Procesory Intel Core i3, i5 a i7: jaký je rozdíl a který je lepší? Nejlepší procesory Intel s architekturou Broadwell-E. Technologie ochrany platformy

V procesu sestavování nebo nákupu nového počítače uživatelé vždy stojí před otázkou. V tomto článku se podíváme na procesory Intel Core i3, i5 a i7 a také si řekneme, jaký je mezi těmito čipy rozdíl a co je lepší vybrat pro váš počítač.

Rozdíl č. 1. Počet jader a podpora Hyper-threadingu.

Možná, Hlavním rozdílem mezi procesory Intel Core i3, i5 a i7 je počet fyzických jader a podpora technologie Hyper-threading, který vytváří dvě výpočetní vlákna pro každé skutečně existující fyzické jádro. Vytvoření dvou výpočetních vláken na jádro umožňuje efektivnější využití výpočetního výkonu jádra procesoru. Proto mají procesory s podporou Hyper-threading určité výkonnostní výhody.

Počet jader a podporu technologie Hyper-threading pro většinu procesorů Intel Core i3, i5 a i7 lze shrnout v následující tabulce.

Počet fyzických jader Podpora technologie Hyper-Threading Počet vláken
Intel Core i3 2 Ano 4
Intel Core i5 4 Žádný 4
Intel Core i7 4 Ano 8

Ale v této tabulce existují výjimky. Za prvé se jedná o procesory Intel Core i7 z jejich řady „Extreme“. Tyto procesory mohou mít 6 nebo 8 fyzických výpočetních jader. Navíc, stejně jako všechny procesory Core i7, mají podporu technologie Hyper-threading, což znamená, že počet vláken je dvojnásobkem počtu jader. Za druhé, některé mobilní procesory (procesory pro notebooky) jsou vyňaty. Některé mobilní procesory Intel Core i5 tedy mají pouze 2 fyzická jádra, ale zároveň mají podporu pro Hyper-threading.

Je třeba také poznamenat, že Intel již plánoval zvýšit počet jader ve svých procesorech. Podle nejnovějších zpráv budou procesory Intel Core i5 a i7 s architekturou Coffee Lake, jejichž vydání je plánováno na rok 2018, mít každý 6 fyzických jader a 12 vláken.

Poskytnuté tabulce byste proto neměli zcela důvěřovat. Pokud vás zajímá počet jader v konkrétním procesoru Intel, pak je lepší ověřit si oficiální informace na webu.

Rozdíl č. 2. Velikost mezipaměti.

Procesory Intel Core i3, i5 a i7 se také liší velikostí mezipaměti. Čím vyšší třída procesoru, tím větší mezipaměť obdrží. Procesory Intel Core i7 dostávají nejvíce mezipaměti, Intel Core i5 o něco méně a procesory Intel Core i3 ještě méně. Konkrétní hodnoty by se měly sledovat ve vlastnostech procesorů. Ale jako příklad si můžete porovnat několik procesorů ze 6. generace.

Mezipaměť úrovně 1 Mezipaměť úrovně 2 Mezipaměť úrovně 3
Intel Core i7-6700 4 x 32 kB 4 x 256 kB 8 MB
Intel Core i5-6500 4 x 32 kB 4 x 256 kB 6 MB
Intel Core i3-6100 2 x 32 kB 2 x 256 kB 3 MB

Musíte pochopit, že snížení mezipaměti je spojeno se snížením počtu jader a vláken. Ale přesto je tu takový rozdíl.

Číslo rozdílu 3. Hodinové frekvence.

Procesory vyšší třídy obvykle přicházejí s vyšší rychlostí hodin. Zde však není vše tak jednoduché. Není neobvyklé, že Intel Core i3 má vyšší frekvence než Intel Core i7. Pro příklad si vezměme 3 procesory z řady 6. generace.

Frekvence hodin
Intel Core i7-6700 3,4 GHz
Intel Core i5-6500 3,2 GHz
Intel Core i3-6100 3,7 GHz

Intel se tímto způsobem snaží udržet výkon procesorů Intel Core i3 na požadované úrovni.

Rozdíl č. 4. Odvod tepla.

Dalším důležitým rozdílem mezi procesory Intel Core i3, i5 a i7 je úroveň odvodu tepla. Je za to zodpovědná charakteristika známá jako TDP neboli tepelný návrhový výkon. Tato charakteristika říká, kolik tepla by měl chladicí systém procesoru odvádět. Pro příklad si vezměme TDP tří procesorů Intel 6. generace. Jak je z tabulky patrné, čím vyšší třída procesoru, tím více tepla produkuje a tím je potřeba výkonnější chladicí systém.

TDP
Intel Core i7-6700 65 W
Intel Core i5-6500 65 W
Intel Core i3-6100 51 W

Je třeba poznamenat, že TDP má tendenci klesat. S každou generací procesorů se TDP snižuje. Například TDP procesoru Intel Core i5 2. generace bylo 95 W. Nyní, jak vidíme, pouze 65 W.

Co je lepší Intel Core i3, i5 nebo i7?

Odpověď na tuto otázku závisí na tom, jaký výkon potřebujete. Rozdíl v počtu jader, vláken, mezipaměti a rychlosti taktu vytváří znatelný rozdíl ve výkonu mezi Core i3, i5 a i7.

  • Procesor Intel Core i3 je vynikající volbou pro kancelářský nebo levný domácí počítač. Pokud máte grafickou kartu odpovídající úrovně, můžete hrát počítačové hry na počítači s procesorem Intel Core i3.
  • Procesor Intel Core i5 – vhodný pro výkonný pracovní nebo herní počítač. Moderní Intel Core i5 si bez problémů poradí s jakoukoliv grafickou kartou, takže na počítači s takovým procesorem si zahrajete jakékoliv hry i při maximálním nastavení.
  • Procesor Intel Core i7 je volbou pro ty, kteří přesně vědí, proč takový výkon potřebují. Počítač s takovým procesorem je vhodný například pro střih videa nebo vedení herních streamů.

Intel vydal své nejnovější mobilní procesory osmé generace na začátku dubna 2018, ale mnoho uživatelů stále neví, jak se liší od předchozí, a jsou také zmateni řadou H a U mluvit o nich více a poté je otestovat v benchmarcích pomocí nových notebooků GT75 a GS65 oproti předchozí generaci notebooku GP62. Mimochodem, pokud používáte notebooky jiných značek, nemusí být rozdíl ve výkonu kvůli nižšímu výkonu zdroje a slabšímu systému chlazení tak markantní.

Rozdíl v počtu jader a odvodu tepla

Při pohledu na tabulku níže vidíme, že všechny modely Core i9 a Core i7 H-series osmé generace mají 6jádrovou/12vláknovou architekturu. To znamená, že nárůst výkonu v některých benchmarcích může být 40–50 %, protože máme o 2 jádra (a 4 výpočetní vlákna) více než Core i7-7700HQ. Procesory Core i5-8300H a Core i7-8500U mají 4jádrový/8vláknový vzorec a v některých testech mohou být také rychlejší než Core i7-7700HQ.

Čím více jader, tím větší je odvod tepla a spotřeba energie procesoru, takže prudké zvýšení teploty procesoru Core i7 nebo Core i9 osmé generace na 95 °C nebo více je zcela normální. Některé programy vyžadují zvýšený výkon a chladicí ventilátor se zrychlí se zpožděním několika sekund. To však nezpůsobí poškození procesoru ani žádné problémy z hlediska rychlosti, protože herní notebooky MSI jsou vybaveny výkonnějším systémem chlazení s více tepelnými trubicemi než konkurence. Jeho „nejpokročilejší“ verze je použita v modelu GT75, aby spolu se dvěma 230W zdroji zajistila vysoký výkon a stabilní provoz procesoru Core i9 na frekvencích až 4,7 GHz!



* Tepelný balíček v režimu Boost je odhad založený na recenzích médií a interních testech pomocí nástroje Intel XTU. Když všechna jádra procesoru běží na maximální frekvenci, odvod tepla se výrazně zvýší nad základní úroveň. *

Chladicí systémy MSI jsou nejlepší volbou pro herní notebooky

4 tepelné trubice a 3 ventilátory se 47 lopatkami – chladicí systém Cooler Boost Trinity implementovaný v notebooku GS65 Stealth Thin je nejvýkonnější ve svém segmentu. Díky němu tento ultratenký notebook podporuje speciální turbo režim, ve kterém procesor pracuje na zvýšené frekvenci.

Notebook GT75 Titan je vybaven skutečným mistrovským dílem jménem Cooler Boost Titan. Tento chladicí systém obsahuje 2 velké ventilátory, 3 heatpipe pro CPU a 6 pro GPU a regulátor napětí. Je schopen odvést více než 120 wattů tepla a ještě více, což vám umožní přetaktovat procesor na extrémně vysoké frekvence.

Během testování procesorů Core i9-8950HK a Core i7-8750H byl v aplikaci MSI Dragon Center 2 aktivován režim Sport. Uživatelé těchto notebooků tak mají možnost přetaktování systému ještě více přepnutím do Turbo režimu. Zejména GT75 Titan může poskytnout stabilní provoz procesoru na 4,5-4,7 GHz.


