fait qu'ils ont commencé à être progressivement utilisés par les fabricants de logiciels, ce qui s'est manifesté déjà au moment où les prochaines générations de Core sont entrées sur le marché. Et avec des améliorations mineures et des cœurs de processeur peuvent conduire à un effet assez notable.
Cependant, pas partout - c'est juste le cas lorsque la croissance de génération en génération est complètement invisible. Cependant, il l'est, mais tel qu'il est plus facile de ne pas faire attention à lui. Intéressant ici est peut-être le fait que l'année dernière a permis de combiner une telle augmentation des performances avec des exigences nettement moins strictes pour le système de refroidissement (qui ouvre le segment des systèmes compacts avec le Core i7 de bureau habituel), mais ce n'est pas vrai dans tous les cas.
Et voici un exemple, lorsqu'une partie considérable de la charge a déjà été transférée vers le GPU. La seule chose qui peut "sauver" dans ce cas l'ancien Core i7 est une carte vidéo discrète, mais l'effet de l'envoi de données via le bus gâche l'effet, donc le i7-2700K dans ce cas ne rattrapera pas nécessairement le i7-6700, mais le 3770 en est capable, mais continuez ni pour 4790K ou 6700K, ni pour 5775C avec une vidéo ne peut plus. En fait, la réponse à la question déconcertante qui se pose parfois chez certains utilisateurs - pourquoi Intel accorde-t-il autant d'attention aux graphiques intégrés, si ce n'est toujours pas suffisant pour les jeux, mais à d'autres fins, cela suffit depuis longtemps? Comme vous pouvez le voir, ce n'est pas trop "assez" si le processeur le plus rapide est parfois capable (comme ici) avec la partie "processeur" la plus puissante. Et c'est déjà intéressant à l'avance - ce que nous pouvons obtenir de Skylake dans la modification GT4e;)
Une unanimité frappante, à condition que ce programme ne nécessite pas de nouveaux jeux d'instructions ou de miracles dans le domaine de l'augmentation des performances multi-threads. Il existe encore une légère différence entre les générations de processeurs. Mais vous ne pouvez le rechercher qu'avec exactement la même fréquence d'horloge. Et quand il diffère considérablement (ce que nous avons dans le i7-5775С, qui en mode monothread est en retard de 10% sur tout le monde) - vous n'avez pas à le chercher :)
Audition "peut" plus ou moins tout. À moins qu'il ne soit plutôt indifférent aux fils informatiques supplémentaires, mais qu'il sache les utiliser. De plus, à en juger par les résultats, il le fait mieux sur Skylake que ce qui était typique des architectures précédentes: l'avantage de 4770K sur 4690K est d'environ 15%, mais 6700 contourne 6600K de 20% (malgré le fait que les fréquences sont à peu près les mêmes). En général, très probablement, de nombreuses autres découvertes nous attendent dans la nouvelle architecture. Petit, mais parfois cumulatif.
Comme dans le cas de la reconnaissance de texte, où exactement le 6700 se démarque le plus «vivement» de ses prédécesseurs. Bien que dans le total absolu cela soit insignifiant, il serait a priori trop optimiste d'attendre une telle augmentation sur des algorithmes relativement anciens et bien polis, compte tenu du fait qu'en fait, nous avons un processeur économe en énergie (au fait - 6700K fait vraiment face à cette tâche beaucoup plus rapidement) ... Nous ne nous attendions pas. Et la pratique s'est avérée plus intéressante que les hypothèses a priori :)
Tous les processeurs haut de gamme supportent très bien les archiveurs quelle que soit la génération. À bien des égards, il nous semble, car pour eux cette tâche est déjà très simple. En fait, le décompte est déjà en cours depuis quelques secondes, il est donc presque impossible d'améliorer radicalement quelque chose ici. Ne serait-ce que pour accélérer le système de mémoire, mais la DDR4 a des latences plus élevées que la DDR3, de sorte que le résultat garanti n'est donné qu'en augmentant les caches. Par conséquent, le plus rapide était le seul processeur parmi les testés avec le GPU GT3e - le cache de quatrième niveau est utilisé non seulement par le cœur vidéo. D'autre part, l'augmentation du cristal supplémentaire n'est pas si grande, donc les archiveurs sont simplement la charge sur laquelle, dans le cas de systèmes rapides (et pas certains mini-PC), vous ne pouvez plus faire attention.
Plus ou moins un demi-sandwich du Soleil, ce qui, en général, confirme également que tous les meilleurs processeurs font face à ces tâches de la même manière, les contrôleurs des trois chipsets de la série sont approximativement identiques, de sorte qu'une différence significative ne peut être causée que par le lecteur.
Mais dans un scénario aussi banal qu'une simple copie de fichiers, également avec un package thermique: les modèles avec un "overclocking" réduit sont plutôt lents (bon formellement et pas pour rien), ce qui conduit à des résultats légèrement inférieurs à ce qu'ils pourraient. Mais en général, ce n'est pas non plus le cas au nom de laquelle il peut y avoir une volonté de changer de plate-forme.
Qu'est-ce qu'on obtient à la fin? Tous les processeurs sont à peu près identiques les uns aux autres. Oui, bien sûr, la différence entre le meilleur et le pire est de plus de 10%, mais n'oubliez pas que ce sont les différences qui se sont accumulées sur plus de trois ans (et si on prend le i7-2600, ce serait 15% sur presque cinq). Ainsi, il n'y a aucun sens pratique à remplacer une plate-forme par une autre pendant que l'ancienne fonctionne. Naturellement, si nous parlons de LGA1155 et de ses successeurs - comme nous l'avons déjà vu, la «différence» entre LGA1156 et LGA1155 est beaucoup plus perceptible, et pas seulement en termes de performances. Sur les dernières plates-formes Intel, quelque chose peut être "évincé" en utilisant un Core i7 "stéroïde" (si vous vous concentrez toujours sur cette famille chère), mais pas tant: en termes de performances intégrales, le i7-6700K surpasse le i7-6700 de 15%, donc son écart de certains i7-2700K augmente à près de 30%, ce qui est déjà plus significatif, mais toujours pas important.
Applications de jeu
Pour des raisons évidentes, pour les systèmes informatiques de ce niveau, on se limite au mode qualité minimum, et pas seulement en résolution «pleine», mais aussi avec sa réduction à 1366 × 768: Malgré les progrès évidents dans le domaine du graphisme intégré, il n'est pas encore en mesure de satisfaire l'exigeant la qualité de l'image du joueur. Et nous avons décidé de ne pas tester du tout le 2700K sur un ensemble de jeu standard: il est évident que les propriétaires qui utilisent le cœur vidéo intégré ne sont pas du tout intéressés par les jeux. Quiconque est intéressé de quelque manière que ce soit, ils ont certainement trouvé et installé au moins une sorte de «plug for the slot» dans les bacs, car nos tests selon la version précédente de la méthodologie ont montré que HD Graphics 3000 n'est pas meilleur que même la Radeon HD 6450, et pratiquement pas assez pour rien. Le HDG 4000 et les IGP plus récents présentent un certain intérêt.
Par exemple, dans Aliens vs. Predator peut être joué sur n'importe lequel des processeurs étudiés, mais seulement à une résolution inférieure. Pour le FHD, seul GT3e convient, et peu importe lequel - c'est juste que dans une version socket, cette configuration n'est actuellement disponible que pour Broadwell avec tout ce que cela implique.
Mais les "danseurs" au salaire minimum "courent" déjà si bien sur tout qu'une image harmonieuse n'est que dans haute définition et «danses»: dans la basse, ce n'est même pas clair - qui est meilleur et qui est pire.
Grid2, avec toutes ses faibles exigences sur la partie vidéo, place toujours les processeurs strictement en fonction du classement. Mais cela se voit particulièrement clairement en FHD, où la bande passante mémoire est déjà importante. En conséquence, il est déjà possible de ne pas abaisser la résolution sur le i7-6700. Sur le i7-5775C, encore plus, et les résultats absolus sont beaucoup plus élevés, donc si vous êtes intéressé par ce domaine d'application et que l'utilisation d'une carte vidéo discrète n'est pas souhaitable pour une raison quelconque, il n'y a toujours pas d'alternative à cette gamme de processeurs. Dans lequel il n'y a rien de nouveau.
Seuls les anciens Haswell "tirent" le jeu au moins en basse résolution, et Skylake le fait sans aucune réserve. Nous ne commentons pas Broadwell - ce n'est pas une supériorité architecturale, mais, disons, quantitative.
À première vue, l'ancien jeu de la série est similaire, mais il n'y a pas de différences quantitatives entre Haswell et Skylake.
Dans Hitman, il y en a aussi des notables, mais il n'y a toujours pas de transition de la quantité à la qualité.
Ainsi qu'ici, où même un mode basse résolution ne peut «sortir» qu'un processeur avec un GT3e. Les autres ont des progrès significatifs, mais encore insuffisants, même pour de tels «exploits».
Le mode de configuration minimum dans ce jeu est très doux avec tous les GPU faibles, bien que le HDG 4000 ne soit toujours que "suffisant" pour la HD, mais pas pour le FHD.
Et encore une fois un cas difficile. Moins "lourd" que Thief, mais suffisant pour démontrer clairement qu'aucune carte graphique intégrée ne peut être considérée comme une solution de jeu.
Bien que certains jeux puissent être joués avec un confort relatif. Cependant, cela ne peut être ressenti que si nous compliquons l'IGP et augmentons quantitativement tous les blocs fonctionnels. En fait, c'est dans les modes légers que les progrès dans le domaine des GPU Intel sont les plus visibles - environ deux fois en trois ans (il ne sert plus à rien de considérer sérieusement les développements plus anciens). Mais cela ne signifie pas qu'avec le temps, les graphiques intégrés pourront facilement et naturellement rattraper des graphiques discrets d'âge comparable. Très probablement, la "parité" sera établie de l'autre côté - compte tenu de l'énorme base de solutions installées de faible performance, les fabricants des mêmes jeux seront guidés par elle. Pourquoi n'avez-vous pas fait ça avant? De manière générale, ils l'ont fait - si l'on considère non seulement les jeux 3D, mais le marché en général, un grand nombre de projets de jeux très populaires ont été conçus simplement pour fonctionner normalement sur des plates-formes assez archaïques. Mais il y a toujours eu un certain segment de programmes qui «a fait bouger le marché», et c'est lui qui a attiré le plus d'attention de la presse et pas seulement. Maintenant, le processus est clairement proche du point de saturation, car, d'une part, le parc de divers équipements informatiques est déjà très vaste, et il y a de moins en moins de personnes prêtes à s'engager dans des mises à niveau permanentes. Et d'autre part, «multiplateforme» signifie désormais non seulement des consoles de jeux spécialisées, mais aussi une variété de tablettes de smartphones, où, évidemment, les performances sont encore pires que celles des ordinateurs «adultes», quel que soit le degré d'intégration des plateformes de ces derniers. Mais pour que cette tendance prévale, il faut néanmoins, nous semble-t-il, atteindre un certain niveau de productivité garantie. Ce qui n'est pas encore disponible. Mais tous les fabricants travaillent plus qu'activement sur le problème et Intel ne fait pas exception.
