Бюджетный Sandy Bridge. Обзор и тестирование процессора Intel Core i3-2100

Вышедшие в начале 2011 года процессоры Intel Sandy Bridge в очередной раз установили новый уровень производительности. Множество микроархитектурных нововведений, «тонкий» 32-нм техпроцесс и оригинальный подход к управлению энергопотреблением сделали процессоры Core i3/i5/i7 второго поколения отличным выбором для построения мощных универсальных систем. На первых порах новую платформу LGA1155 преследовали неприятности, связанные с ошибками встроенного в чипсеты 6-й серии контроллера SATA 3 Гбит/с. Впоследствии выпуск обновленной ревизии наборов системной логики полностью исправил эту проблему. Преодолев временные трудности, компания Intel приступила к экспансии новой микроархитектуры во все сегменты рынка настольных систем, начиная от бюджетных решений и заканчивая высокопроизводительными конфигурациями.

Одновременно с анонсом четырехъядерных Core i5-2xxx и Core i7-2xxx были представлены двухъядерные Core i3-2xxx, а не так давно появились Pentium с разъемом LGA1155 — самые младшие носители архитектуры Sandy Bridge. Бюджетные процессоры Intel получили собственный дизайн, в основе которого лежат два ядра х86, что положительно сказалось на площади кристалла, которая составила всего 131 кв. мм. Количество транзисторов в бюджетных Sandy Bridge сократилось до 504 млн., в то время как старшие модели состоят из 995 млн. полупроводников. Кроме уменьшения количества вычислительных ядер, двухъядерные процессоры лишились половины кэш-памяти третьего уровня, технологии Turbo Boost, которая позволяет увеличивать тактовую частоту в зависимости от характера нагрузки, и поддержки набора инструкций аппаратного шифрования AES-IN. Наличие Hyper-Threading позволяет Intel Core i3-2xxx обрабатывать четыре вычислительных потока, в то время как новые Pentium данной возможности лишены. В остальном, двухъядерные Sandy Bridge обладают всеми архитектурными преимуществами старших моделей, включая разделяемую кэш-память третьего уровня и продвинутые возможности обработки графики. Сегодня мы предлагаем вам познакомиться с двухъядерными Intel Sandy Bridge на примере одной из младших моделей — Intel Core i3-2100. Процессор имеет тактовую частоту 3100 МГц и обладает 3 Мбайт L3-кэша. Максимальное тепловыделение составляет не более 65 ватт, что делает этот CPU отличным выбором для построения тихого и экономичного системного блока.

Intel Core i3-2100

Intel Core i3-2100

Что касается возможностей разгона, то их попросту нет! Как известно, системные платы LGA1155 крайне негативно относятся к увеличению частоты тактового генератора, которую редко удается поднять более чем на 5-7%. Единственный способ разгона — увеличение множителя, но для этого необходимо приобретать «оверклокерские» модели серии «К». Кроме того, все процессоры, поддерживающие Turbo Boost, позволяют увеличить множитель на четыре единицы. Увы, Intel Core i3-2xxx лишены и этой возможности, а потому совершенно безынтересны любителям разгона. Несмотря на это, мы все-таки решили провести полный цикл тестов Core i3-2100 и оценить его быстродействие в номинальном режиме. Соперников для оценки производительности помогла определить рекомендованная оптовая цена — 117 долларов США. За те же деньги можно приобрести процессор предыдущего поколения Intel Core i3-540, в то время как AMD предлагает Phenom II X4 955 BE. В качестве эталона производительности будет выступать один из старших четырехъядерников Sandy Bridge — Сore i5-2500K. Сравнительные характеристики участников тестирования представлены в таблице.

  Intel Core i5-2500K Intel Core i3-2100 Intel Core i3-540 AMD Phenom II X4 955 BE
Семейство Sandy Bridge Sandy Bridge Clarkdale Deneb
Разъем LGA1155 LGA1155 LGA1156 AM3
Техпроцесс CPU, нм 32 32 32+45 45
Число ядер 4 (4 потока) 2 (4 потока) 2 (4 потока) 4 (4 потока)
Номинальная частота, ГГц 3,3 3,1 3,06 3,2
Turbo Boost (шаг поднятия частоты в зависимости от загрузки 1/2/3/4 ядер) 4/3/2/1
Объем L3 кэша, Мбайт 6 3 4 6
Графическое ядро Intel GMA HD 3000 Intel GMA HD 2000 Intel HD Graphics
Частота графического ядра, МГц (номинанальная/турборежим) 850/1100 850/1100 733
Каналов памяти 2 2 2 2
Поддерживаемый тип памяти DDR3-1333/1066 DDR3-1333/1066 DDR3-1333/1066 DDR3-1333/1066
Hyper-Threading + +
AES-NI +
Intel vPro
TDP, Вт 95 65 73 125
Cтоимость, $ 216 117 117 117

Главным отличием двухъядерных Sandy Bridge от процессоров семейства Clarkdale является монолитный дизайн ядра. Как вы знаете, первое поколение Intel Core i3 имеет двухчиповую компоновку: вычислительные блоки и кэш-память третьего уровня находятся на одном полупроводниковом кристалле, графическое ядро вместе с северным мостом занимают отдельный чип, а между собой «половинки» общаются посредством шины QPI. Выбранная для тестирования модель Core i3-540 несколько проигрывает Core i3-2100 в тактовой частоте и энергопотреблении, зато наделена большим объемом кэш-памяти. Сильнее всего выглядит AMD Phenom II X4 955 BE, который обладает четырьмя полноценными вычислительными ядрами, но его тепловыделение составляет внушительные 125 Вт, что вынуждает уделять повышенное внимание блоку питания и системе охлаждения.