Core i9-8950HK – o více než 86 % rychlejší než Core i7-7700HQ

Pojďme se podívat na výsledky vícevláknového CPU benchmarku CineBench R15, který umožňuje hodnotit výkon v profesionálních aplikacích. Procesor Core i9-8950HK je o 86 % před Core i7-7700HQ a také o 24 % překonává Core i7-8750H. Rychlost odpovídající své ceně. A dokonce i Core i5-8300H je o více než 13 % rychlejší než Core i7-7700HQ. Pokud jde o model Core i7-8550U, je považován za levnější a ekonomičtější, což má vliv na výkon, který je o 25 % nižší než u Core i7-7700HQ.

Více jader a vyšší frekvence znamená vyšší rychlost překódování videa X.264 FHD

Překódování a úprava Full-HD videa se již stalo každodenním úkolem hráčů, youtuberů a streamerů, proto mě zajímalo, jaká vylepšení v této oblasti mohou nabídnout procesory Core i9-8950HK a Core i7-8750H. Pro testování jsem použil X264 FHD Benchmark.

Podívejme se na výsledky. Šestijádrové Core i9-8950HK a Core i7-8750H zvládají překódování videa mnohem rychleji. Pokud výsledky vyjádříme v procentech, jsou procesory i9-8950HK, i7-8750H a i5-8300H před i7-7700HQ o 74 %, 39 % a 9 %.


Maximální náskok je v čistě procesorovém benchmarku PASS Mark

PASS Mark je benchmark specifický pro CPU, takže velmi dobře ukazuje rozdíly mezi různými architekturami CPU. Zde je Intel Core i9-8950H o 99 % rychlejší než i7-7700HQ a Core i7-7850H je o 62 % rychlejší než i7-7700HQ, to vše díky vyšším frekvencím a většímu počtu jader. Také vidíme, že Core i5-8300H se stejnou architekturou (4 jádra, 8 vláken) a podobnou základní frekvencí jako i7-7700HQ vykazuje téměř stejný výkon.

Vynikající chlazení a napájení jsou klíčem k výkonu notebooků MSI

Ne všechny notebooky vybavené Core i9-8950HK a Core i7-8750H mohou vykazovat stejné zvýšení výkonu, protože tyto procesory mají vyšší spotřebu při maximálním provozu. Tepelný balíček 45 wattů platí pouze pro základní frekvenci. Pokud chcete, aby procesor pracoval déle na vyšší frekvenci v režimu Boost, pak se připravte na to, že spotřeba procesoru Core i9/i7 osmé generace může být 60-120 wattů při plné zátěži všech šesti jader. Proto je tak důležité mít výkonný napájecí systém a dobré chlazení.

Pomocí utility XTU od Intelu jsem omezil tepelný balíček procesoru Core i9-8950HK v GT75 Titan běžícím v Turbo režimu a otestoval jej ve vícevláknovém testu CPU benchmarku CineBench R15. Jak vidíte, pokud je chladicí systém slabý nebo procesor nedostává dostatek energie, výkon výrazně klesne.

Takže s tepelným balíčkem 150 wattů je výsledkem 1444 bodů. Tepelný balíček 120 W – 1348 bodů, 90 W – 1250 bodů. A s tepelným balíčkem 60 W získá procesor i9-8950HK 1103 bodů, což je ještě méně než procesor i7-8750H (1113 bodů). Chladicí systém a spotřeba energie jsou tedy klíčové faktory, které určují výkon procesoru. Čím více jader běží při plné zátěži, tím vyšší jsou požadavky na napájení. A to znamená, že pokud si pořídíte herní notebook jiné značky se slabým chlazením nebo nedostatečně výkonným systémem napájení, můžete se ve specifikacích dostat na krásná čísla, ale v praxi nízkou rychlost.


Výkon závisí na chlazení a napájení

Pro dosažení maximálního výkonu vyžaduje procesor Core i9-8950HK více než 120 wattů energie a procesor Core i7-8750H více než 60 wattů. Pro odvedení tohoto množství tepla jsou notebooky MSI vybaveny výkonnými chladicími systémy s unikátní funkcí zrychlení ventilátoru Cooler Boost. Stabilní napájení a dobré chlazení jsou klíčem k vysokému hernímu výkonu. Vyměňte svůj starý notebook za herní notebook od MSI a okamžitě si všimnete jeho vynikající rychlosti!

Téměř vždy se pod jakoukoli publikací, která se tak či onak dotýká výkonu moderních procesorů Intel, dříve či později objeví několik rozzlobených čtenářských komentářů, že pokrok ve vývoji čipů Intel se dávno zastavil a nemá smysl přecházet z „ starý dobrý Core i7-2600K "k něčemu novému. V takových poznámkách se s největší pravděpodobností objeví podrážděná zmínka o nárůstu produktivity na nehmotné úrovni „ne více než pět procent ročně“; o nekvalitním vnitřním tepelném rozhraní, které nenávratně poškodilo moderní procesory Intel; aneb o tom, že v moderních podmínkách je nákup procesorů se stejným počtem výpočetních jader jako před několika lety obecně údělem krátkozrakých amatérů, kteří nemají potřebné rezervy do budoucna.

Není pochyb o tom, že všechny takové poznámky nejsou bezdůvodné. Zdá se však velmi pravděpodobné, že stávající problémy značně zveličují. Laboratoř 3DNews podrobně testuje procesory Intel již od roku 2000 a nelze souhlasit s tezí, že jakýkoli jejich vývoj skončil a to, co se s mikroprocesorovým gigantem v posledních letech dělo, se už nedá nazvat jiné než stagnace. Ano, k drastickým změnám u procesorů Intel dochází jen zřídka, ale přesto jsou nadále systematicky vylepšovány. Proto ty čipy řady Core i7, které si dnes můžete koupit, jsou samozřejmě lepší než modely nabízené před několika lety.

Generační jádro kódové jméno Technický proces Vývojová fáze Čas uvolnění
2 Sandy Bridge 32 nm Takže (architektura) I čtvrt 2011
3 BřečťanMost 22 nm Tick ​​​​(Proces) II čtvrtletí 2012
4 Haswell 22 nm Takže (architektura) II čtvrtletí 2013
5 Broadwell 14 nm Tick ​​​​(Proces) II čtvrtletí 2015
6 Skylake 14 nm Tak
(Architektura)
III čtvrtletí 2015
7 KabyJezero 14+ nm Optimalizace I čtvrt 2017
8 KávaJezero 14++ nm Optimalizace IV čtvrtletí 2017

Ve skutečnosti je tento materiál přesně protiargumentem k argumentům o bezcennosti zvolené strategie Intelu pro postupný vývoj spotřebitelských CPU. Rozhodli jsme se v jednom testu shromáždit starší procesory Intel pro masové platformy za posledních sedm let a v praxi se přesvědčit, jak moc pokročili zástupci řad Kaby Lake a Coffee Lake oproti „referenčnímu“ Sandy Bridge, který v průběhu let hypotetických srovnání a mentálních kontrastů se staly v myslích obyčejných lidí skutečnou ikonou procesorového inženýrství.

⇡ Co se změnilo v procesorech Intel od roku 2011 do současnosti

Za výchozí bod v novodobé historii vývoje procesorů Intel je považována mikroarchitektura SandyMost. A to není bez důvodu. Navzdory skutečnosti, že první generace procesorů pod značkou Core byla vydána v roce 2008 na základě mikroarchitektury Nehalem, téměř všechny hlavní funkce, které jsou vlastní moderním masovým CPU mikroprocesorového giganta, se začaly používat až za několik let. později, když se rozšířila další generace procesoru, Sandy Bridge.

Nyní nás Intel navykl na upřímně poklidný postup ve vývoji mikroarchitektury, kdy se inovací stalo velmi málo a téměř nevedou ke zvýšení specifického výkonu procesorových jader. Ještě před sedmi lety však byla situace radikálně odlišná. Zejména přechod z Nehalemu na Sandy Bridge byl poznamenán 15-20procentním nárůstem IPC (počet instrukcí provedených za takt), což bylo způsobeno hlubokým přepracováním logického návrhu jader s ohledem na zvýšení jejich účinnost.

Sandy Bridge stanovil mnoho principů, které se od té doby nezměnily a staly se standardem pro většinu dnešních procesorů. Například se tam objevila samostatná mezipaměť nulové úrovně pro dekódované mikrooperace a začal se používat soubor fyzického registru, což snižuje náklady na energii při provozu algoritmů provádění instrukcí mimo pořadí.

Ale možná nejdůležitější inovací bylo, že Sandy Bridge byl navržen jako jednotný systém na čipu, navržený současně pro všechny třídy aplikací: server, desktop i mobilní zařízení. Veřejné mínění ho s největší pravděpodobností zařadilo jako pradědečka moderního Coffee Lake, a ne nějakého Nehalema a už vůbec ne Penryna, právě kvůli této vlastnosti. Nicméně celkové množství všech úprav v hloubce mikroarchitektury Sandy Bridge se také ukázalo jako velmi významné. Nakonec tento design ztratil veškerou starou příbuznost s P6 (Pentium Pro), která se tu a tam objevila u všech předchozích procesorů Intel.

Když už jsme u obecné struktury, nelze si nevzpomenout, že do procesorového čipu Sandy Bridge bylo poprvé v historii procesorů Intel zabudováno plnohodnotné grafické jádro. Tento blok se dostal do procesoru za řadičem paměti DDR3, sdíleným mezipamětí L3 a řadičem sběrnice PCI Express. Pro propojení výpočetních jader a všech dalších „nadjádrových“ částí zavedli inženýři Intelu do Sandy Bridge v té době novou škálovatelnou kruhovou sběrnici, která se dodnes používá k organizaci interakce mezi konstrukčními jednotkami v následných sériově vyráběných CPU.