Total
Que voyons-nous à la fin? En principe, comme cela a été dit plus d'une fois, le dernier changement significatif dans les cœurs de processeur de la famille Core a eu lieu il y a près de cinq ans. A ce stade, il a déjà été possible d'atteindre un niveau qu'aucun des concurrents ne peut «attaquer» directement. Par conséquent, la tâche principale d'Intel est d'améliorer la situation, disons, dans des domaines connexes, ainsi que d'augmenter les indicateurs quantitatifs (mais pas qualitatifs) là où cela a du sens. De plus, la popularité croissante des ordinateurs portables, qui ont longtemps dépassé les ordinateurs de bureau au regard de cet indicateur et deviennent de plus en plus portables (il y a quelques années, par exemple, un ordinateur portable pesant 2 kg, était encore considéré comme "relativement léger", a un impact sérieux sur le marché de masse, et maintenant les ventes de transformateurs sont en plein essor. , auquel cas une grande masse tue toute la raison d'être de leur existence). En général, le développement des plates-formes informatiques n'a pas été depuis longtemps sur la voie de la meilleure réponse aux besoins des gros acheteurs. ordinateurs de bureau... Au mieux, pas au détriment d'eux. Par conséquent, le fait que les performances globales du système dans ce segment ne diminuent pas, et même augmente un peu, est déjà une raison de joie - cela pourrait être pire :) Le seul inconvénient est qu'en raison des changements dans les fonctionnalités des périphériques, les plates-formes elles-mêmes doivent être constamment modifiées: c'est Un tel avantage traditionnel des ordinateurs modulaires comme la maintenabilité mine grandement, mais il n'y a rien à faire à ce sujet - les tentatives de maintenir la compatibilité à tout prix n'apportent rien de bon (ceux qui en doutent peuvent regarder, par exemple, AMD AM3 +).
Un joueur expérimenté sait que l'achat d'une carte vidéo puissante sans processeur moderne et efficace est un gaspillage supplémentaire. C'est pourquoi il vaut la peine d'acheter un processeur multicœur moderne pour les adaptateurs vidéo de la série GeForce 20. Vous recherchez un ordinateur complet avec Intel i7? Assurez-vous alors de consulter les modèles présentés dans notre catalogue.
Principales caractéristiques de la gamme de processeurs Intel Core i7
- à partir de six cœurs physiques;
- multithreading;
- fréquence de fonctionnement élevée;
- grande quantité de mémoire cache du troisième niveau.
Les ordinateurs de la série Intel 7 sont en mesure d'offrir aux joueurs la technologie Turbo Boost, qui augmente la fréquence de fonctionnement. Les performances du Core i7 sont suffisantes pour libérer le potentiel de n'importe quelle carte graphique. Il est à noter qu'il existe des jeux qui mettent une charge importante sur le processeur. Pour avoir un 60 FPS stable dans de tels projets, vous devez choisir ordinateur de jeu i7.
Gardez à l'esprit que les modèles Intel Core i7 "K" sont overclockés. Grâce à cela, vous pouvez améliorer considérablement les performances du système. Particulièrement pertinent pour les clients travaillant dans des applications graphiques. Les programmes individuels utilisent la puissance de calcul du processeur, les opérations en virgule flottante, les calculs d'ingénierie complexes et la modélisation d'objets.
Presque toujours, dans toute publication qui d'une manière ou d'une autre touche aux performances des processeurs Intel modernes, tôt ou tard, plusieurs lecteurs en colère font remarquer que les progrès dans le développement des puces Intel sont au point mort et qu'il ne sert à rien de passer du "bon vieux Core i7-2600K "Pour quelque chose de nouveau. Dans de telles remarques, il sera très probablement ennuyeux de mentionner les gains de productivité au niveau intangible de "pas plus de cinq pour cent par an"; à propos de l'interface thermique interne de mauvaise qualité, qui a irrémédiablement gâté les processeurs Intel modernes; ou sur le fait qu'acheter des processeurs dans des conditions modernes avec le même nombre de cœurs qu'il y a plusieurs années est le lot des amateurs myopes, car ils n'ont pas les bases nécessaires pour l'avenir.
Il ne fait aucun doute que toutes ces remarques ne sont pas sans fondement. Cependant, il est très probable qu'ils exagèrent à plusieurs reprises les problèmes existants. Le laboratoire 3DNews teste en détail les processeurs Intel depuis 2000, et nous ne pouvons pas souscrire à la thèse selon laquelle tout développement de ceux-ci est arrivé à son terme et que ce qui arrive au géant des microprocesseurs ces dernières années ne peut être appelé autre chose que de la stagnation. Oui, certains changements fondamentaux se produisent rarement avec les processeurs Intel, mais ils continuent néanmoins à s'améliorer systématiquement. Par conséquent, les puces de la série Core i7 que vous pouvez acheter aujourd'hui sont certainement meilleures que les modèles proposés il y a quelques années.
| Génération Core | Nom de code | Processus technique | Stade de développement | Temps libre |
| 2 | Pont de sable | 32 nm | Donc (architecture) | Je quart. 2011 |
| 3 | Lierre Pont | 22 nm | Coche (processus) | II quart. 2012 |
| 4 | Haswell | 22 nm | Donc (architecture) | II quart. 2013 |
| 5 | Broadwell | 14 nm | Coche (processus) | II quart. 2015 |
| 6 | Skylake | 14 nm | Alors (Architecture) |
Quartier III. 2015 |
| 7 | Kaby Lac | 14+ nm | Optimisation | Je quart. 2017 |
| 8 | café Lac | 14 ++ nm | Optimisation | Quartier IV. 2017 |
En fait, ce matériel n'est qu'un contre-argument pour raisonner sur la futilité de la stratégie choisie par Intel pour le développement progressif des processeurs grand public. Nous avons décidé de rassembler en un seul test des processeurs Intel seniors pour les plates-formes grand public au cours des sept dernières années et de voir dans la pratique comment les représentants des séries Kaby Lake et Coffee Lake sont allés de l'avant par rapport à la "référence" Sandy Bridge, qui au fil des années de comparaisons hypothétiques et de contrastes mentaux dans l'esprit des gens ordinaires une véritable icône de la construction de processeurs.
⇡ Ce qui a changé dans les processeurs Intel de 2011 à nos jours
Point de départ en histoire récente le développement de processeurs Intel est considéré comme une microarchitecture Sablonneux Pont... Et ce n'est pas un hasard. Malgré le fait que la première génération de processeurs sous le nom de marque Core ait été lancée en 2008 sur la base de la microarchitecture Nehalem, presque toutes les principales caractéristiques inhérentes aux processeurs de masse modernes du géant des microprocesseurs ne sont pas entrées en service à ce moment-là, mais quelques années plus tard, lorsque la génération suivante s'est répandue. conception du processeur, Sandy Bridge.
Aujourd'hui, Intel nous a appris à progresser librement dans le développement de la microarchitecture, lorsque les innovations sont devenues très rares et qu'elles n'entraînent presque pas une augmentation des performances spécifiques des cœurs de processeur. Mais il y a seulement sept ans, la situation était radicalement différente. En particulier, la transition de Nehalem à Sandy Bridge a été marquée par une augmentation de 15 à 20% de l'IPC (le nombre d'instructions exécutées par cycle d'horloge), qui était due à une refonte profonde de la conception logique des cœurs dans le but d'augmenter leur efficacité.
Sandy Bridge reposait sur de nombreux principes qui n'ont pas changé depuis et sont devenus la norme pour la plupart des processeurs aujourd'hui. Par exemple, c'est là qu'un cache de niveau zéro distinct est apparu pour les micro-opérations décodées, et un fichier de registre physique a commencé à être utilisé, ce qui réduit la consommation d'énergie lorsque des algorithmes d'exécution des instructions dans le désordre sont en cours d'exécution.
Mais l'innovation la plus importante est peut-être que Sandy Bridge a été conçu comme un système unifié sur puce, conçu simultanément pour toutes les classes d'applications: serveur, ordinateur de bureau et mobile. Très probablement, l'opinion publique l'a mis dans l'arrière-grand-père de Coffee Lake moderne, et non à certains Nehalem, et certainement pas à Penryn, précisément à cause de cette caractéristique. Cependant, la somme totale de toutes les altérations dans les profondeurs de la microarchitecture de Sandy Bridge s'est également avérée assez significative. En fin de compte, cette conception a perdu toute la vieille parenté P6 (Pentium Pro) qui avait été ici et là dans tous les processeurs Intel précédents.
Parlant de la structure générale, il faut également se rappeler qu'un cœur graphique à part entière a été intégré au cristal du processeur Sandy Bridge pour la première fois dans l'histoire des processeurs Intel. Ce bloc est entré dans le processeur après le contrôleur de mémoire DDR3 partagé par le cache L3 et le contrôleur de bus PCI Express... Pour connecter les cœurs de calcul et toutes les autres pièces "extra-core", les ingénieurs Intel ont implémenté un nouveau bus en anneau évolutif dans Sandy Bridge, qui est utilisé pour organiser l'interaction entre les unités structurelles dans les processeurs grand public suivants à ce jour.
Si l'on descend au niveau de la microarchitecture de Sandy Bridge, alors l'une de ses principales caractéristiques est la prise en charge de la famille d'instructions SIMD, AVX, conçue pour fonctionner avec des vecteurs 256 bits. À l'heure actuelle, de telles instructions sont devenues monnaie courante et ne semblent pas être quelque chose d'inhabituel, mais leur mise en œuvre dans Sandy Bridge a nécessité l'expansion d'une partie des dispositifs exécutifs informatiques. Les ingénieurs d'Intel se sont efforcés de rendre le travail avec des données 256 bits aussi rapide qu'avec des vecteurs moindres. Par conséquent, parallèlement à la mise en œuvre de périphériques exécutifs à part entière de 256 bits, une augmentation de la vitesse du processeur avec mémoire était également nécessaire. Les actionneurs logiques conçus pour charger et enregistrer des données dans Sandy Bridge ont reçu le double des performances, de plus, la bande passante de la première mémoire cache lors de la lecture a été augmentée de manière symétrique.