Несмотря на некоторое технологическое превосходство Core i3-2100, его соперники обладают одним существенным преимуществом — они поддерживают полноценный разгон. Частотный потенциал процессоров семейства Clarkdale лежит в пределах 4500 МГц при использовании воздушного охлаждения, в то время как AMD Phenom II X4 ревизии C3 без труда достигают рубежа в 4000 МГц. Для того чтобы поставить всех участников тестирования в равные условия, замеры производительности выполнялись на штатных тактовых частотах. Некоторые назовут эту затею пустой тратой времени, но мы так не считаем. Многие пользователи используют компьютеры в областях, которые не требуют экстремальной производительности, зато критично относятся к энергопотреблению, нагреву и уровню шума. В любом случае, целесообразность приобретения Core i3-2100 покажут тесты быстродействия, к которым мы и приступаем без лишних слов.


Тестовая конфигурация

Для тестирования производительности процессоров Sandy Bridge были использованы следующие комплектующие:
  • процессор: Intel Core i3-2100 (3100 МГц, 2 ядра, Hyper-Threading);
  • процессор: Intel Core i5-2500K (3300 МГц, 4 ядра, Turbo Boost);
  • материнская плата: MSI Z68A-GD65 (B3) (Intel Z68 Express, UEFI 22.3).
Для Intel Core i3-2100 опции энергосбережения были активированы, технология Hyper-Threading включена. Процессор Intel Core i5-2500K работал на частоте 3300 МГц, при этом Turbo Boost функционировала, автоматически повышая множители вычислительных ядер. Оперативная память трудилась на частоте 1333 МГц с задержками 9-9-9-24-1Т.

Тестовый стенд LGA1156 включал в себя:
  • процессор: Intel Core i3-540 (3066 МГц, 2 ядра, Hyper-Threading);
  • материнская плата: ASUS P7H55D-M EVO (Intel H55 Express, BIOS 1604).
Платформа для измерения производительности AMD Socket AM3 состояла из:
  • процессор: AMD Phenom II X4 955 BE (3200 МГц, 4 ядра);
  • материнская плата: MSI 990FXA-GD80 (AMD 990FX, UEFI 11.1).
Все три конфигурации использовали общие компоненты:
  • кулер: Zalman CNPS10X Flex (два вентилятора 120 мм, 1800 об/мин);
  • память: Silicon Power SP004GBLYU160S2B (2x2GB, PC3-12800, CL9-9-9-24);
  • видеокарта: Radeon HD 6970 1 GB (880/5500 МГц);
  • жесткий диск: Samsung HD502HJ (500 ГБ, 7200 об/мин, 16 МБ);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Оперативная память работала на частоте 1333 МГц с таймингами 9-9-9-24-1Т, все доступные опции увеличения быстродействия, такие как Hyper-Threading и Intel Turbo Boost, были активированы. Кроме того, мы оставили включенными технологии энергосбережения. В качестве операционной системы использовалась Microsoft Windows 7 Enterprise 64 bit (90-дневная ознакомительная версия). Файл подкачки и UAC были отключены, более никаких модернизаций не проводилось. Из драйверов были установлены пакеты AMD Catalyst 11.6 от 14.06.2011 и Intel INF Update Utility 9.2.0.1030 от 21.04.2011.

Учитывая специфику тестирования центральных процессоров, мы несколько изменили перечень тестового программного обеспечения:
  • AIDA64 1.80 (Cache & Memory benchmark);
  • SuperPI XS 1.5;
  • wPrime Benchmark 2.04;
  • Futuremark PCMark 7;
  • 7-Zip 9.20 x64 (встроенный тест);
  • WinRAR 4.0 (встроенный тест);
  • Cinebench 11.5R (64bit);
  • dbpoweramp R14.1 benchmark;
  • x264 HD Benchmark v3.0;
  • Futuremark 3DMark Vantage 1.1.0;
  • Aliens vs. Predator 2 benchmark;
  • BattleForge;
  • H.A.W.X. 2 benchmark;
  • Lost Planet 2 benchmark.

Результаты тестирования

Синтетика

Для удобства анализа результаты тестирования разбиты на три группы: синтетика, прикладное программное обеспечение и 3D-игры. Синтетические тесты позволяют весьма точно спрогнозировать быстродействие в реальных приложениях, для этого мы исследуем пропускную способность и латентность подсистемы ОЗУ, эффективность выполнения арифметических операций, а также оптимизацию многопоточных вычислений.