Pokud sejdeme na úroveň mikroarchitektury Sandy Bridge, pak jednou z jejích klíčových vlastností je podpora rodiny instrukcí SIMD, AVX, navržených pro práci s 256bitovými vektory. V současné době se takové instrukce pevně usadily a nezdají se být neobvyklé, ale jejich implementace v Sandy Bridge vyžadovala rozšíření některých počítačových akčních členů. Inženýři společnosti Intel se snažili, aby práce s 256bitovými daty byla stejně rychlá jako práce s vektory s menší kapacitou. Spolu s implementací plnohodnotných 256bitových prováděcích zařízení tedy bylo nutné zvýšit také rychlost procesoru a paměti. Logické prováděcí jednotky určené k načítání a ukládání dat v Sandy Bridge dostaly dvojnásobný výkon, navíc byla symetricky zvýšena propustnost čtení mezipaměti první úrovně.

Nelze nezmínit zásadní změny provedené v Sandy Bridge v provozu větveného predikčního bloku. Architektura Sandy Bridge umožnila díky optimalizacím v aplikovaných algoritmech a zvětšené velikosti vyrovnávací paměti snížit procento nesprávných předpovědí větví téměř na polovinu, což mělo nejen znatelný dopad na výkon, ale také umožnilo další snížení spotřeba energie tohoto provedení.

Z dnešního pohledu by se procesory Sandy Bridge nakonec daly nazvat příkladným ztělesněním fáze „tock“ v principu „tick-tock“ společnosti Intel. Stejně jako jejich předchůdci byly tyto procesory nadále založeny na 32nm procesní technologii, ale zvýšení výkonu, které nabízely, bylo více než přesvědčivé. A podpořila ji nejen aktualizovaná mikroarchitektura, ale také taktovací frekvence zvýšené o 10–15 procent a také zavedení agresivnější verze technologie Turbo Boost 2.0. S přihlédnutím k tomu všemu je jasné, proč mnozí nadšenci stále vzpomínají na Sandy Bridge těmi nejvřelejšími slovy.

Hlavní nabídkou v rodině Core i7 v době vydání mikroarchitektury Sandy Bridge byl Core i7-2600K. Tento procesor dostal taktovací frekvenci 3,3 GHz s možností automatického přetaktování při částečné zátěži až na 3,8 GHz. 32nm zástupci Sandy Bridge se však vyznačovali nejen na tehdejší dobu poměrně vysokými taktovacími frekvencemi, ale také dobrým potenciálem přetaktování. Mezi Core i7-2600K bylo často možné najít exempláře schopné pracovat na frekvencích 4,8-5,0 GHz, což bylo z velké části způsobeno použitím kvalitního vnitřního tepelného rozhraní - beztavidlo.

Devět měsíců po vydání Core i7-2600K, v říjnu 2011, Intel aktualizoval starší nabídku v sestavě a nabídl mírně zrychlený model Core i7-2700K, jehož nominální frekvence byla zvýšena na 3,5 GHz a maximální frekvence v turbo režimu bylo až 3,9 GHz.

Životní cyklus Core i7-2700K se však ukázal jako krátký - již v dubnu 2012 byl Sandy Bridge nahrazen aktualizovaným designem BřečťanMost. Nic zvláštního: Ivy Bridge patřil do fáze „tick“, tedy představoval přenos staré mikroarchitektury na nové polovodičové kolejnice. A v tomto ohledu byl pokrok skutečně vážný – krystaly Ivy Bridge byly vyráběny 22nm procesní technologií založenou na trojrozměrných FinFET tranzistorech, které se v té době teprve začaly používat.

Stará mikroarchitektura Sandy Bridge na nízké úrovni přitom zůstala prakticky nedotčena. Bylo provedeno pouze několik kosmetických změn, které urychlily operace divize v Ivy Bridge a mírně zvýšily efektivitu technologie Hyper-Threading. Je pravda, že po cestě byly „nejaderné“ komponenty poněkud vylepšeny. Řadič PCI Express získal kompatibilitu se třetí verzí protokolu a řadič paměti zvýšil své možnosti a začal podporovat vysokorychlostní přetaktování pamětí DDR3. Ale nakonec nárůst měrné produktivity při přechodu z Sandy Bridge na Ivy Bridge nebyl větší než 3-5 procent.

Vážné důvody k radosti nepřinesl ani nový technologický postup. Bohužel zavedení 22nm standardů neumožnilo žádné zásadní zvýšení taktovací frekvence Ivy Bridge. Starší verze Core i7-3770K dostala nominální frekvenci 3,5 GHz se schopností přetaktování v turbo režimu na 3,9 GHz, to znamená, že z hlediska frekvenčního vzorce se ukázalo, že není rychlejší než Core i7-2700K. Zlepšila se pouze energetická účinnost, ale uživatelé stolních počítačů se o tento aspekt tradičně starají jen málo.

To vše lze samozřejmě přičíst skutečnosti, že ve fázi „ticho“ by nemělo dojít k žádným průlomům, ale v některých ohledech se Ivy Bridge ukázal být ještě horší než jeho předchůdci. Bavíme se o zrychlení. Při uvádění nosičů této konstrukce na trh se Intel rozhodl upustit při finální montáži procesorů od použití beztavidlového galliového pájení krytu rozvodu tepla na polovodičový čip. Počínaje Ivy Bridge se pro organizaci vnitřního tepelného rozhraní začala používat banální teplovodivá pasta, která okamžitě zasáhla maximální dosažitelné frekvence. Ivy Bridge se rozhodně zhoršil z hlediska potenciálu přetaktování a v důsledku toho se přechod ze Sandy Bridge na Ivy Bridge stal jedním z nejkontroverznějších momentů v novodobé historii spotřebitelských procesorů Intel.

Proto pro další fázi evoluce Haswell, byly vkládány zvláštní naděje. V této generaci, patřící do fáze „tak“, se očekávalo, že se objeví vážná mikroarchitektonická vylepšení, od nichž se očekávalo, že bude schopna alespoň posouvat kupředu zastavený pokrok. A do jisté míry se tak stalo. Čtvrtá generace procesorů Core, která se objevila v létě 2013, skutečně získala znatelné vylepšení vnitřní struktury.

To hlavní: teoretický výkon aktuátorů Haswell, vyjádřený počtem mikrooperací provedených za takt, se oproti předchozím CPU zvýšil o třetinu. V nové mikroarchitektuře byly nejen přebalancovány stávající akční členy, ale objevily se dva další spouštěcí porty pro celočíselné operace, obsluhu větví a generování adres. Mikroarchitektura navíc získala kompatibilitu s rozšířenou sadou vektorových 256bitových instrukcí AVX2, která díky tříoperandovým FMA instrukcím zdvojnásobila špičkovou propustnost architektury.

Kromě toho inženýři společnosti Intel přezkoumali kapacitu vnitřních vyrovnávacích pamětí a v případě potřeby je zvýšili. Okno plánovače se zvětšilo. Kromě toho byly zvětšeny soubory celočíselných a skutečných fyzických registrů, což zlepšilo schopnost procesoru měnit pořadí provádění instrukcí. K tomu všemu se výrazně změnil i subsystém cache paměti. L1 a L2 cache v Haswellu dostaly dvakrát širší autobus.

Zdá se, že uvedená vylepšení by měla stačit k výraznému zvýšení specifického výkonu nové mikroarchitektury. Ale bez ohledu na to, jak to je. Problém s Haswellovým designem byl v tom, že ponechal přední konec prováděcího potrubí beze změny a x86 instrukční dekodér si zachoval stejný výkon jako předtím. Čili maximální rychlost dekódování x86 kódu v mikroinstrukcích zůstala na úrovni 4-5 příkazů za takt. A ve výsledku při srovnání Haswell a Ivy Bridge na stejné frekvenci a se zátěží, která nevyužívá nové instrukce AVX2, byl nárůst výkonu pouze 5-10 procent.

Image mikroarchitektury Haswell také zkazila první vlna procesorů vydaných na jejím základě. Na základě stejné 22nm procesní technologie jako Ivy Bridge nebyly nové produkty schopny nabídnout vysoké frekvence. Například starší Core i7-4770K dostal opět základní frekvenci 3,5 GHz a maximální frekvenci v turbo režimu 3,9 GHz, čili oproti předchozím generacím Core nedošlo k žádnému pokroku.

Zároveň se zavedením dalšího technologického procesu se 14nm standardy začal Intel narážet na různé druhy potíží, takže o rok později, v létě 2014, nebyla na trh uvedena další generace Core procesorů. trhu, ale druhá fáze Haswell, která dostala kódová jména Haswell Refresh, nebo, pokud mluvíme o úpravách vlajkových lodí, tak Devil's Canyon. Intel v rámci této aktualizace dokázal výrazně navýšit takty 22nm CPU, které jim skutečně vdechly nový život. Jako příklad můžeme uvést nový seniorský procesor Core i7-4790K, který na své nominální frekvenci dosahoval 4,0 GHz a dostal maximální frekvenci s přihlédnutím k turbo režimu na 4,4 GHz. Je s podivem, že takové půlGHz zrychlení bylo dosaženo bez procesních reforem, ale pouze pomocí jednoduchých kosmetických změn v napájení procesoru a zlepšením tepelně vodivých vlastností teplovodivé pasty použité pod krytem CPU.

