Велике тестування процесорів Core i7: всіх їх разом зберемо

Нове сімейство процесорів Broadwell-E включає в себе не тільки дорогі десяти - і восьмиядерні моделі, але і більш доступні шестиядерники. Сьогодні ми перевіримо, наскільки добре Core i7-6850K і i7-6800K можуть конкурувати з популярним чотирьохядерним флагманом сімейства Skylake – процесором i7-6700K, а заодно протестуємо всі оверклокерські Core i7 відразу трьох поколінь!

Компанія AMD давно відмовилася від спроб конкуренції з процесорами Intel у верхньому ціновому сегменті і не збирається повертатися на цей ринок як мінімум до тих пір, поки в її розпорядженні не з'являться принципово нові чіпи, побудовані на багатообіцяючою мікроархітектурі Zen. Однак це зовсім не означає, що при побудові сучасних високопродуктивних систем ентузіастам не доводиться стикатися з проблемою вибору. Справа в тому, що різні підходи до побудови таких конфігурацій допускає один тільки асортимент интеловских процесорів, адже для цієї мети можна вибрати одну з двох різних платформ: LGA1151 і LGA2011-v3. І нехай Intel вважає, що ці платформи відносяться до принципово різних вагових категорій, насправді зібрати високопродуктивний ПК, що повністю відповідає потребам сучасних масових додатків і ігор, можна при виборі будь-якого варіанту. І більш того, при зваженому підході відмінності у вартості таких збірок цілком можуть виявитися зовсім не кричущими.

Так, флагманські процесори для платформи LGA2011-v3, такі як Core i7-6950X Extreme Edition або Core i7-6900K, відрізняються космічної ціною, зашкалює за тысячедолларовый кордон. Однак для масових високопродуктивних систем вони насправді не потрібні. Пропонований ними арсенал з восьми або десяти обчислювальних ядер – це дуже специфічний актив, реально необхідний лише при вирішенні окремих ресурсномістких завдань, пов'язаних зі створенням або професійною обробкою цифрового контенту. Якщо вашою метою є побудова комп'ютера в першу чергу для споживання, а не для виробництва контенту, то оптимальним вибором виступають чотирьох - або шестиядерні процесори. І як раз таки в цьому випадку платформи LGA1151 і LGA2011-v3 можуть розглядатися нарівні один з одним.

Дійсно, актуальні шестиядерні процесори в LGA2011-v3-виконанні, особливо якщо говорити про молодшому представнику цього модельного ряду, відрізняються за ціною від старшого LGA1151-чотирьохядерника не так вже й серйозно. На сьогодні вартість таких моделей для різних платформ відрізняється не більш ніж на $100, тобто у відносному вираженні вона розходиться приблизно на чверть. І саме цей факт здатний посіяти сумніви щодо того, який з чіпів більш кращий для сучасної системи: або – старший чотирьохядерний LGA1151-процесор Core i7-6700K з частотами в районі 4,0-4,2 ГГц, або – молодший LGA2011-v3-шестиядерник Core i7-6800K з номінальною частотою 3,4-3,6 ГГц, а може бути, навіть і більш дорогий і швидкісний шестиядерний Core i7-6850K.

Треба сказати, що деякий час тому ми вже проводили подібне дослідження, в якому «зіштовхували лобами» присутні на ринку старші чотирьохядерні і молодші шестиядерні процесори. І результати виявилися тоді далеко не очевидними: навіть незважаючи на фору у вигляді чотириканальної DDR4-пам'яті і більш просунутого контролера PCI Express, яка була у платформи LGA2011-v3, при реальному навантаженню більш прості чотирьохядерники нерідко виходили переможцями. Однак з тих пір ситуація сильно змінилася. Актуальні на той момент процесори в LGA1150 - і LGA2011-v3-виконанні базувалися на одній і тій же мікроархітектурі Haswell. Сьогодні ж порівнювати між собою треба вже нові LGA2011-v3-шестиядерники сімейства Broadwell-E і чотирьохядерні процесори Skylake для свіжої платформи LGA1151. Іншими словами, мову потрібно вести про зіставленні CPU, які розрізняються не тільки по частотах, розміром кеш-пам'яті і кількістю ядер, але і володіють різною мікроархітектурою. Крім того, дещо змінилося і їх цінове позиціонування. Якщо раніше розрив у вартості молодших шестиядерників і старших чотириядерників не перевищував $50, то сьогодні він став удвічі більше.