Nous ne pouvons manquer de mentionner les changements spectaculaires dans le fonctionnement de l'unité de prédiction de branchement effectuée à Sandy Bridge. Grâce aux optimisations des algorithmes appliqués et à l'augmentation de la taille des tampons, l'architecture Sandy Bridge a réduit de près de moitié le pourcentage d'erreurs de prévision des transitions, ce qui a non seulement affecté de manière significative les performances, mais a également permis de réduire davantage la consommation d'énergie de cette conception.
En fin de compte, du point de vue actuel, les processeurs Sandy Bridge pourraient être considérés comme une incarnation exemplaire de la phase «tock» du principe «tick-tock» d'Intel. Comme leurs prédécesseurs, ces processeurs ont continué à être basés sur la technologie de processus 32 nm, mais l'augmentation des performances qu'ils offraient était plus que convaincante. Et il a été alimenté non seulement par la microarchitecture mise à jour, mais aussi par les fréquences d'horloge augmentées de 10 à 15%, ainsi que par l'introduction d'une version plus agressive de la technologie Turbo Boost 2.0. Compte tenu de tout cela, il est clair pourquoi de nombreux amateurs se souviennent encore de Sandy Bridge dans leurs mots les plus chaleureux.
L'offre senior de la famille Core i7 au moment de la sortie de la microarchitecture Sandy Bridge était le Core i7-2600K. Ce processeur a une vitesse d'horloge de 3,3 GHz avec la possibilité d'overclocker automatiquement à charge partielle jusqu'à 3,8 GHz. Cependant, les représentants 32 nm de Sandy Bridge se distinguaient non seulement par des fréquences d'horloge relativement élevées pour l'époque, mais également par un bon potentiel d'overclocking. Parmi les Core i7-2600K, on \u200b\u200bpouvait souvent trouver des spécimens capables de fonctionner à des fréquences de 4,8 à 5,0 GHz, ce qui était en grande partie dû à l'utilisation d'une interface thermique interne de haute qualité - une soudure sans flux.
Neuf mois après la sortie du Core i7-2600K, en octobre 2011, Intel a mis à jour l'offre senior de la gamme et a proposé un modèle Core i7-2700K légèrement accéléré, dont la fréquence nominale a été augmentée à 3,5 GHz, et la fréquence maximale en mode turbo était jusqu'à 3,9 GHz.
Cependant, le cycle de vie du Core i7-2700K était court - en avril 2012, le Sandy Bridge a été remplacé par une conception mise à jour Lierre Pont... Rien de spécial: Ivy Bridge appartenait à la phase «tick», c'est-à-dire qu'il représentait un transfert de l'ancienne microarchitecture vers de nouveaux rails semi-conducteurs. Et à cet égard, les progrès étaient vraiment sérieux - les cristaux Ivy Bridge ont été produits à l'aide d'un processus technologique de 22 nm basé sur des transistors FinFET tridimensionnels, qui venaient juste d'être utilisés à ce moment-là.
Dans le même temps, l'ancienne microarchitecture de Sandy Bridge au bas niveau est restée pratiquement intacte. Il n'y a eu que quelques modifications cosmétiques qui ont rendu Ivy Bridge plus rapide et légèrement plus efficace avec Hyper-Threading. Certes, en cours de route, les composants «extra-nucléaires» ont été quelque peu améliorés. Le contrôleur PCI Express a été compatible avec la troisième version du protocole, et le contrôleur de mémoire a augmenté ses capacités et a commencé à prendre en charge la mémoire d'overclocking DDR3 haute vitesse. Mais au final, l'augmentation de la productivité spécifique lors de la transition de Sandy Bridge à Ivy Bridge n'a pas dépassé 3 à 5%.
Le nouveau processus technologique ne donnait pas non plus de sérieuses raisons de joie. Malheureusement, l'introduction des normes 22 nm n'a pas permis d'augmenter d'une manière ou d'une autre fondamentalement les fréquences d'horloge de l'Ivy Bridge. L'ancienne version du Core i7-3770K recevait une fréquence nominale de 3,5 GHz avec la possibilité d'overclocker en mode turbo jusqu'à 3,9 GHz, c'est-à-dire qu'en termes de formule de fréquence, il ne s'est pas avéré plus rapide que le Core i7-2700K. Seule l'efficacité énergétique s'est améliorée, mais les utilisateurs de bureau sont traditionnellement peu préoccupés par cet aspect.
Tout cela, bien sûr, peut être facilement attribué au fait qu'aucune percée ne devrait se produire au stade du «tick», mais à certains égards, Ivy Bridge s'est avéré être encore pire que ses prédécesseurs. Il s'agit d'overclocking. Lors de l'introduction de supports de cette conception sur le marché, Intel a décidé d'abandonner l'utilisation d'un capuchon dissipateur de chaleur à un cristal semi-conducteur dans l'assemblage final des processeurs avec brasage sans gallium. En commençant par Ivy Bridge, une pâte thermique banale a été utilisée pour organiser l'interface thermique interne, et cela a immédiatement atteint les fréquences maximales réalisables. Le potentiel d'overclocking d'Ivy Bridge s'est définitivement aggravé et, par conséquent, la transition de Sandy Bridge à Ivy Bridge est devenue l'un des moments les plus controversés de l'histoire récente des processeurs grand public Intel.
Par conséquent, à la prochaine étape de l'évolution, Haswell, des espoirs spéciaux ont été épinglés. Dans cette génération, dans la phase "so", des améliorations microarchitecturales majeures allaient apparaître, qui devaient au moins faire avancer les progrès bloqués. Et dans une certaine mesure, c'est arrivé. Introduits à l'été 2013, les processeurs Core de quatrième génération ont en effet considérablement amélioré leur structure interne.
L'essentiel: la puissance théorique des unités d'exécution Haswell, exprimée en nombre de micro-opérations exécutées par cycle d'horloge, a augmenté d'un tiers par rapport aux processeurs précédents. La nouvelle microarchitecture a non seulement rééquilibré les périphériques exécutifs existants, mais a également ajouté deux ports exécutifs supplémentaires pour les opérations d'entiers, la création de branches et la génération d'adresses. En outre, la microarchitecture est devenue compatible avec un ensemble étendu d'instructions AVX2 vectorielles 256 bits, qui, grâce à des instructions FMA à trois opérandes, ont doublé le débit maximal de l'architecture.
En plus de cela, les ingénieurs d'Intel ont révisé la capacité des tampons internes et, le cas échéant, les ont augmentées. La fenêtre du planificateur a grossi. En outre, les fichiers de registres physiques entiers et réels ont été augmentés, ce qui a amélioré la capacité du processeur à réorganiser l'ordre d'exécution des instructions. En plus de tout cela, le sous-système de mémoire cache a également changé de manière significative. Les caches L1 et L2 à Haswell ont un bus deux fois plus large.
Il semblerait que les améliorations répertoriées devraient suffire à augmenter sensiblement les performances spécifiques de la nouvelle microarchitecture. Mais peu importe comment c'est. Le problème avec la conception de Haswell était qu'elle laissait le front-end du pipeline d'exécution inchangé et que le décodeur x86 conservait les mêmes performances qu'auparavant. C'est-à-dire que la vitesse maximale de décodage d'un code x86 dans une micro-instruction est restée au niveau de 4 à 5 instructions par cycle. Et par conséquent, en comparant Haswell et Ivy Bridge à la même fréquence et sous une charge qui n'utilise pas les nouvelles instructions AVX2, le gain de performance n'était que de 5 à 10%.
L'image de la microarchitecture de Haswell a également été gâchée par la première vague de processeurs lancés sur sa base. S'appuyant sur la même technologie de processus 22 nm que l'Ivy Bridge, les nouveaux produits n'étaient pas en mesure d'offrir des fréquences élevées. Par exemple, l'ancien Core i7-4770K a de nouveau reçu une fréquence de base de 3,5 GHz et une fréquence maximale en mode turbo à 3,9 GHz, c'est-à-dire que, par rapport aux générations précédentes de Core, il n'y a eu aucun progrès.
Dans le même temps, avec l'introduction du prochain processus technologique avec les normes 14 nm, Intel a commencé à faire face à toutes sortes de difficultés, donc un an plus tard, à l'été 2014, non pas la prochaine génération de processeurs Core a été mise sur le marché, mais la deuxième phase de Haswell, qui a reçu les noms de code Haswell Actualisez, ou, si nous parlons de modifications phares, alors Devil's Canyon. Dans le cadre de cette mise à jour, Intel a pu augmenter sensiblement les vitesses d'horloge du processeur 22 nm, ce qui leur a vraiment insufflé une nouvelle vie. A titre d'exemple, on peut citer le nouveau processeur senior Core i7-4790K, qui a pris la barre des 4,0 GHz à la fréquence nominale et a obtenu la fréquence maximale, compte tenu du mode turbo, à 4,4 GHz. Il est surprenant qu'une telle accélération d'un demi-gigahertz ait été obtenue sans aucune réforme technique du processus, mais uniquement en raison de simples changements cosmétiques dans le circuit de puissance du processeur et en raison de l'amélioration des propriétés de conduction thermique de la pâte thermique utilisée sous le couvercle du processeur.
Cependant, même les représentants de la famille Devil's Canyon ne pouvaient pas devenir les propositions dont se plaignaient particulièrement les passionnés. Dans le contexte des résultats de Sandy Bridge, leur overclocking n'était pas exceptionnel, en outre, atteindre les hautes fréquences nécessitait un «scalping» complexe - le démontage du capot du processeur avec le remplacement ultérieur de l'interface thermique standard par un matériau avec une meilleure conductivité thermique.
En raison des difficultés qui ont suivi Intel pour transférer la production de masse aux normes 14 nm, les performances de la prochaine cinquième génération de processeurs Core, Broadwell, il s'est avéré très froissé. Pendant longtemps, la société n'a pas pu décider s'il valait vraiment la peine de lancer sur le marché des processeurs de bureau avec cette conception, car lors de la fabrication de gros cristaux semi-conducteurs, le niveau de rejets dépassait les valeurs acceptables. En fin de compte, des quad-cœurs Broadwell destinés aux ordinateurs de bureau sont apparus, mais, tout d'abord, cela ne s'est produit qu'à l'été 2015 - avec un retard de neuf mois par rapport à la date initialement prévue, et deuxièmement, déjà deux mois après leur annonce, Intel a présenté le design nouvelle génération, Skylake.