Ani zástupci rodiny Devil’s Canyon si však nemohli mezi nadšenci stěžovat na návrhy. Oproti výsledkům Sandy Bridge se jejich přetaktování nedalo označit za vynikající, navíc dosažení vysokých frekvencí vyžadovalo složité „skalpování“ – odstranění krytu procesoru a následné nahrazení standardního tepelného rozhraní nějakým materiálem s lepší tepelnou vodivostí.

Vzhledem k potížím, které Intel sužovaly při převodu masové výroby na 14 nm standardy, se výkon další, páté generace procesorů Core Broadwell, dopadlo to velmi zmuchlaně. Společnost se dlouho nemohla rozhodnout, zda má cenu uvolňovat desktopové procesory s touto konstrukcí na trh, protože při pokusu o výrobu velkých polovodičových krystalů chybovost překračovala přijatelné hodnoty. Čtyřjádrové procesory Broadwell určené pro stolní počítače se nakonec skutečně objevily, ale za prvé se tak stalo až v létě 2015 – s devítiměsíčním zpožděním oproti původně plánovanému datu, a za druhé pouhé dva měsíce po jejich oznámení. Intel představil design příští generace, Skylake.

Nicméně z hlediska vývoje mikroarchitektury lze Broadwell jen stěží označit za sekundární vývoj. A ještě více než to, stolní procesory této generace využívaly řešení, ke kterým se Intel nikdy předtím ani potom neuchýlil. Výjimečnost desktopových Broadwellů byla dána tím, že byly vybaveny výkonným integrovaným grafickým jádrem Iris Pro na úrovni GT3e. A to znamená nejen to, že procesory této rodiny měly v té době nejvýkonnější integrované video jádro, ale také to, že byly vybaveny přídavným 22nm krystalem Crystall Well, což je mezipaměť čtvrté úrovně založená na eDRAM.

Smysl přidání samostatného rychlého integrovaného paměťového čipu do procesoru je zcela zřejmý a je určen potřebami vysoce výkonného integrovaného grafického jádra ve vyrovnávací paměti snímků s nízkou latencí a velkou šířkou pásma. Paměť eDRAM nainstalovaná v Broadwellu však byla architektonicky navržena speciálně jako mezipaměť obětí a mohla ji používat i jádra CPU. Díky tomu se desktopy Broadwell staly jedinými sériově vyráběnými procesory svého druhu se 128 MB L4 cache. Pravda, poněkud utrpěl objem L3 cache umístěné v procesorovém čipu, který byl zmenšen z 8 na 6 MB.

Některá vylepšení byla také začleněna do základní mikroarchitektury. I když byl Broadwell ve fázi tikání, přepracování ovlivnilo přední konec exekučního potrubí. Bylo zvětšeno okno plánovače provádění příkazů mimo pořadí, objem tabulky asociativního překladu adres druhé úrovně se zvýšil jedenapůlkrát a navíc celé schéma překladu získalo druhý handler chyb, který umožnil zpracovat dvě operace překladu adres paralelně. Celkově všechny novinky zvýšily efektivitu provádění příkazů mimo pořadí a predikci složitých větví kódu. Cestou se zdokonalovaly mechanismy pro provádění operací násobení, které se v Broadwellu začaly zpracovávat výrazně rychlejším tempem. V důsledku toho všeho mohl Intel dokonce tvrdit, že vylepšení mikroarchitektury zvýšilo specifický výkon Broadwellu ve srovnání s Haswellem asi o pět procent.

Ale přes to všechno se o nějaké výrazné výhodě prvních desktopových 14nm procesorů mluvit nedalo. Jak mezipaměť čtvrté úrovně, tak i mikroarchitektonické změny se pouze pokusily kompenzovat hlavní nedostatek Broadwellu – nízké takty. Kvůli problémům s technologickým procesem byla základní frekvence vrchního zástupce rodiny, Core i7-5775C, nastavena na pouhých 3,3 GHz a frekvence v turbo režimu nepřesáhla 3,7 GHz, což se ukázalo jako horší než charakteristiky Devil's Canyon až o 700 MHz.

Podobný příběh se stal s přetaktováním. Maximální frekvence, na které bylo možné zahřát desktopy Broadwell bez použití pokročilých metod chlazení, byly v oblasti 4,1-4,2 GHz. Proto není divu, že spotřebitelé byli k vydání Broadwell skeptičtí a procesory této rodiny zůstávaly zvláštním specializovaným řešením pro ty, kteří měli zájem o výkonné integrované grafické jádro. První plnohodnotný 14nm čip pro stolní počítače, který dokázal upoutat pozornost širokých vrstev uživatelů, byl teprve dalším projektem mikroprocesorového giganta - Skylake.

Skylake, stejně jako předchozí generace procesorů, byl vyroben 14 nm procesní technologií. Zde však Intel již dokázal dosáhnout normálních taktů a přetaktování: starší desktopová verze Skylake, Core i7-6700K, dostala nominální frekvenci 4,0 GHz a automatické přetaktování v turbo režimu na 4,2 GHz. To jsou o něco nižší hodnoty ve srovnání s Devil’s Canyon, ale novější procesory byly rozhodně rychlejší než jejich předchůdci. Faktem je, že Skylake je „tak“ v nomenklatuře Intel, což znamená významné změny v mikroarchitektuře.

A skutečně jsou. Na první pohled nebylo v designu Skylake provedeno mnoho vylepšení, ale všechna byla cílená a umožnila odstranit stávající slabá místa mikroarchitektury. Stručně řečeno, Skylake obdržel větší vnitřní vyrovnávací paměti pro hlubší provádění instrukcí mimo pořadí a vyšší šířku pásma mezipaměti. Vylepšení ovlivnila jednotku predikce větví a vstupní část prováděcího kanálu. Zvýšila se také rychlost provádění instrukcí dělení a byly znovu vyváženy mechanismy provádění instrukcí sčítání, násobení a FMA. Aby toho nebylo málo, vývojáři zapracovali na zlepšení efektivity technologie Hyper-Threading. Celkově nám to umožnilo dosáhnout přibližně 10% zlepšení výkonu na takt ve srovnání s předchozími generacemi procesorů.

Obecně lze Skylake charakterizovat jako docela hlubokou optimalizaci původní architektury Core, aby nedocházelo k úzkým hrdlům v návrhu procesoru. Na jedné straně zvýšením výkonu dekodéru (ze 4 na 5 mikrooperací na takt) a rychlosti mezipaměti mikrooperací (ze 4 na 6 mikrooperací na takt) se výrazně zvýšila rychlost dekódování instrukcí. Na druhou stranu se zvýšila efektivita zpracování výsledných mikrooperací, k čemuž přispělo prohloubení algoritmů provádění mimo pořadí a přerozdělení schopností exekučních portů spolu s vážnou revizí míry provádění. z řady běžných, SSE a AVX příkazů.

Například Haswell a Broadwell měly každý dva porty pro provádění násobení a FMA operací na reálných číslech, ale pouze jeden port pro sčítání, což příliš neodpovídalo skutečnému programovému kódu. Ve Skylake byla tato nerovnováha odstraněna a adice se začaly provádět na dvou portech. Navíc se zvýšil počet portů schopných pracovat s celočíselnými vektorovými instrukcemi ze dvou na tři. To vše nakonec vedlo k tomu, že pro téměř jakýkoli typ provozu ve Skylake existuje vždy několik alternativních portů. To znamená, že mikroarchitektura konečně úspěšně eliminovala téměř všechny možné příčiny prostojů potrubí.

Znatelné změny ovlivnily také cachovací subsystém: byla zvýšena šířka pásma mezipaměti druhé a třetí úrovně. Navíc byla snížena asociativita cache druhé úrovně, což v konečném důsledku umožnilo zlepšit její efektivitu a snížit postih při zpracování miss.

K významným změnám došlo i na vyšší úrovni. Ve Skylake se tak zdvojnásobila propustnost kruhové sběrnice, která spojuje všechny procesorové jednotky. CPU této generace má navíc nový paměťový řadič, který je kompatibilní s DDR4 SDRAM. A kromě toho byla pro připojení procesoru k čipsetu použita nová sběrnice DMI 3.0 s dvojnásobnou šířkou pásma, která umožnila implementovat vysokorychlostní linky PCI Express 3.0 i přes čipset.

Nicméně, stejně jako všechny předchozí verze architektury Core, byl Skylake další variací na původní design. To znamená, že v šesté generaci mikroarchitektury Core se vývojáři Intelu nadále drželi taktiky postupného zavádění vylepšení v každém vývojovém cyklu. Celkově se jedná o nedozírný přístup, který vám při srovnání CPU sousedních generací neumožňuje hned vidět nějaké výrazné změny ve výkonu. Ale při upgradu starých systémů není těžké zaznamenat znatelný nárůst produktivity. Sám Intel například ochotně porovnal Skylake s Ivy Bridge a ukázal, že výkon procesoru se za tři roky zvýšil o více než 30 procent.