Все це послужило достатнім аргументом на користь нового тестування, в якому б відповідали старші Skylake і молодші Broadwell-E. Зацікавленість у проведенні такого порівняння виникла і у компанії «Регард», охоче прийняла на себе тягар по забезпеченню нашої лабораторії процесорами Broadwell-E, з якими російське представництво Intel нам, на жаль, допомогти не зміг. І в результаті ми зібрали в одному тесті кілька актуальних різнорідних процесорів з ціною в діапазоні від $300 до $600: Core i7-6850K, Core i7-6800K і Core i7-6700K, а також групу потрапляють в ту ж категорію LGA2011-v3-процесорів попереднього покоління. Проведене з таким набором учасників дослідження продуктивності дозволить дати відповідь на актуальне питання: який процесор варто вибирати ентузіастам високої продуктивності для збірок, орієнтованих на вирішення типових масових завдань?

Core i7-6850K і Core i7-6800K в подробицях

Оновлення процесорів в LGA2011-v3-виконанні компанія Intel провела в самому кінці травня. В його рамках актуальна лінійка високопродуктивних багатоядерних CPU, що спиралася до цього на дизайн Haswell-E, набула більш нову архітектуру Broadwell-E, має спільні корені з вийшли трохи раніше серверними процесорами Broadwell-EP. В результаті сімейство Core i7 поповнилося чотирма новими представниками з модельними номерами від i7-6800K до i7-6950X.

Процесори Core i7-6950X і Core i7-6900K

з десятьма і вісьмома обчислювальними ядрами відповідно ми обговорювали раніше, сьогодні детально поговоримо про залишилася парі моделей, яка має шістьма обчислювальними ядрами, – Core i7-6850K і Core i7-6800K.

Незважаючи на те, що нові LGA2011-v3-шестиядерники на тлі своїх старших побратимів здаються не такими вже й складними чіпами, базуються вони на тому ж самому 14-нм напівпровідниковому кристалі LCC, в якому спочатку передбачено десять ядер. Але при виробництві Core i7-6850K і Core i7-6800K чотири з десяти ядер апаратно деактивується. Попутно втрачається і доступ до блоків кеш-пам'яті, що належать до відключеним ядер, в результаті чого шестиядерники отримують L3-кеш об'ємом всього 15 Мбайт.

Небажання Intel розробляти для Core i7-6850K і Core i7-6800K власний напівпровідниковий кристал цілком зрозуміло. По-перше, ці процесори дороги настільки, що їх роздрібна ціна цілком покриває собівартість виробництва великої 14-нм кристала з площею 246 мм². По-друге, обсяги їх продажів не надто високі, все-таки десктопна платформа LGA2011-v3 – це нішеві пропозицію. По-третє, завдяки Core i7-6850K і Core i7-6800K компанія Intel отримує можливість збуту частково дефектних кристалів, які неможливо використовувати в восьмиядерних і десятиядерных Core i7 і Xeon. Іншими словами, існування Core i7-6850K і Core i7-6800K саме в такому вигляді для Intel вигідно.

Що ж стосується ентузіастів, то їм теж гріх скаржитися. Адже не будь в модельному ряду пропозицій начебто Core i7-6850K і Core i7-6800K, їм би довелося платити за вхідний квиток в екосистему LGA2011-v3 в кілька разів більше. До того ж скорочена кількість ядер дає певні переваги, наприклад, можливість роботи на більш високих тактових частотах в рамках того ж самого теплового пакету. Неважко помітити, що, в той час як номінальна тактова частота десятиядерного Core i7-6950X складає всього 3,2 ГГц, старший шестиядерник на тому ж процесорному дизайні отримав паспортну частоту 3,6 ГГц.

Варто відзначити, що дві шестиядерні моделі Core i7-6850K і Core i7-6800K мають між собою набагато більш серйозні відмінності, ніж просто трохи різні частоти. Дорога версія, Core i7-6850K – це повноцінна модель, спрощена по відношенню до старших Broadwell-E лише за кількістю обчислювальних ядер і обсягом L3-кеша. Core i7-6800K ж коштує майже на $200 дешевше, і на 200 МГц більш низька тактова частота – лише одна з причин для такої цінової диференціації. Крім цього, даний процесор забезпечується спрощеним контролером шини PCI Express, який має лише 28, а не 40 лініями. В теорії це обмежує продуктивність мульти-GPU-конфігурацій, дозволяючи формувати їх лише за схемою PCI Express 16x+8х. Втім, дійсно чутливим цей момент може стати хіба тільки в разі об'єднання відеокарт AMD, які обмінюються даними виключно по шині PCI Express, і не використовують жодних з'єднувальних містків.