Néanmoins, du point de vue du développement de la microarchitecture, Broadwell peut difficilement être qualifié de développement secondaire. De plus, cette génération de processeurs de bureau utilisait des solutions auxquelles Intel n'avait jamais eu recours ni avant ni après. Le caractère unique du bureau Broadwell a été déterminé par le fait qu'ils ont été pénétrés par le noyau graphique intégré productif Iris Pro du niveau GT3e. Et cela signifie non seulement que les processeurs de cette famille avaient le cœur vidéo intégré le plus puissant à l'époque, mais aussi qu'ils étaient équipés d'un cristal Crystall Well supplémentaire de 22 nm, qui est une mémoire cache de quatrième niveau basée sur eDRAM.
La justification de l'ajout d'une puce de mémoire intégrée rapide séparée au processeur est tout à fait évidente et est due aux besoins d'un cœur graphique intégré productif dans un tampon de trame avec une faible latence et une bande passante élevée. Cependant, l'eDRAM installé à Broadwell a été conçu sur le plan architectural comme un cache victime, et les cœurs de processeur pouvaient également l'utiliser. En conséquence, le bureau Broadwell est devenu le seul processeur de masse de ce type avec 128 Mo de cache L4. Cependant, dans le même temps, le volume du cache L3 situé dans la puce du processeur a quelque peu souffert, qui a été réduit de 8 à 6 Mo.
Certaines améliorations ont également été intégrées à la microarchitecture de base. Malgré le fait que Broadwell était dans la phase de tic-tac, la reprise a touché l'entrée du pipeline d'exécution. La fenêtre du planificateur d'exécution dans le désordre a été agrandie, le volume de la table de traduction associative des adresses de second niveau a été multiplié par une fois et demie, et, de plus, l'ensemble du schéma de traduction a acquis un second gestionnaire de miss, ce qui a permis de traiter deux opérations de traduction d'adresses en parallèle. Au total, toutes les innovations ont augmenté l'efficacité de l'exécution dans le désordre des commandes et la prédiction de branches de code complexes. En cours de route, les mécanismes d'exécution des opérations de multiplication ont été améliorés, qui à Broadwell ont commencé à être traités à un rythme beaucoup plus rapide. À la suite de tout cela, Intel a même pu affirmer que les améliorations de la microarchitecture ont augmenté les performances spécifiques de Broadwell par rapport à Haswell d'environ cinq pour cent.
Mais malgré tout cela, il était impossible de parler d'un avantage significatif des premiers processeurs 14 nm de bureau. Le cache de quatrième niveau et les changements microarchitecturaux ont seulement essayé de compenser le principal défaut de Broadwell - les basses fréquences d'horloge. En raison de problèmes liés au processus technologique, la fréquence de base du membre plus âgé de la famille, le Core i7-5775C, n'a été fixée qu'à 3,3 GHz et la fréquence turbo ne dépassait pas 3,7 GHz, ce qui s'est avéré être pire que les caractéristiques du Devil's Canyon jusqu'à 700 MHz.
Une histoire similaire s'est produite avec l'overclocking. Les fréquences maximales auxquelles il était possible de chauffer le Broadwell de bureau sans utiliser de méthodes de refroidissement avancées étaient de l'ordre de 4,1 à 4,2 GHz. Par conséquent, il n'est pas surprenant que les consommateurs soient sceptiques quant à la sortie de Broadwell, et les processeurs de cette famille sont restés une solution de niche étrange pour ceux qui étaient intéressés par un cœur graphique intégré productif. La toute première puce à part entière de 14 nm pour les ordinateurs de bureau, qui a pu attirer l'attention de larges segments d'utilisateurs, n'était que le prochain projet du géant des microprocesseurs - Skylake.
Skylake, comme les processeurs de la génération précédente, a été fabriqué à l'aide d'une technologie de processus 14 nm. Cependant, Intel était déjà en mesure d'atteindre des vitesses d'horloge et un overclocking normaux: l'ancienne version de bureau de Skylake, Core i7-6700K, recevait une fréquence nominale de 4,0 GHz et un overclocking automatique en mode turbo à 4,2 GHz. Ce sont des valeurs légèrement inférieures à celles du Devil's Canyon, mais les nouveaux processeurs sont nettement plus rapides que leurs prédécesseurs. Le fait est que Skylake est «tellement» dans la nomenclature d'Intel, ce qui signifie des changements significatifs dans la microarchitecture.
Et ils le sont vraiment. À première vue, il n'y avait pas beaucoup d'améliorations dans la conception de Skylake, mais elles ont toutes été ciblées et ont permis d'éliminer les faiblesses existantes dans la microarchitecture. En bref, Skylake a des tampons internes plus grands pour une exécution plus profonde des instructions dans le désordre et une bande passante de mémoire cache plus élevée. Des améliorations ont été apportées au bloc de prédiction de branchement et à la partie d'entrée du pipeline d'exécution. Le taux d'exécution des instructions de division a également été augmenté, et les mécanismes d'exécution des opérations d'addition, de multiplication et d'instructions FMA ont été rééquilibrés. Pour couronner le tout, les développeurs ont travaillé pour améliorer l'efficacité de la technologie Hyper-Threading. Au total, cela s'est traduit par une amélioration d'environ 10% des performances par horloge par rapport aux générations précédentes de processeurs.
En général, Skylake peut être décrit comme une optimisation suffisamment profonde de l'architecture Core originale, de sorte qu'il n'y ait pas de goulots d'étranglement dans la conception du processeur. D'une part, du fait d'une augmentation de la puissance du décodeur (de 4 à 5 micro-ops par horloge) et de la vitesse du cache micro-ops (de 4 à 6 micro-ops par horloge), le taux de décodage des instructions a considérablement augmenté. En revanche, l'efficacité du traitement des micro-opérations résultantes a augmenté, ce qui a été facilité par l'approfondissement des algorithmes d'exécution dans le désordre et la redistribution des capacités des ports d'exécution, ainsi qu'une révision sérieuse du taux d'exécution d'un certain nombre de commandes ordinaires, SSE et AVX.
Par exemple, Haswell et Broadwell avaient deux ports chacun pour effectuer des multiplications et des opérations FMA sur des nombres réels, mais un seul port était destiné aux ajouts, ce qui ne correspondait pas bien au code de programme réel. À Skylake, ce déséquilibre a été éliminé et des ajouts ont commencé à être effectués sur deux ports. De plus, le nombre de ports capables de gérer des instructions vectorielles entières est passé de deux à trois. En fin de compte, tout cela a conduit au fait que pour presque tous les types d'opérations à Skylake, il existe toujours plusieurs ports alternatifs. Cela signifie que dans la microarchitecture, presque toutes les raisons possibles du temps d'arrêt du pipeline ont finalement été éliminées avec succès.
Des changements notables ont également affecté le sous-système de mise en cache: le débit du cache L2 et L3 a été augmenté. De plus, l'associativité du cache L2 a été réduite, ce qui a finalement permis d'améliorer son efficacité et de réduire la pénalité lors des échecs de traitement.
Des changements substantiels ont également eu lieu à un niveau supérieur. Par exemple, Skylake a doublé la bande passante du bus en anneau qui relie toutes les unités de processeur. De plus, le processeur de cette génération dispose d'un nouveau contrôleur de mémoire, désormais compatible avec la DDR4 SDRAM. Et en plus de cela, un nouveau bus DMI 3.0 à bande passante doublée a été utilisé pour connecter le processeur au chipset, ce qui a permis de mettre en œuvre des lignes PCI Express 3.0 haut débit, y compris via le chipset.
Cependant, comme toutes les versions précédentes de l'architecture Core, Skylake était une autre variante de la conception originale. Cela signifie que dans la sixième génération de la microarchitecture Core, les développeurs Intel ont continué à adhérer à la tactique de mise en œuvre progressive des améliorations à chaque cycle de développement. En général, ce n'est pas une approche très impressionnante, qui ne vous permet pas de voir tout de suite des changements significatifs dans les performances - en comparant les processeurs des générations voisines. Mais d'un autre côté, lors de la modernisation d'anciens systèmes, il n'est pas difficile de constater une augmentation tangible des performances. Par exemple, Intel lui-même a comparé avec empressement Skylake à Ivy Bridge, tout en démontrant qu'en trois ans la vitesse du processeur a augmenté de plus de 30%.
Et en réalité, c'était un progrès assez sérieux, car alors tout est devenu bien pire. Après Skylake, toute amélioration des performances spécifiques des cœurs de processeur s'est complètement arrêtée. Ces processeurs actuellement sur le marché continuent à utiliser la conception microarchitecturale Skylake, malgré le fait que près de trois ans se sont écoulés depuis son introduction dans les processeurs de bureau. Le temps d'arrêt inattendu était dû au fait qu'Intel était incapable de faire face à la mise en œuvre de la prochaine version du processus des semi-conducteurs avec des normes de 10 nm. En conséquence, tout le principe du «tick-tock» s'est effondré, forçant le géant des microprocesseurs à sortir et à se livrer à de multiples rééditions d'anciens produits sous de nouveaux noms.
Processeurs de génération Kaby Lac, qui est apparu sur le marché au tout début de 2017, est devenu le premier et très frappant exemple des tentatives d'Intel de vendre le même Skylake aux clients pour la deuxième fois. Les liens familiaux étroits entre les deux générations de transformateurs n'étaient pas particulièrement cachés. Intel a honnêtement déclaré que Kaby Lake n'était plus un «tick» ou «so», mais une simple optimisation de la conception précédente. Dans le même temps, le mot «optimisation» signifiait certaines améliorations dans la structure des transistors à 14 nm, ce qui ouvrait la possibilité d'augmenter les fréquences d'horloge sans changer le boîtier thermique. Pour le processus technique modifié, un terme spécial «14+ nm» a même été inventé. Grâce à cette technologie de fabrication, le processeur de bureau grand public principal de Kaby Lake, baptisé Core i7-7700K, a pu offrir aux utilisateurs une fréquence nominale de 4,2 GHz et une fréquence turbo de 4,5 GHz.