A ve skutečnosti to byl docela vážný pokrok, protože pak bylo všechno mnohem horší. Po Skylake se jakékoli zlepšování konkrétního výkonu procesorových jader úplně zastavilo. Ty procesory, které jsou v současné době na trhu, stále používají mikroarchitektonický design Skylake, a to i přesto, že od jeho uvedení do desktopových procesorů uplynuly téměř tři roky. Nečekaný výpadek nastal, protože Intel nebyl schopen zvládnout implementaci další verze polovodičového procesu s 10nm standardy. V důsledku toho se celý princip „tick-tock“ rozpadl a donutil mikroprocesorového obra, aby se nějak dostal ven a zapojil se do opakovaného znovuvydání starých produktů pod novými jmény.

Generování procesorů KabyJezero, která se objevila na trhu na samém začátku roku 2017, se stala prvním a velmi nápadným příkladem pokusů Intelu prodat stejnou Skylake zákazníkům již podruhé. Úzké rodinné vazby mezi oběma generacemi procesorů nebyly nijak zvlášť skryty. Intel upřímně řekl, že Kaby Lake již není „tik“ nebo „tak“, ale jednoduchá optimalizace předchozího designu. Zároveň slovo „optimalizace“ znamenalo určitá vylepšení ve struktuře 14nm tranzistorů, což otevřelo možnost zvýšení hodinových frekvencí bez změny tepelného balíčku. Pro upravený technický proces byl dokonce vytvořen speciální termín „14+ nm“. Díky této technologii výroby dokázal senior mainstreamový desktopový procesor Kaby Lake s názvem Core i7-7700K nabídnout uživatelům nominální frekvenci 4,2 GHz a turbo frekvenci 4,5 GHz.

Nárůst frekvencí Kaby Lake ve srovnání s původním Skylake byl tedy přibližně 5 procent, a to bylo vše, což, upřímně řečeno, zpochybňovalo oprávněnost klasifikace Kaby Lake jako Core příští generace. Až do tohoto okamžiku každá další generace procesorů, bez ohledu na to, zda patřila do fáze „tick“ nebo „tock“, poskytovala alespoň nějaké zvýšení ukazatele IPC. Mezitím v Kaby Lake nedošlo k žádným mikroarchitektonickým vylepšením, takže by bylo logičtější považovat tyto procesory jednoduše za druhý krok Skylake.

Nová verze 14nm procesní technologie se však přesto dokázala projevit v některých pozitivních ohledech: přetaktovací potenciál Kaby Lake oproti Skylake vzrostl o cca 200-300 MHz, díky čemuž byly procesory této řady poměrně nadšenci vřele přijati. Pravda, Intel i nadále používal teplovodivou pastu pod kryt procesoru místo pájky, takže k úplnému přetaktování Kaby Lake bylo nutné skalpování.

Intel nezvládl ani zprovoznění 10nm technologie do začátku letošního roku. Koncem loňského roku byl proto na trh uveden další typ procesorů postavený na stejné mikroarchitektuře Skylake - KávaJezero. Ale mluvit o Coffee Lake jako o třetí masce Skylake není úplně správné. Minulý rok byl obdobím radikální změny paradigmatu na trhu procesorů. AMD se vrátilo k „velké hře“, která dokázala narušit zavedené tradice a vytvořit poptávku po masových procesorech s více než čtyřmi jádry. Najednou se Intel přistihl, že hraje doháněčku a vydání Coffee Lake nebylo ani tak pokusem zaplnit pauzu do dlouho očekávaného příchodu 10nm Core procesorů, ale spíše reakcí na vydání šesti- a osmi- jádro procesorů AMD Ryzen.

V důsledku toho získaly procesory Coffee Lake od svých předchůdců důležitý strukturální rozdíl: počet jader v nich byl zvýšen na šest, což se stalo poprvé na masové platformě Intel. Na úrovni mikroarchitektury však nebyly znovu zavedeny žádné změny: Coffee Lake je v podstatě šestijádrový Skylake, sestavený na základě naprosto stejné vnitřní konstrukce výpočetních jader, která jsou vybavena L3 cache zvýšenou na 12 MB (podle standardní princip 2 MB na jádro ) a jsou spojeny obvyklou kruhovou sběrnicí.

I přesto, že si tak snadno dovolíme říci o Coffee Lake „nic nového“, není zcela fér tvrdit, že k žádným změnám nedochází. Přestože se na mikroarchitektuře nic nezměnilo, specialisté Intelu museli vynaložit velké úsilí, aby zajistili, že se šestijádrové procesory vejdou do standardní desktopové platformy. A výsledek byl poměrně přesvědčivý: šestijádrové procesory zůstaly věrné obvyklému tepelnému balíku a navíc vůbec nezpomalovaly taktovací frekvence.

Zejména vrchní zástupce generace Coffee Lake, Core i7-8700K, dostal základní frekvenci 3,7 GHz a v turbo režimu dokáže akcelerovat až na 4,7 GHz. Potenciál přetaktování Coffee Lake se přitom navzdory masivnějšímu polovodičovému krystalu ukázal být ještě lepší než u všech jeho předchůdců. Core i7-8700K jejich běžní majitelé často berou k dosažení pětigigahertzové hranice a takové přetaktování může být reálné i bez skalpování a výměny vnitřního tepelného rozhraní. A to znamená, že Coffee Lake, i když je rozsáhlé, je významným krokem vpřed.

To vše bylo možné pouze díky dalšímu vylepšení 14nm procesní technologie. Ve čtvrtém roce používání pro masovou výrobu desktopových čipů se Intelu podařilo dosáhnout skutečně působivých výsledků. Uvedená třetí verze 14nm standardu („14++ nm“ v označení výrobce) a přeskupení polovodičového krystalu umožnilo výrazně zlepšit výkon na spotřebovaný watt a zvýšit celkový výpočetní výkon. S uvedením šesti jader se Intelu snad podařilo udělat ještě významnější krok kupředu než kterákoli z předchozích vylepšení mikroarchitektury. A dnes Coffee Lake vypadá jako velmi lákavá možnost pro upgrade starších systémů založených na předchozích médiích Core mikroarchitektury.

kódové jméno Technický proces Počet jader GPU Mezipaměť L3, MB Počet tranzistorů, miliarda Plocha krystalu, mm 2
Sandy Bridge 32 nm 4 GT2 8 1,16 216
Ivy Bridge 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
Jezero Kaby 14+ nm 4 GT2 8 N/A 126
Kávové jezero 14++ nm 6 GT2 12 N/A 150

⇡ Procesory a platformy: specifikace

Abychom porovnali sedm nejnovějších generací Core i7, vzali jsme starší zástupce v příslušných řadách – po jednom z každého designu. Hlavní charakteristiky těchto procesorů jsou uvedeny v následující tabulce.

Core i7-2700K Core i7-3770K Core i7-4790K Core i7-5775C Core i7-6700K Core i7-7700K Core i7-8700K
kódové jméno Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell (Ďáblův kaňon) Broadwell Skylake Jezero Kaby Kávové jezero
Technologie výroby, nm 32 22 22 14 14 14+ 14++
Datum vydání 23.10.2011 29.04.2012 2.06.2014 2.06.2015 5.08.2015 3.01.2017 5.10.2017
Jádra/nitě 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 6/12
Základní frekvence, GHz 3,5 3,5 4,0 3,3 4,0 4,2 3,7
Frekvence Turbo Boost, GHz 3,9 3,9 4,4 3,7 4,2 4,5 4,7
Mezipaměť L3, MB 8 8 8 6 (+128 MB eDRAM) 8 8 12
Podpora paměti DDR3-1333 DDR3-1600 DDR3-1600 DDR3L-1600 DDR4-2133 DDR4-2400 DDR4-2666
Rozšíření instrukční sady AVX AVX AVX2 AVX2 AVX2 AVX2 AVX2
Integrovaná grafika HD 3000 (12 EU) HD 4000 (16 EU) HD 4600 (20 EU) Iris Pro 6200 (48 EU) HD 530 (24 EU) HD 630 (24 EU) UHD 630 (24 EU)
Max. frekvence grafického jádra, GHz 1,35 1,15 1,25 1,15 1,15 1,15 1,2
Verze PCI Express 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
PCI Express pruhy 16 16 16 16 16 16 16
TDP, W 95 77 88 65 91 91 95
Zásuvka LGA1155 LGA1155 LGA1150 LGA1150 LGA1151 LGA1151 LGA1151v2
Oficiální cena $332 $332 $339 $366 $339 $339 $359

Je zvláštní, že za sedm let od vydání Sandy Bridge se Intelu nepodařilo výrazně zvýšit takty. Navzdory tomu, že technologický proces výroby se dvakrát změnil a mikroarchitektura byla dvakrát vážně optimalizována, dnešní Core i7 neudělalo ve své provozní frekvenci téměř žádný pokrok. Nejnovější Core i7-8700K má nominální frekvenci 3,7 GHz, což je pouze o 6 procent více než frekvence Core i7-2700K vydaného v roce 2011.

Takové srovnání však není úplně správné, protože Coffee Lake má jedenapůlkrát více výpočetních jader. Pokud se zaměříme na čtyřjádrový Core i7-7700K, pak nárůst frekvence vypadá stále přesvědčivěji: tento procesor zrychlil oproti 32nm Core i7-2700K o poměrně výrazných 20 procent v megahertzovém vyjádření. I když to lze jen stěží nazvat působivým nárůstem: v absolutním vyjádření je to přepočteno na nárůst o 100 MHz za rok.