Тобто якщо взяти до уваги сучасні реалії — низьку популярність CrossfireX-конфігурацій, обмеження підтримки SLI у нових відеокартах NVIDIA лише двома GPU, використання ними нових містків з збільшеною пропускною здатністю, а також невеликі реальні відмінності у продуктивності відеокарт при підключенні по восьми і шістнадцяти ліній PCI Express 3.0, то можна сміливо стверджувати, що втрата Core i7-6800K 12 ліній PCI Express не так вже й страшна. Залишилася потужності контролера PCI Express повинно бути достатньо для двох високопродуктивних GPU, NVMe-накопичувача і навіть для додаткових мережевих карт.

В іншому ж Core i7-6800K мало відрізняється від Core i7-6850K. Обидва процесора мають повний набір оверклокерських функцій, включаючи нові можливості щодо незалежного управління множниками окремих ядер і зниження частоти при виконанні AVX-інструкцій. Чотириканальний контролер пам'яті цих процесорів у порівнянні з контролером пам'яті Haswell-E поліпшений: він підтримує більш високі частоти DDR4 SDRAM без необхідності збільшення частоти BCLK, а також сумісний з модулями пам'яті об'ємом до 16 Гбайт. Плюс в обох цих процесорах реалізований новий форсований одноядерний турборежим Intel Turbo Boost Max 3.0. Правда, штурмувати стандартну частоту 4,0 ГГц він дозволяє лише старшому процесора Core i7-6850K, а в молодшої моделі Core i7-6800K авторозгін дозволений тільки до 3,8 ГГц.

З робочими режимами шестиядерників ситуація така. Номінальна тактова частота Core i7-6850K встановлена в 3,6 ГГц. В реальності ж під многопоточной навантаженням найчастіше доводиться бачити робочу частоту на рівні 3,7 ГГц.

Варто відзначити, що у нашого екземпляра Core i7-6850K виявилося досить висока напруга живлення – 1,174 Ст. Це істотно вище напруг, які ми бачили у його більш багатоядерних побратимів. І більш того — при малопоточной навантаженні, коли частота Core i7-6850K може підніматися до 4,0 ГГц за рахунок роботи технологій Turbo Boost другої і третьої версії, напруга живлення піднімається ще сильніше – до величини 1,283 Ст.

Для молодшої моделі Core i7-6800K паспортна частота становить 3,4 ГГц. Однак на практиці навіть при многопоточной навантаженні цей процесор працює на частоті 3,5 ГГц. Напруга живлення в цьому стані для нашого екземпляра склала 1,146 Ст.

При зниженні інтенсивності навантаження до однопотокового режиму частота зростає до 3,8 ГГц з одночасним підвищенням напруги живлення до 1,25 Ст.

Частота роботи вбудованого в процесор північного мосту в обох шестиядерників покоління Broadwell-E складає 2,8 ГГц, що трохи нижче частоти північного мосту у Haswell-E. Це служить причиною невеликого збільшення латентності кеш-пам'яті третього рівня у процесорів нового покоління. В якості ілюстрації цього факту можна навести результати бенчмарка AIDA64 Cachemem, виконаного на процесорах Broadwell-E і Haswell-E, що працюють на одній і тій же частоті 4,0 ГГц.

Haswell-E, 4,0 ГГц

Broadwell-E, 4,0 ГГц

Як бачите, одними відмінностями у швидкості роботи L3-кеша справа не обмежується. У Broadwell-E трохи вище і затримки при роботі з пам'яттю. Проте частково це компенсується збільшеною швидкістю запису в пам'ять.

Судячи по характеристиках, нові шестиядерники Core i7-6850K і Core i7-6800K сімейства Broadwell-E приходять на зміну процесорам Core i7-5930K і Core i7-5820K. Вони пропонують майже такі ж базові характеристики і мають схожу вартість. Однак нові процесори виробляються по більш досконалого технологічного процесу з роздільною здатністю 14-нм, що наділяє їх трохи більш високими частотами, досяжними в рамках того ж самого 140-ватного теплового пакету. В результаті шестиядерні представники сімейства Broadwell-E обходять схожі Haswell-E приблизно на 100 МГц, плюс в них доданий форсований одноядерний турборежим Intel Turbo Boost Max 3.0. Перевага не особливо помітна, але не варто забувати і про невеликому зростанні питомої продуктивності, забезпечуваного мікроархітектурою Broadwell.

Все це в сумі дало Intel достатні підстави для того, щоб встановити на Core i7-6850K і Core i7-6800K більш високі ціни порівняно з аналогічними процесорами Haswell-E. Рекомендована ціна Core i7-6850K становить $617, і це на $34 дорожче Core i7-5930K, а Core i7-6800K оцінений в $434, що перевищує офіційну вартість Core i7-5820K на $45.