Ainsi, l'augmentation des fréquences de Kaby Lake par rapport au Skylake d'origine était d'environ 5%, et c'était tout ce qui, franchement, jetait un doute sur la légalité d'attribuer Kaby Lake à la prochaine génération de Core. Jusqu'à présent, chaque génération ultérieure de processeurs, qu'elle appartienne à la phase "tick" ou "tock", a fourni au moins une certaine augmentation de l'indicateur IPC. Pendant ce temps, à Kaby Lake, il n'y avait pas du tout d'améliorations microarchitecturales, il serait donc plus logique de considérer ces processeurs comme la deuxième étape de Skylake.
Cependant, la nouvelle version du processus technique 14 nm a encore pu faire ses preuves à certains égards: le potentiel d'overclocking de Kaby Lake par rapport à Skylake a augmenté d'environ 200-300 MHz, grâce à quoi les processeurs de cette série ont été chaleureusement accueillis par les passionnés. Certes, Intel a continué à utiliser de la pâte thermique au lieu de la soudure sous le capot du processeur, donc un scalping était nécessaire pour overclocker complètement Kaby Lake.
Intel n'a pas fait face à l'introduction de la technologie 10 nm au début de cette année. Par conséquent, à la fin de l'année dernière, un autre type de processeurs basé sur la même microarchitecture Skylake a été introduit sur le marché - café Lac... Mais parler de Coffee Lake comme troisième apparence de Skylake n'est pas tout à fait correct. L'année dernière a été une période de changement radical de paradigme sur le marché des processeurs. AMD est revenu au «grand jeu», qui a pu briser les traditions établies et créer une demande pour des processeurs de masse avec plus de quatre cœurs. Soudainement, Intel s'est retrouvé dans un rôle de rattrapage, et la sortie de Coffee Lake n'était pas tant une tentative de combler le vide avant l'apparition tant attendue des processeurs Core 10 nm, mais plutôt une réaction à la sortie de processeurs AMD Ryzen à six et huit cœurs.
En conséquence, les processeurs Coffee Lake ont reçu une différence structurelle importante par rapport à leurs prédécesseurs: le nombre de cœurs qu'ils contiennent a été augmenté à six, ce qui était la première fois avec la plate-forme Intel grand public. Cependant, dans le même temps, aucun changement au niveau de la microarchitecture n'a été réintroduit: Coffee Lake est essentiellement un Skylake à six cœurs, construit sur la base exactement des mêmes cœurs de calcul dans la structure interne, qui sont équipés d'un cache L3 porté à 12 Mo (selon le principe standard de 2 Mo par cœur ) et sont unis par le ring bus habituel.
Cependant, malgré le fait que nous nous permettons si facilement de parler de Coffee Lake "rien de nouveau", il n'est pas tout à fait juste de dire qu'il n'y a eu aucun changement. Bien que rien n'ait encore changé dans la microarchitecture, les spécialistes d'Intel ont dû consacrer beaucoup d'efforts pour que les processeurs à six cœurs s'intègrent dans la plate-forme de bureau standard. Et le résultat est assez convaincant: les processeurs à six cœurs sont restés fidèles au package thermique habituel et, de plus, n'ont pas ralenti du tout en fréquences d'horloge.
En particulier, le représentant principal de la génération Coffee Lake, le Core i7-8700K, a reçu une fréquence de base de 3,7 GHz et, en mode turbo, il peut accélérer à 4,7 GHz. Dans le même temps, le potentiel d'overclocking de Coffee Lake, malgré son cristal semi-conducteur plus massif, s'est avéré encore meilleur que celui de tous ses prédécesseurs. Le Core i7-8700K est souvent amené par leurs propriétaires ordinaires à la ligne 5 GHz, et un tel overclocking peut être réel même sans scalper et remplacer l'interface thermique interne. Et cela signifie que Coffee Lake, bien que vaste, est un pas en avant significatif.
Tout cela est devenu possible exclusivement grâce à la prochaine amélioration du processus technologique 14 nm. Au cours de la quatrième année de son utilisation pour la production de masse de puces de bureau, Intel a obtenu des résultats vraiment impressionnants. La troisième version implémentée du code 14 nm («14 ++ nm» dans les désignations du fabricant) et le réarrangement du cristal semi-conducteur ont considérablement amélioré les performances en termes de chaque watt dépensé et augmenté la puissance de calcul totale. Avec l'introduction de l'Intel à six cœurs, peut-être a-t-il été en mesure de faire un pas en avant encore plus significatif que l'une des améliorations précédentes de la microarchitecture. Et aujourd'hui, Coffee Lake ressemble à une option très tentante pour la modernisation d'anciens systèmes basés sur les anciens porteurs de la microarchitecture Core.
| Nom de code | Processus technique | Nombres de coeurs | GPU | Cache L3, Mo | Nombre de transistors, milliard | Surface cristalline, mm 2 |
| Pont de sable | 32 nm | 4 | GT2 | 8 | 1,16 | 216 |
| Pont de lierre | 22 nm | 4 | GT2 | 8 | 1,2 | 160 |
| Haswell | 22 nm | 4 | GT2 | 8 | 1,4 | 177 |
| Broadwell | 14 nm | 4 | GT3e | 6 | N / a | ~ 145 + 77 (eDRAM) |
| Skylake | 14 nm | 4 | GT2 | 8 | N / a | 122 |
| Lac Kaby | 14+ nm | 4 | GT2 | 8 | N / a | 126 |
| Café lac | 14 ++ nm | 6 | GT2 | 12 | N / a | 150 |
⇡ Processeurs et plates-formes: spécifications
Pour comparer les sept dernières générations de Core i7, nous avons choisi les principaux représentants de la série respective - un de chaque modèle. Les principales caractéristiques de ces processeurs sont présentées dans le tableau suivant.
| Core i7-2700K | Core i7-3770K | Core i7-4790K | Core i7-5775C | Core i7-6700K | Core i7-7700K | Core i7-8700K | |
| Nom de code | Pont de sable | Pont de lierre | Haswell (Canyon du diable) | Broadwell | Skylake | Lac Kaby | Café lac |
| Technologie de production, nm | 32 | 22 | 22 | 14 | 14 | 14+ | 14++ |
| date de sortie | 23.10.2011 | 29.04.2012 | 2.06.2014 | 2.06.2015 | 5.08.2015 | 3.01.2017 | 5.10.2017 |
| Noyaux / threads | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 4/8 | 6/12 |
| Fréquence de base, GHz | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 3,3 | 4,0 | 4,2 | 3,7 |
| Fréquence Turbo Boost, GHz | 3,9 | 3,9 | 4,4 | 3,7 | 4,2 | 4,5 | 4,7 |
| Cache L3, Mo | 8 | 8 | 8 | 6 (+128 Mo eDRAM) | 8 | 8 | 12 |
| Support de mémoire | DDR3-1333 | DDR3-1600 | DDR3-1600 | DDR3L-1600 | DDR4-2133 | DDR4-2400 | DDR4-2666 |
| Extensions du jeu d'instructions | AVX | AVX | AVX2 | AVX2 | AVX2 | AVX2 | AVX2 |
| Graphiques intégrés | HD 3000 (12 UE) | HD 4000 (16 UE) | HD 4600 (20 UE) | Iris Pro 6200 (48 UE) | HD 530 (24 UE) | HD 630 (24 UE) | UHD 630 (24 UE) |
| Max. fréquence du cœur graphique, GHz | 1,35 | 1,15 | 1,25 | 1,15 | 1,15 | 1,15 | 1,2 |
| Version PCI Express | 2.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| Lignes PCI Express | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| TDP, W | 95 | 77 | 88 | 65 | 91 | 91 | 95 |
| Prise | LGA1155 | LGA1155 | LGA1150 | LGA1150 | LGA1151 | LGA1151 | LGA1151v2 |
| Prix \u200b\u200bofficiel | $332 | $332 | $339 | $366 | $339 | $339 | $359 |
Il est curieux que depuis la sortie de Sandy Bridge sept ans Intel Je ne pouvais pas augmenter sensiblement les fréquences d'horloge. Malgré le fait que le processus de fabrication ait changé deux fois et que la microarchitecture ait été sérieusement optimisée deux fois, le Core i7 actuel n'a guère avancé en termes de fréquence de fonctionnement. Le tout dernier Core i7-8700K a une fréquence nominale de 3,7 GHz, soit seulement 6% de plus que la fréquence du Core i7-2700K 2011.
Cependant, cette comparaison n'est pas entièrement correcte, car Coffee Lake a une fois et demie plus de cœurs de traitement. Si vous vous concentrez sur le quad-core Core i7-7700K, alors l'augmentation de fréquence semble néanmoins plus convaincante: ce processeur a accéléré par rapport au Core i7-2700K 32 nm de 20% assez important en mégahertz. Bien que cela puisse difficilement être qualifié de gain impressionnant de toute façon: en termes absolus, cela se traduit par une augmentation de 100 MHz par an.
Il n'y a pas non plus de percées dans d'autres caractéristiques formelles. Intel continue de fournir à tous ses processeurs un cache L2 individuel de 256 Ko par cœur, ainsi qu'un cache L3 partagé pour tous les cœurs, dont la taille est déterminée à raison de 2 Mo par cœur. En d'autres termes, le principal facteur qui a fait le plus de progrès est le nombre de cœurs. Le développement des cœurs a commencé avec des processeurs quadricœurs et est arrivé à ceux à six cœurs. De plus, il est évident que ce n'est pas la fin, et dans un proche avenir, nous verrons des versions à huit cœurs de Coffee Lake (ou Whiskey Lake).
Cependant, comme il est facile de le voir, la politique de prix d'Intel est restée presque inchangée pendant sept ans. Même le Coffee Lake à six cœurs n'a augmenté que de 6% par rapport aux précédents produits phares à quatre cœurs. Tous les autres processeurs de classe Core i7 plus anciens pour la plate-forme de masse ont toujours coûté aux consommateurs environ 330-340 $.
Il est curieux que les plus grands changements se soient produits non même avec les processeurs eux-mêmes, mais avec leur support pour la RAM. Le débit de la SDRAM double canal a doublé depuis la sortie de Sandy Bridge jusqu'à aujourd'hui: de 21,3 Go / s à 41,6 Go / s. Et c'est une autre circonstance importante qui détermine l'avantage des systèmes modernes compatibles avec la mémoire DDR4 haute vitesse.