V jiných formálních charakteristikách nejsou žádné průlomy. Intel i nadále poskytuje všem svým procesorům individuální L2 cache o velikosti 256 KB na jádro a také společnou L3 cache pro všechna jádra, jejíž velikost je určena rychlostí 2 MB na jádro. Jinými slovy, hlavním faktorem, ve kterém došlo k největšímu pokroku, je počet výpočetních jader. Vývoj Core začal se čtyřjádrovými CPU a dospěl k šestijádrovým. Navíc je zřejmé, že to není konec a v blízké budoucnosti se dočkáme osmijádrových variant Coffee Lake (neboli Whisky Lake).

Jak je však snadné vidět, cenová politika Intelu se sedm let téměř nezměnila. I šestijádrový Coffee Lake zdražil oproti předchozím čtyřjádrovým vlajkovým lodím jen o šest procent. Jiné starší procesory třídy Core i7 pro masovou platformu však vždy stály spotřebitele asi 330-340 $.

Je zvláštní, že k největším změnám nedošlo ani u samotných procesorů, ale u jejich podpory RAM. Šířka pásma dvoukanálové SDRAM se od uvedení Sandy Bridge do dnešního dne zdvojnásobila: z 21,3 na 41,6 GB/s. A to je další důležitá okolnost, která určuje výhodu moderních systémů kompatibilních s vysokorychlostními pamětmi DDR4.

A obecně, všechny ty roky se spolu s procesory vyvíjel i zbytek platformy. Pokud mluvíme o hlavních milnících ve vývoji platformy, pak bych kromě zvýšení rychlosti kompatibilní paměti rád poznamenal také vzhled podpory grafického rozhraní PCI Express 3.0. Zdá se, že vysokorychlostní paměť a rychlá grafická sběrnice spolu s pokrokem ve frekvencích a architektuře procesorů jsou významnými důvody, proč se moderní systémy staly lepšími a rychlejšími než ty minulé. Ve Skylake se objevila podpora DDR4 SDRAM a v Ivy Bridge došlo k přesunu sběrnice procesoru PCI Express na třetí verzi protokolu.

Systémové logické sady doprovázející procesory navíc zaznamenaly znatelný vývoj. Dnešní čipsety Intel třístovky totiž mohou nabídnout mnohem zajímavější schopnosti ve srovnání s Intel Z68 a Z77, které byly použity v základních deskách LGA1155 pro procesory generace Sandy Bridge. To je dobře vidět z následující tabulky, ve které jsme shrnuli charakteristiky vlajkových čipsetů Intelu pro masovou platformu.

P67/Z68 Z77 Z87 Z97 Z170 Z270 Z370
kompatibilita CPU Sandy Bridge
Ivy Bridge
Haswell Haswell
Broadwell
Skylake
Jezero Kaby
Kávové jezero
Rozhraní DMI 2.0 (2 GB/s) DMI 3.0 (3,93 GB/s)
standard PCI Express 2.0 3.0
PCI Express pruhy 8 20 24
Podpora PCIe M.2 Žádný
Jíst
Ano, až 3 zařízení
podpora PCI Jíst Žádný
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

Moderní logické sady výrazně zlepšily možnost připojení vysokorychlostních paměťových médií. To nejdůležitější: díky přechodu čipsetů na sběrnici PCI Express 3.0 dnes ve výkonných sestavách můžete využít vysokorychlostní NVMe disky, které i ve srovnání se SATA SSD mohou nabídnout znatelně lepší odezvu a vyšší čtení a rychlosti zápisu. A to samo o sobě se může stát pádným argumentem ve prospěch modernizace.

Moderní sady systémové logiky navíc poskytují mnohem bohatší možnosti připojení dalších zařízení. A nemluvíme jen o výrazném nárůstu počtu PCI Express linek, který zajišťuje přítomnost několika dalších PCIe slotů na deskách, nahrazujících konvenční PCI. Po cestě mají dnešní čipové sady také nativní podporu pro porty USB 3.0 a mnoho moderních základních desek je také vybaveno porty USB 3.1 Gen2.

Zdravím všechny tak Intel Core i7 je super procesor, protože je umístěn jako nejvýkonnější procesor pro domácnost, tedy pro běžný domácí počítač. A rozhodně to není levné, dokonce bych řekl, že velmi drahé. Kolik jader je tedy v i7? Ale tady není všechno tak jednoduché. Pro běžné počítače má i7 většinou 4 jádra, ale jelikož procesor podporuje technologii Hyper-threading, má i vlákna. V důsledku toho existují 4 jádra nebo 8 vláken, ale Windows tato vlákna vnímá jako jádra. Ačkoli ve Windows 10 ve správci úloh na kartě Výkon > CPU jakoby říká, kolik jader a kolik vláken je tam.

To znamená, že to tak bývá, u stacionárních počítačů i7 se jedná o 4 jádra nebo 8 vláken. Bylo tomu tak před čtyřmi lety a platí to dodnes. Existují však i notebookové procesory, které mohou být trochu jiné, a to 2 jádra nebo 4 vlákna, například model i7-6500U. Ne, to neznamená, že se jedná o špatné procesory, jde jen o to, že u těchto procesorů je hlavní nejen výkon, ale také minimální spotřeba energie (TDP), koneckonců jsou to notebooky. Navzdory tomu, že model i7-6500U je i7, spotřebuje na špičkový model velmi málo, konkrétně 25 wattů!

Co ale znamená písmeno U v názvu procesorů Intel? Toto písmeno znamená totéž jako písmeno M, to znamená, že modely s takovými písmeny jsou mobilní procesory. To znamená, že nejsou tak výkonné jako běžné a samozřejmě spotřebují mnohem méně energie, což je u notebooků velmi důležité.

Takže pokud máš notebook, tak se podívej, jaký má procesor a pak si na internetu hledej, kolik tam je jader. Ale nejlepší je nic nehledat, ale použít program CPU-Z, ten vše ukazuje jasně a sám o sobě je malinký. Psal jsem o tom zde, tak vám radím, abyste se na to podívali

Existují také modely i7-5500U, i7-7500U a také mají 2 jádra nebo 4 vlákna. Takže takhle se věci mají. Zdá se, že verze pro stolní počítače, tedy ty pro PC, toto nemají. K dispozici jsou standardní 4 jádra nebo 8 vláken.

Ale psal jsem o 4jádrech, to je všechno normální, ale jak už jsem zmínil, tohle je vše STANDARDNÍ pro 1155. socket, 1150., dokonce i starý 1156 socket i7 má také 4 jádra nebo 8 vláken. Ale v notebookech ve snaze, aby notebook fungoval dlouhou dobu bez dobíjení a zároveň byl víceméně produktivní, se pak obětovali, odebrali dvě jádra... No, co pak dělat...

No a další socket, takříkajíc, platforma nové éry, síla nového formátu, je socket 2011-3 (nebo jeho první verze 2011). Ten socket je prostě něco, procesory se dvěma jádry už asi nebudou, zdá se, že ani čtyřjádrové nebudou (mohu se mýlit). 2011-3 je síla procesorů se šesti a více jádry, to už není vtip, síla takových procesorů je prostě neuvěřitelně cool. Vlastně i cena

Zde tedy rozhodně není co říci, na socketu 2011-3 nebo dokonce jen na 2011 se i7 často dodává se 6 jádry, to znamená, že oblíbené modely mají 6 jader nebo 12 vláken. Existují výkonnější, ale jsou dražší a ne každý si je může dovolit. Model Intel Core i7-6950X stojí víc než babku, lépe řečeno skoro dvě, no, má 10 jader nebo 20 vláken, zdá se, že tato síla vydrží na celý život...

Tak co myslíte na závěr? To znamená, kolik jader je v i7? Existuje na tuto otázku jednoduchá odpověď? Je to možné, zkusím to udělat hned! Tak se podívej, pokud máš socket 1156, 1155, 1150, 1151, tak tam jsou maximálně 4 jádra nebo 8 vláken (tak nějak). Pokud je socket 2011/2011-3, tak je tam 6 jader/12 vláken a vyšší. Pokud je to mobilní procesor, musíte se podívat na specifikace jako pravidlo, i7 je 4 jádra / 8 vláken nebo 2 jádra / 4 vlákna. Jak už jsem psal výše, pokud máš i7 a potřebuješ si o něm zjistit všechny důležité informace, tak ti radím CPU-Z, můžeš zkusit i Aida64, je to taky dobrý program, hodně ukazuje více informací o hardwaru, nejen o procesoru.

Takže takhle se věci mají chlapi. Mimochodem, napsal jsem, že 2011-3 je takříkajíc zásuvkou nové éry produktivity. No, zdá se mi to tak. Ale socket 1151, o tom jsem nepsal, takže by to bylo pokračování toho, co máme teď, tedy socket 1150. 1151 bude o něco výkonnější, ale cena je skoro stejná. I když, možná v budoucnu dojde na pokračování socketu 1151...

Mimochodem, je tam i socket 1366 (zdánlivě zastaralý), no, existuje model i7-970, má 6 jader/12 vláken, také v pohodě procento! To znamená, že model je stejný jako v socketu 2011-3, ale samozřejmě ztrácí na výkonu. Tady ale není nic překvapivého, protože nejprve bylo 1366, pak 2011 a pak se zrodil rok 2011-3. Příští socket asi vznikne pro neskutečně výkonné procesory... Bojím se i představit, jaký to bude výkon... Jen si říkám, možná nejsou vůbec určeny do domácnosti, ale pro nějaké pracovní stanice, servery? No, myslím socket 2011-3... Jen nevím, budou hry v blízké budoucnosti vyžadovat 10 jader? No, možná budou, to jsou jen moje myšlenky nahlas, abych tak řekl...

Všichni kluci, to je vše, doufám, že vám zde bylo vše jasné. Hodně štěstí a dobré nálady, pokédová

17.11.2016

Zdá se nám však, že tyto dva materiály stále nestačí k úplnému odhalení tématu. Prvním „tenkým bodem“ jsou takty – koneckonců při vydání Haswell Refresh společnost již striktně rozdělila řadu „běžných“ Core i7 a „přetaktovacích“, přičemž továrně přetaktovala poslední (což nebylo tak obtížné, protože obecně řečeno je zapotřebí jen málo takových procesorů, takže výběr požadovaného počtu požadovaných krystalů není obtížný). Vzhled Skylake situaci nejen zachoval, ale také zhoršil: Core i7-6700 a i7-6700K jsou obecně velmi odlišné procesory, které se liší úrovněmi TDP. I na stejných frekvencích by tedy tyto modely mohly fungovat jinak z hlediska výkonu a frekvence nejsou vůbec stejné. Obecně je nebezpečné dělat závěry na základě staršího modelu, ale v podstatě to byl tento a jediný model, který byl studován všude. Donedávna „mladší“ (a žádanější) nezkazila pozornost zkušebních laboratoří.

Proč to může být potřeba? Jen pro srovnání se „špičkou“ předchozích rodin, tím spíše, že tam obvykle nebyl tak široký frekvenční rozptyl. Někdy nebyl vůbec žádný - například dvojice 2600/2600K a 4771/4770K jsou z hlediska procesorové části v běžném režimu totožné. Je jasné, že 6700 je do větší míry obdobou nikoli jmenovaných modelů, ale 2600S, 3770S, 4770S a 4790S, ale... To je důležité pouze z technického hlediska, které obecně nikoho málo zajímá. Pokud jde o rozšířenost, snadnost pořízení a další významné (na rozdíl od technických detailů) vlastnosti, je to přesně ta „běžná“ rodina, na kterou se bude dívat většina majitelů „starých“ Core i7. Nebo potenciální majitelé - zatímco upgrade čas od času zůstává něčím užitečným, většina uživatelů procesorů nižších rodin procesorů se v případě potřeby navýšení výkonu poohlíží především po zařízeních pro platformu, kterou již má po ruce, a teprve potom zvážit (nebo nepovažovat) myšlenku za její nahrazení. Testy ukážou, zda je tento přístup správný nebo ne.

Konfigurace zkušební stolice

CPUIntel Core i7-2700KIntel Core i7-3770Intel Core i7-4770KIntel Core i7-5775CIntel Core i7-6700
Název jádraSandy BridgeIvy BridgeHaswellBroadwellSkylake
Technologie výroby32 nm22 nm22 nm14 nm14 nm
Frekvence jádra std/max, GHz3,5/3,9 3,4/3,9 3,5/3,9 3,3/3,7 3,4/4,0
Počet jader/nití4/8 4/8 4/8 4/8 4/8
L1 cache (celkem), I/D, KB128/128 128/128 128/128 128/128 128/128
Mezipaměť L2, kB4×2564×2564×2564×2564×256
L3 (L4) cache, MiB8 8 8 6 (128) 8
BERAN2×DDR3-13332× DDR3-16002× DDR3-16002× DDR3-16002×DDR4-2133
TDP, W95 77 84 65 65
GrafikaHDG 3000HDG 4000HDG 4600IPG 6200HDG 530
Množství EU12 16 20 48 24
Frekvence std/max, MHz850/1350 650/1150 350/1250 300/1150 350/1150
CenaT-7762352T-7959318T-10384297T-12645073T-12874268

Abychom byli akademičtější, dávalo by smysl testovat Core i7-2600 a i7-4790, a ne 2700K a 4770K, ale ty první je v dnešní době těžké najít, zatímco 2700K jsme našli a testovali na dosah ruky. Stejně tak byl studován i 4770K, který má v „běžné“ rodině kompletní (4771) i blízké (4770) analogy a celé zmíněné trio se od 4790 nevýznamně liší, proto jsme se rozhodli nezanedbat možnost minimalizovat množství práce. Ve výsledku se mimochodem ukázalo, že procesory Core druhé, třetí a čtvrté generace jsou si co nejblíže, pokud jde o oficiální rozsah taktovací frekvence, a 6700 se od nich liší jen nepatrně. Broadwell by také mohl být „vytažen“ na tuto úroveň tím, že by se nebraly výsledky z i7-5775C, ale z Xeonu E3-1285 v4, ale pouze proto, aby to vytáhlo nahoru a úplně neodstranilo rozdíl. Proto jsme se rozhodli použít spíše mainstreamový procesor (naštěstí většina ostatních účastníků je stejná), než exotický procesor.

Pokud jde o ostatní testovací podmínky, byly stejné, ale ne stejné: pracovní frekvence RAM byla maximální podporovaná podle specifikací. Jeho objem (8 GB) a systémový disk (Toshiba THNSNH256GMCT s kapacitou 256 GB) byly ale pro všechny subjekty stejné.

Metodika testování

K hodnocení výkonu jsme použili naši metodiku měření výkonu pomocí benchmarků a iXBT Game Benchmark 2015. Všechny výsledky testování v prvním benchmarku jsme normalizovali vzhledem k výsledkům referenčního systému, který bude letos stejný pro notebooky a všechny ostatní počítače, což je navrženo tak, aby čtenářům usnadnilo práci s porovnáváním a výběrem. :

iXBT Application Benchmark 2015

Jak jsme již nejednou psali, video jádro má v této skupině značný význam. Ne všechno je však tak jednoduché, jak by se dalo předpokládat jen z technických vlastností - například i7-5775C je stále pomalejší než i7-6700, ačkoli první má mnohem výkonnější GPU. Ještě příznačnější je však srovnání 2700K a 3770, které se zásadně liší provedením OpenCL kódu – první k tomu není vůbec schopen využít GPU. Ten druhý je schopný. Dělá to ale tak pomalu, že oproti svému předchůdci nemá žádné výhody. Na druhou stranu, vybavení „nejpopulárnějšího GPU na trhu“ takovými schopnostmi vedlo k tomu, že je výrobci softwaru začali postupně využívat, což se projevilo v době, kdy na trh vstoupily další generace Core. A spolu s malými vylepšeními mohou procesorová jádra vést k poměrně znatelnému efektu.

Ne však všude – to je právě ten případ, kdy je přírůstek z generace na generaci zcela neznatelný. Nicméně je tam, ale tak, že je jednodušší tomu nevěnovat pozornost. Zajímavé je jen to, že uplynulý rok umožnil zkombinovat takový nárůst výkonu s výrazně méně přísnými požadavky na chladicí systém (čímž se konvenční desktopové Core i7 otevírají do segmentu kompaktních systémů), ale to není relevantní ve všech případech.

Zde je příklad, kdy značná část zátěže již byla přenesena na GPU. Jediné, co může v tomto případě „zachránit“ staré Core i7, je diskrétní grafická karta, nicméně odesílání dat po sběrnici kazí efekt, takže i7-2700K v tomto případě nemusí nutně dohnat i7-6700 , a 3770 to umí, ale nedokáže udržet krok ani pro 4790K nebo 6700K, ani pro 5775C s žádným videem. Ve skutečnosti odpověď na záhadnou otázku, která se mezi některými uživateli občas objevuje, zní – proč Intel věnuje tolik pozornosti integrované grafice, když to stále nestačí na hry, ale už dávno stačí pro jiné účely? Jak vidíme, není to opravdu „dost“, když nejrychlejší procesor může být někdy (jako zde) procesor s zdaleka ne nejvýkonnější „procesorovou“ částí. A už dopředu je zajímavé, co můžeme od Skylake získat v úpravě GT4e;)

Úžasná jednomyslnost, zajištěná tím, že tento program nevyžaduje ani nové instrukční sady, ani žádné zázraky v oblasti zvyšování vícevláknového výkonu. Mezi generacemi procesorů je stále nepatrný rozdíl. Najdete ho ale pouze na přesně stejné hodinové frekvenci. A když se výrazně liší (jako máme v i7-5775C, který v jednovláknovém režimu zaostává za všemi ostatními o 10%) - nemusíte hledat :)

Konkurs „umí“ víceméně všechno. Je to tím, že je spíše lhostejný k dalším výpočetním vláknům, ale ví, jak je používat. Navíc, soudě podle výsledků, Skylake to dělá lépe, než bylo typické pro předchozí architektury: výhoda 4770K oproti 4690K je asi 15%, ale 6700 překonává 6600K o 20% (navzdory skutečnosti, že všechny frekvence jsou přibližně stejné). Obecně nás s největší pravděpodobností v nové architektuře čeká mnohem více objevů. Malý, ale někdy dává kumulativní účinek.