Quoi qu'il en soit, toutes ces années, le reste de la plateforme a évolué avec les processeurs. Si nous parlons des principales étapes du développement de la plate-forme, alors, en plus de l'augmentation de la vitesse de la mémoire compatible, je voudrais également noter l'apparition de la prise en charge de l'interface graphique PCI Express 3.0. Il paraît que mémoire de vitesse et un bus graphique rapide, ainsi que les progrès des fréquences et des architectures de processeur, sont des raisons importantes pour lesquelles systèmes modernes est devenu meilleur et plus rapide que par le passé. Le support de la DDR4 SDRAM est apparu dans Skylake, et le transfert du bus processeur PCI Express vers la troisième version du protocole a eu lieu à Ivy Bridge.
De plus, les ensembles logiques système accompagnant les processeurs ont connu un développement notable. En effet, les chipsets Intel actuels de la trois centième série peuvent offrir des fonctionnalités bien plus intéressantes par rapport aux Intel Z68 et Z77, qui étaient utilisés dans les cartes mères LGA1155 pour les processeurs de la génération Sandy Bridge. Il est facile de le vérifier à partir du tableau suivant, dans lequel nous avons rassemblé les caractéristiques des chipsets phares d'Intel pour la plate-forme de masse.
| P67 / Z68 | Z77 | Z87 | Z97 | Z170 | Z270 | Z370 | |
| Compatibilité CPU | Pont de sable Pont de lierre |
Haswell | Haswell Broadwell |
Skylake Lac Kaby |
Café lac | ||
| Interface | DMI 2.0 (2 Go / s) | DMI 3.0 (3,93 Go / s) | |||||
| Norme PCI Express | 2.0 | 3.0 | |||||
| Lignes PCI Express | 8 | 20 | 24 | ||||
| Prise en charge PCIe M.2 | ne pas | il y a |
Oui, jusqu'à 3 appareils | ||||
| Prise en charge PCI | il y a | ne pas | |||||
| SATA 6 Gb / s | 2 | 6 | |||||
| SATA 3 Gb / s | 4 | 0 | |||||
| USB 3.1 Gen2 | 0 | ||||||
| USB 3.0 | 0 | 4 | 6 | 10 | |||
| USB 2.0 | 14 | 10 | 8 | 4 | |||
Dans les logiques modernes, les possibilités de connexion de supports de stockage à haut débit se sont considérablement développées. Plus important encore, grâce à la transition des chipsets vers le bus PCI Express 3.0, aujourd'hui dans les assemblages de performance, vous pouvez utiliser des disques NVMe haute vitesse, qui, même comparés aux SSD SATA, peuvent offrir une réactivité nettement meilleure et des vitesses de lecture et d'écriture plus rapides. Et cela seul peut devenir un argument de poids en faveur de la modernisation.
En outre, les ensembles logiques des systèmes modernes offrent des options beaucoup plus riches pour connecter des périphériques supplémentaires. Et il ne s'agit pas seulement d'une augmentation significative du nombre de voies PCI Express, qui garantit la présence de plusieurs slots PCIe supplémentaires sur les cartes, en remplacement du PCI conventionnel. En cours de route, les chipsets actuels prennent également en charge nativement les ports USB 3.0, et de nombreuses cartes mères modernes sont équipées de ports USB 3.1 Gen2.
⇡ Description des systèmes d'essai et des méthodes d'essai
Afin de tester sept processeurs Intel Core i7 fondamentalement différents sortis au cours des sept dernières années, nous avons dû assembler quatre plates-formes avec des sockets de processeur LGA1155, LGA1150, LGA1151 et LGA1151v2. L'ensemble des composants qui se sont avérés nécessaires pour cela est décrit par la liste suivante:
- Processeurs:
- Intel Core i7-8700K (Coffee Lake, 6 cœurs + HT, 3,7-4,7 GHz, 12 Mo L3);
- Intel Core i7-7700K (Kaby Lake, 4 cœurs + HT, 4,2-4,5 GHz, 8 Mo L3);
- Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 cœurs, 4,0-4,2 GHz, 8 Mo L3);
- Intel Core i7-5775C (Broadwell, 4 cœurs, 3,3-3,7 GHz, 6 Mo L3, 128 Mo L4);
- Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 cœurs + HT, 4,0-4,4 GHz, 8 Mo L3);
- Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 cœurs + HT, 3,5-3,9 GHz, 8 Mo L3);
- Intel Core i7-2700K (Sandy Bridge, 4 cœurs + HT, 3,5-3,9 GHz, 8 Mo L3).
- Refroidisseur de processeur: Noctua NH-U14S.
- Cartes mères:
- ASUS ROG Maximus X Hero (LGA1151v2, Intel Z370);
- ASUS ROG Maximus IX Hero (LGA1151, Intel Z270);
- ASUS Z97-Pro (LGA1150, Intel Z97);
- ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77).
- Mémoire:
- 2 × 8 Go de mémoire SDRAM DDR3-2133, 9-11-11-31 (G.Skill TridentX F3-2133C9D-16GTX);
- 2 × 8 Go de mémoire SDRAM DDR4-3200, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3200C16D-16GTZR).
- Carte vidéo: NVIDIA Titan X (GP102, 12 Go / 384 bits GDDR5X, 1417-1531 / 10000 MHz).
- Sous-système de disque: Samsung 860 PRO 1 To (MZ-76P1T0BW).
- Alimentation: Corsair RM850i \u200b\u200b(80 Plus Gold, 850W).
Le test a été effectué sur le système d'exploitation Microsoft Windows 10 Enterprise (v1709) Build 16299 à l'aide de l'ensemble de pilotes suivant:
- Pilote de chipset Intel 10.1.1.45;
- Pilote d'interface Intel Management Engine 11.7.0.1017;
- Pilote NVIDIA GeForce 391.35.
Description des outils utilisés pour mesurer les performances de calcul:
Benchmarks complexes:
- Futuremark PCMark 10 Professional Edition 1.0.1275 - test dans des scénarios Essentials (travail typique de l'utilisateur moyen: lancement d'applications, surfer sur Internet, vidéoconférence), productivité (travail de bureau avec un traitement de texte et des feuilles de calcul), création de contenu numérique (création contenu digital: retouche photo, montage vidéo non linéaire, rendu et visualisation de modèles 3D). L'accélération matérielle OpenCL a été désactivée lors des tests.
- Futuremark 3DMark Professional Edition 2.4.4264 - test dans la scène Time Spy Extreme 1.0.
Applications:
- Adobe Photoshop CC 2018 - tests de performances pour le traitement graphique. Cela mesure le temps d'exécution moyen d'un script de test qui est un test de vitesse Photoshop Retouch Artists retravaillé de manière créative qui comprend le traitement typique de quatre images d'appareils photo numériques de 24 mégapixels.
- Adobe Photoshop Lightroom Classic CC 7.1 - test de performances pour le traitement par lots d'une série d'images au format RAW. Le scénario de test comprend le post-traitement et l'exportation au format JPEG à une résolution de 1920 × 1080 et une qualité maximale de deux cents images RAW 16MP prises avec un appareil photo numérique Fujifilm X-T1.
- Adobe Premiere Pro CC 2018 - Test de performances pour le montage vidéo non linéaire. Cela mesure le temps de rendu en H.264 d'un projet Blu-Ray contenant du métrage HDV 1080p25 avec divers effets superposés.
- Blender 2.79b - test de la vitesse du rendu final dans l'un des packages gratuits populaires pour la création graphiques en trois dimensions... Le temps nécessaire pour construire le modèle final à partir de Blender Cycles Benchmark rev4 est mesuré.
- Corona 1.3 - test de la vitesse de rendu en utilisant le moteur de rendu du même nom. Cela mesure la vitesse de construction d'une scène BTR standard utilisée pour mesurer les performances.
- Google Chrome 65.0.3325.181 (64 bits) - test des performances des applications Internet créées à l'aide de technologies modernes. Un test spécialisé WebXPRT 3 est utilisé, qui implémente des algorithmes qui sont réellement utilisés dans les applications Internet en HTML5 et JavaScript.
- Microsoft Visual Studio 2017 (15.1) - mesurer le temps de compilation d'un grand projet MSVC - un package professionnel pour créer des graphiques en trois dimensions Blender version 2.79b.
- Stockfish 9 - test de la vitesse d'un moteur d'échecs populaire. La vitesse d'énumération des options dans la position "1q6 / 1r2k1p1 / 4pp1p / 1P1b1P2 / 3Q4 / 7P / 4B1P1 / 2R3K1 w" est mesurée;
- V-Ray 3.57.01 - Test de performance système populaire rendu à l'aide de l'application standard V-Ray Benchmark;
- VeraCrypt 1.22.9 - Test des performances cryptographiques. Un benchmark intégré au programme est utilisé, qui utilise le triple cryptage Kuznyechik-Serpent-Camellia.
- WinRAR 5.50 - test de la vitesse d'archivage. Le temps mis par l'archiveur pour compresser un répertoire avec divers fichiers d'un volume total de 1,7 Go est mesuré. Le taux de compression maximal est utilisé.
- x264 r2851 - test de la vitesse de transcodage vidéo au format H.264 / AVC. L'original [email protected] Fichier vidéo AVC avec un débit binaire d'environ 30 Mbps.
- x265 2.4 + 14 8bpp - test de la vitesse de transcodage vidéo dans le format prometteur H.265 / HEVC. Pour évaluer les performances, le même fichier vidéo est utilisé que dans le test de vitesse de transcodage x264.
Jeux:
- Cendres de singularité. Résolution 1920 × 1080: DirectX 11, profil de qualité \u003d élevé, MSAA \u003d 2x. Résolution 3840x2160: DirectX 11, profil de qualité \u003d extrême, MSAA \u003d désactivé.
- Assassin's Creed: Origins. Résolution 1920 × 1080: Qualité graphique \u003d très élevée. Résolution 3840 × 2160: Qualité graphique \u003d très élevée.
- Battlefield 1. Résolution 1920 × 1080: DirectX 11, Qualité graphique \u003d Ultra. Résolution 3840x2160: DirectX 11, qualité graphique \u003d Ultra.
- Civilisation VI. Résolution 1920 × 1080: DirectX 11, MSAA \u003d 4x, Impact sur les performances \u003d Ultra, Impact sur la mémoire \u003d Ultra. Résolution 3840x2160: DirectX 11, MSAA \u003d 4x, Impact sur les performances \u003d Ultra, Impact sur la mémoire \u003d Ultra.
- Far Cry 5. Résolution 1920 × 1080: Qualité graphique \u003d Ultra, Anti-aliasing \u003d TAA, Flou de mouvement \u003d Activé. Résolution 3840x2160: Qualité graphique \u003d Ultra, Anti-aliasing \u003d TAA, Flou de mouvement \u003d Activé.