Stejně jako v případě rozpoznávání textu, i zde se 6700 od svých předchůdců odděluje nejvýrazněji. Sice je to v absolutním závěru nepodstatné, ale očekávat takový nárůst na relativně starých a vymazlených algoritmech s přihlédnutím k tomu, že ve skutečnosti máme energeticky nenáročný procesor (mimochodem, 6700K si opravdu poradí s tímto úkolem mnohem rychleji) by a priori bylo příliš optimistické . Nečekali jsme to. A praxe se ukázala být zajímavější než apriorní předpoklady :)

Všechny špičkové procesory si velmi dobře poradí s archivátory bez ohledu na generaci. Z velké části se nám to zdá, protože pro ně je tento úkol již velmi jednoduchý. Ve skutečnosti se sekundy již počítají, takže je téměř nemožné zde něco radikálně vylepšit. Pokud pouze zrychlíte paměťový systém, ale DDR4 má vyšší latence než DDR3, tak zaručeného výsledku dosáhnete pouze navýšením cache. Jediný procesor mezi testovanými s GPU GT3e se proto ukázal jako nejrychlejší – cache čtvrté úrovně nevyužívá pouze video jádro. Na druhou stranu navýšení z přídavného krystalu není tak velké, takže archivátory jsou prostě zátěž, které už nelze v případě evidentně rychlých systémů (a ne některých miniPC) věnovat pozornost.

Plus minus půl lýka od Slunce, což obecně také potvrzuje, že všechny špičkové procesory se s takovými úkoly vyrovnávají stejně, řadiče v čipových sadách tří řad jsou přibližně totožné, takže významný rozdíl může být pouze kvůli pohonu.

Ale v tak banálním scénáři, jako je prosté kopírování souborů, existuje také balíček tepla: modely se sníženým „přetaktováním“ jsou poměrně pomalé (naštěstí formálně není důvod), což vede k mírně nižším výsledkům, než by mohly. Ale obecně to také není případ, pro který může existovat touha změnit platformu.

Co jako výsledek získáme? Všechny procesory jsou navzájem přibližně totožné. Ano, samozřejmě, rozdíl mezi nejlepším a nejhorším přesahuje 10 %, ale nezapomínejte, že jde o rozdíly, které se nashromáždily za více než tři roky (a pokud bychom vzali i7-2600, bylo by to 15 % za téměř pět). Nemá tedy praktický smysl nahrazovat jednu platformu jinou, zatímco stará funguje. Samozřejmě, pokud mluvíme o LGA1155 a jeho nástupcích, jak jsme již viděli, je „rozdíl“ mezi LGA1156 a LGA1155 mnohem znatelnější, a to nejen z hlediska výkonu. Na nejnovějších platformách Intel lze něco „vymáčknout“ použitím „steroidního“ Core i7 (pokud se stále soustředíte na tuto drahou rodinu), ale ne tolik: z hlediska integrovaného výkonu je i7-6700K napřed. i7-6700 o 15%, tak se jeho náskok před nějakým i7-2700K zvyšuje na téměř 30%, což už je výraznější, ale stále ne zásadní.

Herní aplikace

Z pochopitelných důvodů jsme u počítačových systémů této úrovně omezeni na režim minimální kvality, a to nejen v „plném“ rozlišení, ale také jeho snížením na 1366x768: Přes zjevný pokrok v oblasti integrované grafiky zatím není dokáže uspokojit kvalitu obrazu náročného hráče. A to jsme se rozhodli 2700K na standardní herní sestavě vůbec netestovat: je zřejmé, že ti majitelé, kteří využívají integrované video jádro, se o hry vůbec nezajímají. Ti, kteří se jakýmkoliv způsobem zajímají, určitě alespoň našli a nainstalovali do přihrádek jakousi „zástrčku pro slot“, protože naše testování pomocí předchozí verze metody ukázalo, že HD Graphics 3000 není o nic lepší než Radeon HD 6450, u obou prakticky nic nezbylo. HDG 4000 a novější IGP už mají určitý zájem.

Například ve hře Aliens vs. Predator lze hrát na kterémkoli ze studovaných procesorů, ale pouze se snížením rozlišení. Pro FHD je vhodný pouze GT3e a nezáleží na tom, který z nich - jde jen o to, že v socketové verzi je tato konfigurace aktuálně dostupná pouze pro Broadwell se vším, co z toho vyplývá.

Ale „tanky“ při minimálním nastavení už „jedou“ na všem tak dobře, že harmonický obraz „tančí“ jen ve vysokém rozlišení: v nízkém rozlišení není ani jasné, kdo je lepší a kdo horší.

Grid2, přes všechny své slabé nároky na video část, stále řadí procesory striktně podle pořadí. To je ale opět patrné zejména u FHD, kde už na šířce paměti záleží. Výsledkem je, že na i7-6700 již nelze snížit rozlišení. Na i7-5775C ještě více a absolutní výsledky jsou mnohem vyšší, takže pokud je tato oblast použití zajímavá a použití samostatné grafické karty je z nějakého důvodu nežádoucí, stále neexistují žádné alternativy. tato řada procesorů. Což není nic nového.

Jen starší Haswell hru „tahá“ alespoň v nízkém rozlišení a Skylake to dělá bez výhrad. Nekomentujeme Broadwell - to není architektonická, ale, řekněme, kvantitativní převaha.

Starší hra ze série je na první pohled podobná, ale mezi Haswellem a Skylake nejsou ani kvantitativní rozdíly.

V Hitmanovi - jsou znatelné, ale stále tam není přechod od kvantity ke kvalitě.

Stejně jako zde, kde i režim s nízkým rozlišením dokáže „utáhnout“ pouze procesor s GT3e. Zbytek má výrazný, ale stále nedostatečný pokrok i na takové „výkony“.

Režim minimálního nastavení je v této hře velmi šetrný ke všem nízkopříkonovým GPU, i když HDG 4000 stále „stačilo“ jen na HD, ale ne na FHD.

A opět těžký případ. Méně „těžký“ než Thief, ale dostatečný k tomu, aby bylo jasné, že žádnou integrovanou grafiku nelze považovat za herní řešení.

I když některé hry lze hrát relativně pohodlně. Bude to však patrné pouze tehdy, pokud zkomplikujete IGP a kvantitativně zvýšíte všechny funkční bloky. Vlastně právě v odlehčených režimech je pokrok na poli Intel GPU nejpatrnější – přibližně dvakrát za tři roky (starší vývoj už nemá smysl brát vážně). Z toho ale nevyplývá, že se integrovaná grafika časem snadno a bez námahy vyrovná diskrétním grafikám srovnatelného věku. S největší pravděpodobností bude „parita“ zavedena na druhé straně - s ohledem na obrovskou základnu instalovaných řešení s nízkým výkonem se na ni zaměří výrobci stejných her. Proč to nebylo provedeno dříve? Obecně lze říci, že ano – pokud vezmeme v úvahu nejen 3D hry, ale trh obecně, obrovské množství velmi oblíbených herních projektů bylo navrženo právě tak, aby normálně fungovaly na spíše archaických platformách. Vždy však existoval určitý segment pořadů, který „hýbal trhem“, a právě tento segment přitahoval maximální pozornost tisku i mimo něj. Nyní je tento proces zjevně blízko bodu nasycení, protože za prvé, flotila různého počítačového vybavení je již velmi velká a je stále méně a méně lidí ochotných zapojit se do permanentních upgradů. A za druhé, „multiplatforma“ nyní znamená nejen specializované herní konzole, ale také různé tablety a smartphony, kde je samozřejmě výkon stále horší než u „dospělých“ počítačů, bez ohledu na míru integrace posledně jmenované platformy. Ale aby se tento trend stal dominantním, zdá se nám, že je stále nutné dosáhnout určité úrovně garantované produktivity. Což zatím neplatí. Všichni výrobci ale na problému pracují více než aktivně a Intel není výjimkou.

Celkový

Co vidíme na konci? V zásadě, jak již bylo nejednou řečeno, poslední výrazná změna v procesorových jádrech rodiny Core proběhla před téměř pěti lety. V této fázi se již podařilo dosáhnout úrovně, na kterou žádný z konkurentů nemůže přímo „zaútočit“. Hlavním úkolem Intelu je proto zlepšit situaci v takříkajíc souvisejících oblastech a také zvýšit kvantitativní (nikoli však kvalitativní) ukazatele tam, kde to má smysl. Navíc rostoucí obliba přenosných počítačů, které v tomto ukazateli již dávno předstihly stolní počítače a stávají se stále více přenosnými, má vážný dopad na masový trh (před několika lety byl například notebook o hmotnosti 2 kg stále považován za „ relativně lehké“ a nyní aktivně rostou prodeje transformátorů, v případě kterých velká masa zabíjí celý smysl jejich existence). Obecně se vývoj počítačových platforem dlouhodobě vzdaluje od cesty co nejlépe vyhovět potřebám kupujících velkých stolních počítačů. V nejlepším případě - ne k jejich škodě. Už to, že obecně v tomto segmentu výkon systémů neklesá, ale dokonce mírně stoupá, je důvodem k radosti - mohlo by být hůř :) Špatné je jen to, že kvůli změnám periferní funkčnosti se samotné platformy se musí neustále měnit: to Tato tradiční výhoda modulárních počítačů, jako je udržovatelnost, je značně podkopávána, ale nedá se s tím nic dělat – pokusy o zachování kompatibility za každou cenu nevedou k ničemu dobrému (pochybovači mohou podívejte se například na AMD AM3+).




Nahoru