- Grand Theft Auto Résolution V. Qualité du shader \u003d Très élevée, Qualité des ombres \u003d Très élevée, Qualité de la réflexion \u003d Ultra, Réflexion MSAA \u003d x4, Qualité de l'eau \u003d Très élevée, Qualité des particules \u003d Très élevée, Qualité de l'herbe \u003d Ultra, Ombre douce \u003d La plus douce, Post FX \u003d Ultra, In -Effets de profondeur de champ du jeu \u003d Activé, Filtrage anisotrope \u003d x16, Occlusion ambiante \u003d Élevée, Tessellation \u003d Très élevée, Ombres longues \u003d Activé, Ombres haute résolution \u003d Activé, Diffusion de détails élevés en vol \u003d Activé, Mise à l'échelle de la distance étendue \u003d Maximum, Étendue Distance des ombres \u003d maximum. Résolution 3840 × 2160: Version DirectX \u003d DirectX 11, FXAA \u003d Off, MSAA \u003d Off, NVIDIA TXAA \u003d Off, Densité de la population \u003d Maximum, Variété de la population \u003d Maximum, Mise à l'échelle de la distance \u003d Maximum, Qualité de la texture \u003d Très élevée, Qualité du shader \u003d Très élevée , Qualité de l'ombre \u003d Très élevée, Qualité de la réflexion \u003d Ultra, Réflexion MSAA \u003d x4, Qualité de l'eau \u003d Très élevée, Qualité des particules \u003d Très élevée, Qualité de l'herbe \u003d Ultra, Ombre douce \u003d La plus douce, Post FX \u003d Ultra, Profondeur de champ en jeu Effets \u003d Activé, Filtrage anisotrope \u003d x16, Occlusion ambiante \u003d Élevée, Tessellation \u003d Très élevé, Ombres longues \u003d Activé, Ombres haute résolution \u003d Activé, Diffusion de détails élevés en vol \u003d Activé, Mise à l'échelle de la distance étendue \u003d Maximum, Distance des ombres étendues \u003d Maximum.
- The Witcher 3: Wild Hunt. Résolution 1920 × 1080, préréglage graphique \u003d Ultra, préréglage de post-traitement \u003d élevé. Résolution 3840 × 2160, préréglage graphique \u003d Ultra, préréglage de post-traitement \u003d élevé.
- Total War: Warhammer II. Résolution 1920 × 1080: DirectX 12, Qualité \u003d Ultra. Résolution 3840x2160: DirectX 12, Qualité \u003d Ultra.
- Watch Dogs 2. Résolution 1920 × 1080: Champ de vision \u003d 70 °, Densité de pixel \u003d 1,00, Qualité graphique \u003d Ultra, Détails supplémentaires \u003d 100%. Résolution 3840 × 2160: champ de vision \u003d 70 °, densité de pixel \u003d 1,00, qualité graphique \u003d ultra, détails supplémentaires \u003d 100%.
Dans tous les tests de jeu, les résultats sont le nombre moyen d'images par seconde, ainsi que 0,01 quantile (premier centile) pour les valeurs fps. L'utilisation d'indicateurs de 0,01 quantile au lieu des indicateurs minimums de fps est due au désir d'effacer les résultats des pics de performances aléatoires provoqués par des raisons non directement liées au fonctionnement des principaux composants de la plate-forme.
⇡ Performance dans des benchmarks complexes
Test complet PCMark 8 montre les performances moyennes pondérées du système lorsque vous travaillez dans des applications courantes typiques de différents types. Et cela illustre bien les progrès réalisés par les processeurs Intel à chaque étape du changement de conception. Si nous parlons du scénario Essentials de base, l'augmentation moyenne de la vitesse pour chaque génération ne dépasse pas les fameux 5%. Cependant, il se démarque dans le contexte général du Core i7-4790K, qui, grâce à des améliorations de la microarchitecture et à une augmentation des fréquences d'horloge, a pu fournir un bon bond en performances au-delà du niveau moyen. Ce saut se voit également dans le scénario Productivity, selon lequel la vitesse du Core i7-4790K est comparable aux performances des anciens processeurs des familles Skylake, Kaby Lake et Coffee Lake.
Le troisième scénario, la création de contenu numérique, qui combine des tâches créatives gourmandes en ressources, donne une image complètement différente. Ici, le nouveau Core i7-8700K bénéficie d'un avantage de 80% sur le Core i7-2700K, ce qui peut être considéré comme plus qu'un résultat digne de sept ans d'évolution de la microarchitecture. Bien sûr, une partie importante de cet avantage s'explique par l'augmentation du nombre de cœurs de calcul, mais même si l'on compare les performances des quadricœurs Core i7-2700K et Core i7-7700K, alors dans ce cas, le gain de vitesse atteint un solide 53%.
Les avantages des nouveaux processeurs sont encore plus soulignés par le test de jeu synthétique 3DMark. Nous utilisons le scénario Time Spy Extreme, qui a amélioré les optimisations pour les architectures multicœurs, et la note finale du Core i7-8700K est presque trois fois supérieure à celle du Core i7-2700K. Mais un double avantage sur Sandy Bridge est également montré par le représentant génération Kaby Lake, qui, comme tous ses prédécesseurs, possède quatre cœurs de traitement.
Curieusement, l'amélioration la plus réussie de la microarchitecture d'origine, à en juger par les résultats, devrait être considérée comme la transition d'Ivy Bridge à Haswell - à ce stade, selon 3D Mark, les performances ont augmenté de 34%. Cependant, Coffee Lake, bien sûr, a également de quoi se vanter, cependant, les processeurs Intel de 2017-2018 ont exactement la même microarchitecture que Skylake et se distinguent uniquement par une amplification étendue - une augmentation du nombre de cœurs.
⇡ Performance dans les applications exigeantes
Dans l'ensemble, les performances des applications ont considérablement augmenté au cours des sept dernières années de l'évolution des processeurs Intel. Et ici, nous ne parlons pas de cinq pour cent par an, ce dont il est habituel de plaisanter parmi les haters intellectuels. Les Core i7 d'aujourd'hui sont plus du double de leurs prédécesseurs de 2011. Bien sûr, la transition vers un système à six cœurs a joué un grand rôle ici, mais les améliorations microarchitecturales et une augmentation de la fréquence d'horloge ont apporté une contribution significative. La conception la plus efficace à cet égard était Haswell. Cela a considérablement augmenté la fréquence et est également apparu comme support pour les instructions AVX2, qui sont progressivement devenues plus fortes dans les applications pour travailler avec du contenu multimédia et dans les tâches de rendu.
Il convient de noter que dans un certain nombre de cas, la mise à niveau des processeurs dans des systèmes sur lesquels des tâches professionnelles sont résolues peut fournir une amélioration vraiment révolutionnaire de la vitesse de fonctionnement. En particulier, une triple augmentation des performances lors du passage de Sandy Bridge à Coffee Lake peut être obtenue lors du transcodage vidéo avec des encodeurs modernes, ainsi que lors du rendu final à l'aide de V-Ray. Une bonne augmentation est également notée avec le montage vidéo non linéaire dans Adobe Premiere Pro. Cependant, même si votre domaine d'activité n'est pas directement lié à la résolution de tels problèmes, dans l'une des applications que nous avons testées, l'augmentation était d'au moins 50%.
Le rendu:
Traitement photo:
Traitement vidéo:
Transcodage vidéo:
Compilation:
Archivage:
Chiffrement:
Échecs:
La navigation sur Internet:
Afin d'imaginer plus clairement comment la puissance des processeurs Intel a changé avec le changement des sept dernières générations de microarchitecture, nous avons compilé un tableau spécial. Il montre le pourcentage de gain de performance moyen dans les applications gourmandes en ressources, obtenu lors du passage d'un processeur phare de la série Core i7 à un autre.
Comme vous pouvez le voir, Coffee Lake s'est avéré être la mise à jour de conception la plus importante pour les processeurs grand public d'Intel. Une multiplication par 1,5 du nombre de cœurs donne à la vitesse une augmentation significative, grâce à laquelle vous pouvez obtenir une accélération très notable même avec des processeurs de générations récentes lors du passage au Core i7-8700K. Intel n'a connu qu'une seule fois une augmentation des performances comparable depuis 2011 - avec l'introduction de la conception du processeur Haswell (améliorée par Devil's Canyon). Ensuite, cela a été causé par de graves changements dans la microarchitecture, qui ont été effectués simultanément avec une augmentation notable de la fréquence d'horloge.
⇡ Performances de jeu
Le fait que les performances des processeurs Intel augmentent régulièrement est bien vu par les utilisateurs d'applications gourmandes en ressources. Cependant, il y a une opinion différente parmi les joueurs. Pourtant, les jeux, même les plus modernes, n'utilisent pas d'ensembles d'instructions vectorielles, sont mal optimisés pour le multithreading et font généralement évoluer leurs performances à un rythme beaucoup plus restreint car, en plus des ressources informatiques, ils ont également besoin de graphiques. Est-il donc judicieux de mettre à niveau les processeurs pour ceux qui utilisent des ordinateurs principalement pour les jeux?
Essayons également de répondre à cette question. Pour commencer, voici les résultats des tests en résolution FullHD, où la dépendance du processeur est plus prononcée, car la carte graphique n'est pas une limitation sérieuse pour l'indicateur fps et permet aux processeurs de démontrer plus clairement ce dont ils sont capables.
La situation est similaire dans différents jeux, alors jetons un coup d'œil aux performances de jeu relatives moyennes en FullHD. Ils sont résumés dans le tableau suivant, qui montre les gains obtenus lors du passage d'un processeur phare Core i7 à un autre.
En effet, les performances de jeu avec la sortie de nouvelles générations de processeurs évoluent beaucoup moins que dans les applications. Si l'on peut dire qu'au cours des sept dernières années, les processeurs d'Intel ont environ doublé, alors en termes d'applications de jeu, le Core i7-8700K n'est que 36% plus rapide que Sandy Bridge. Et si vous comparez le dernier Core i7 avec certains Haswell, alors l'avantage du Core i7-8700K ne sera que de 11%, malgré une multiplication par 1,5 du nombre de cœurs de calcul. Il semble que les joueurs qui ne souhaitent pas mettre à jour leurs systèmes LGA1155 aient un peu raison. Ils ne seront même pas près de gagner autant que les créateurs de contenu créatif.
La différence dans les résultats est très faible, la situation générale est la suivante.
Il s'avère que les joueurs 4K - propriétaires de processeurs Core i7-4790K et ultérieurs - n'ont plus à s'inquiéter pour le moment. Jusqu'à ce qu'une nouvelle génération d'accélérateurs graphiques arrive sur le marché, avec une charge de jeu à des résolutions ultra-élevées goulot ces processeurs n'apparaîtront pas et les performances sont complètement limitées par la carte vidéo. Une mise à niveau du processeur ne peut avoir de sens que pour les systèmes équipés de rétroprocesseurs Sandy Bridge ou Ivy Bridge, mais même dans ce cas, l'augmentation de la fréquence d'images ne dépassera pas 6 à 9%.
⇡ Consommation électrique
Il serait intéressant de compléter les tests de performance par des mesures de consommation d'énergie. Au cours des sept dernières années, Intel a changé les normes technologiques deux fois et six fois - le package thermique déclaré. De plus, les processeurs Haswell et Broadwell, contrairement aux autres, utilisaient un schéma d'alimentation fondamentalement différent et étaient équipés d'un convertisseur de tension intégré. Tout cela, naturellement, a influencé en quelque sorte la consommation réelle.
L'alimentation numérique Corsair RM850i \u200b\u200bque nous avons utilisée dans le système de test nous permet de contrôler la puissance électrique consommée et de sortie, que nous utilisons pour les mesures. Le graphique ci-dessous montre la consommation totale du système (sans moniteur) mesurée "après" l'alimentation électrique, qui est la somme de la consommation électrique de tous les composants impliqués dans le système. L'efficacité de l'alimentation elle-même n'est pas prise en compte dans ce cas.
Dans l'état inactif, la situation a fondamentalement changé avec l'introduction de la conception Broadwell, lorsque Intel est passé à l'utilisation de la technologie de processus 14 nm et a introduit des modes d'économie d'énergie plus profonds dans la circulation.
Lors du rendu, il s'avère que l'augmentation du nombre de cœurs de traitement dans Coffee Lake a un effet notable sur sa consommation d'énergie. Ce processeur est devenu nettement plus vorace que ses prédécesseurs. Les représentants les plus économiques de la série Core i7 sont les porteurs des microarchitectures Broadwell et Ivy Bridge, ce qui est tout à fait cohérent avec les caractéristiques TDP qu'Intel déclare pour eux.
Fait intéressant, aux charges les plus élevées, la consommation du Core i7-8700K est similaire à celle du processeur Devil's Canyon et ne semble pas si scandaleuse. Mais en général, les appétits énergétiques des processeurs Core i7 de différentes générations diffèrent très sensiblement, et les modèles de processeurs plus modernes ne deviennent pas toujours plus économiques que leurs prédécesseurs. Un grand pas en avant dans l'amélioration des caractéristiques de consommation et de dissipation thermique a été franchi dans la génération Ivy Bridge, de plus, Kaby Lake n'est pas mal à cet égard. Cependant, il semble maintenant que l'amélioration de l'efficacité énergétique des processeurs de bureau phares n'est plus une tâche importante pour Intel.
Ajout: performances à la même vitesse d'horloge
Les tests comparatifs des processeurs Core i7 grand public de différentes générations peuvent être intéressants même si tous les participants sont amenés à une seule fréquence d'horloge. Souvent, les performances des nouveaux représentants sont plus élevées en raison du fait qu'Intel augmente leurs fréquences d'horloge. Des tests à la même fréquence permettent d'isoler la composante fréquentielle extensive du résultat global, qui ne dépend de la microarchitecture qu'indirectement, et de se focaliser sur les problématiques d '«intensification».
Les performances mesurées sans égard aux fréquences d'horloge peuvent également intéresser les passionnés qui utilisent des CPU en dehors des modes nominaux, à des fréquences très différentes des valeurs nominales. Guidé par ces considérations, nous avons décidé d'ajouter une discipline supplémentaire à la comparaison pratique: des tests de tous les processeurs à la même fréquence de 4,5 GHz. Cette valeur de fréquence a été choisie sur la base du fait qu'il n'est pas difficile d'overclocker presque tous les processeurs Intel des dernières années de sortie. Seul un représentant de la génération Broadwell a dû être exclu d'une telle comparaison, car le potentiel d'overclocking du Core i7-5775C est extrêmement limité et on ne pouvait même pas rêver de prendre la fréquence 4,5 GHz. Les six autres processeurs ont subi un autre cycle de test.
Même si nous ignorons le fait que les fréquences des processeurs Intel augmentent au moins lentement, le Core i7 à chaque nouvelle génération ne s'améliore que grâce aux changements structurels et aux optimisations de la microarchitecture. À en juger par les performances des applications de création et de traitement de contenu numérique, nous pouvons conclure que l'augmentation moyenne de la productivité spécifique à chaque étape est d'environ 15%.
Cependant, dans les jeux dans lesquels l'optimisation du code de programme pour les microarchitectures modernes se produit avec un décalage important, la situation avec l'augmentation des performances est quelque peu différente:
Les jeux montrent clairement comment le développement des microarchitectures Intel s'est arrêté à la génération Skylake, et même une augmentation du nombre de cœurs de calcul dans Coffee Lake ne fait pas grand-chose pour augmenter les performances de jeu.
Bien sûr, le manque de croissance des performances de jeu spécifiques ne signifie pas que les nouveaux Core i7 sont inintéressants pour les joueurs. En fin de compte, gardez à l'esprit que les résultats ci-dessus concernent les fréquences d'images des processeurs fonctionnant à la même vitesse d'horloge, et que les nouveaux processeurs ont non seulement des fréquences nominales plus élevées, mais également un overclocking bien meilleur que les anciens. Cela signifie que les overclockeurs peuvent être intéressés à passer à Coffee Lake non pas à cause de sa microarchitecture, qui est restée inchangée depuis l'époque de Skylake, et non à cause des six cœurs qui donnent une augmentation minimale de la vitesse dans les jeux, mais pour une autre raison. - grâce aux capacités d'overclocking. En particulier, prendre la ligne 5 gigahertz pour Coffee Lake est une tâche tout à fait réalisable, ce qui ne peut pas être dit à propos de ses prédécesseurs.
⇡ Conclusion
Il se trouve qu'il est habituel de blâmer Intel pour son dernières années une stratégie d'implémentation mesurée et sans hâte d'améliorations de l'architecture de base du Core, ce qui donne une augmentation pas trop notable des performances lors du passage à chaque génération de processeurs suivante. Cependant, des tests détaillés montrent qu'en général, les performances réelles ne progressent pas à un rythme aussi lent. Vous avez juste besoin de considérer deux points. Premièrement, bon nombre des améliorations apportées aux nouveaux processeurs ne se révèlent pas immédiatement, mais seulement après un certain temps, lorsque le logiciel acquiert les optimisations appropriées. Deuxièmement, bien qu'une amélioration modeste mais systématique de la productivité qui se produit chaque année, au total, donne un effet très significatif si l'on considère la situation dans le contexte de périodes plus longues.
En confirmation, il suffit de citer un fait très indicatif: le dernier Core i7-8700K est plus de deux fois plus rapide que son prédécesseur de 2011. Et même si l'on compare le nouveau produit avec le processeur Core i7-4790K, sorti en 2014, il s'avère qu'en quatre ans les performances ont réussi à croître au moins une fois et demie.
Cependant, vous devez comprendre que les taux de croissance ci-dessus sont liés aux applications gourmandes en ressources pour la création et le traitement de contenu numérique. Et c'est là que s'arrête le tournant: les utilisateurs professionnels qui utilisent leurs systèmes pour le travail tirent des bénéfices bien plus importants de l'amélioration des processeurs que ceux qui utilisent un ordinateur uniquement pour le divertissement. Et si pour les créateurs de contenu, les mises à niveau fréquentes de la plate-forme et du processeur sont plus qu'une étape significative pour augmenter la productivité, la conversation sur les joueurs est complètement différente.
Le jeu est une industrie très conservatrice qui réagit très lentement à tout changement dans l'architecture du processeur. De plus, les performances de jeu dépendent davantage des performances des cartes graphiques que des processeurs. Par conséquent, il s'avère que les utilisateurs de systèmes de jeu voient le développement des processeurs Intel qui s'est produit ces dernières années d'une manière complètement différente. Là où les "professionnels" rapportent une double augmentation des performances, les joueurs n'obtiennent au mieux qu'une augmentation de 35% en fps. Et cela signifie qu'il n'y a pratiquement aucun intérêt pour eux à rechercher de nouvelles générations de processeurs Intel. Même les anciens processeurs de la série Sandy Bridge et Ivy Bridge ont suffisamment de puissance pour libérer le potentiel d'une carte graphique de classe GeForce GTX 1080 Ti.
Ainsi, alors que les acteurs des nouveaux processeurs peuvent être attirés non pas tant par l'augmentation des performances que par de nouvelles opportunités. Il peut s'agir de certaines fonctionnalités supplémentaires qui apparaissent dans les nouvelles plates-formes, par exemple, la prise en charge des lecteurs à grande vitesse. Ou encore le meilleur potentiel d'overclocking, dont les limites, malgré les problèmes d'Intel pour maîtriser les nouveaux processus technologiques, sont encore progressivement repoussées vers des frontières plus lointaines. Cependant, pour que les joueurs reçoivent un signal clair et compréhensible de modernisation, il faut tout d'abord qu'il y ait une augmentation notable de la vitesse des GPU de jeu. Jusque-là, même les propriétaires de processeurs Intel il y a sept ans continueront de se sentir complètement non privés des performances du processeur.
Néanmoins, cette situation est tout à fait capable de changer les transformateurs de la génération Coffee Lake. L'augmentation du nombre de cœurs de calcul qui s'y sont produits (jusqu'à six, et à l'avenir jusqu'à huit pièces) porte une charge émotionnelle puissante. Pour cette raison, le Core i7-8700K semble être une mise à niveau très réussie pour presque tous les utilisateurs de PC, car beaucoup de gens pensent que les six cœurs, en raison du potentiel qui leur est inhérent, peuvent rester une option pertinente pendant une période plus longue. Il est difficile de dire maintenant si c'est vraiment le cas. Mais, résumant tout ce qui précède, nous pouvons confirmer que la mise à niveau du système avec la transition vers Coffee Lake a dans tous les cas beaucoup plus de sens que les options de mise à niveau que le géant des microprocesseurs a proposées jusqu'à présent.