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования в AIDA64 1.80 показывают, что контроллер памяти двухъядерных процессоров Sandy Bridge ничуть не хуже своих старших собратьев. В аутсайдерах, вполне ожидаемо, оказались четырехъядерный AMD и представитель предыдущего поколения Intel Core i3-540, причем последний умудрился продемонстрировать еще и огромную латентность.

Результаты тестирования Core i3-2100

Тест SuperPi XS 1.5, в котором осуществляется расчет числа Пи до одного миллиона знаков после запятой, лучше всего удался Intel Core i5-2500K, частота которого при обработке однопоточной нагрузки возрастает до 3700 МГц. Представитель второго поколение процессоров Intel Core i3 уверено обошел предшественника, а вот AMD Phenom II X4 955 BE оказался на последнем месте, хотя по тактовой частоте он уступает лишь старшему Sandy Bridge.

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Бенчмарк wPrime Benchmark 2.04 активно нагружает все доступные вычислительные ресурсы, что приводит к падению эффективности работы Hyper-Threading. Победил четырехъядерный Intel, за ним, со значительным отставанием — AMD Phenom II X4. Двухъядерные процессоры продемонстрировали сопоставимые результаты за небольшим преимуществом представителя нового поколения.

Обновленный тестовый пакет Futuremark PCMark 7 измеряет быстродействие системы при нагрузках, создаваемых при работе в реальных приложениях. Новая версия отличается оптимизацией для работы в среде ОС Microsoft Windows и обновлением прикладного ПО, используемого в сценариях.

Результаты тестирования Core i3-2100

Мы ничуть не удивились тому, что победителем оказался Intel Core i5-2500K. Его высокая тактовая частота и продвинутая микроархитектура сделали свое дело. В то же время четырехъядерный процессор AMD отстал от лидера совсем незначительно, а почетное третье место досталось Intel Core i3-2100. На последнем месте расположился Core i3-540, причем лидеру он уступил около 27%, а от своего преемника отстал всего на 7%.

Результаты тестирования Core i3-2100

Сценарий Entertainment состоит из задач по обработке и кодированию потокового видео, игровых подтестов, а также работы в сети Интернет. Победитель остался прежним, а вот среди остальных участников завязалась нешуточная борьба. Благодаря эффективной работе Hyper-Threading Intel Core i3-2100 почти догнал соперника AMD Phenom II X4.

Результаты тестирования Core i3-2100

Комплекс тестов Creativity включает различные манипуляции с изображениями и видео высокой четкости. Данные задачи типичны при создании коллекции цифровых фотографий и видеороликов, снятых на камкодер в формате FullHD. В данном сценарии процессор AMD Phenom II X4 955 BE сдался под натиском со стороны Core i3-2100, который вырвался вперед, уступив лишь Core i5-2500K. Скорее всего, это связано со слабой многопоточной оптимизацией программ, входящих в данный тест.

Результаты тестирования Core i3-2100

В сценарии Productivity измеряется скорость работы в офисных задачах, таких как редактирование текста, шифрование данных для передачи их по сети и скорость обработки сложных веб-страниц. Двухъядерный процессор Sandy Bridge показал результаты на уровне AMD Phenom II X4, а вот представитель прошлого поколения процессоров Core i3 безнадежно отстал от остальных участников обзора.


Прикладное ПО

Конечно, производительность в синтетических тестах вызывает определенный интерес, но для нас более актуальны результаты в реальных прикладных программах. Для этого мы провели ряд измерений скорости архивации данных, рендеринга 3D-изображений, а также обработки аудио- и видеоконтента.

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Современные архиваторы имеют отличную многопоточную оптимизацию, благодаря которой используются все доступные вычислительные ресурсы. Именно поэтому эффективность технологии Hyper-Threading невелика, двухъядерные процессоры значительно проигрывают четырехъядерным конкурентам. Результаты тестирования в WinRAR 4.0 преподносят еще один сюрприз — впервые Intel Core i3-2100 отстал от своего предшественника. Очевидно, что алгоритм компрессии данных, примененный в данной программе, слабо использует преимущества микроархитектуры Sandy Bridge.

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Тестирование в Cinebench 11.5 позволяет оценить скорость работы в пакете трехмерной визуализации и анимации CINEMA 4D. При однопоточном расчете статической сцены нет равных Intel Core i5-2500K, что объясняется работой технологии Turbo Boost, которая повышает тактовую частоту до 3700 МГц, а двухъядерный Sandy Bridge занял вторую ступень пьедестала. Последнее место досталось Phenom II X4 955 BE, очевидно, сказывается почтенный возраст микроархитектуры процессора AMD. При использовании параллельных вычислений для построения 3D-сцены все становится на свои места. Четыре физических ядра Phenom II X4 работают куда эффективнее двух ядер процессоров Intel Core i3 обоих поколений, даже несмотря на использование последними Hyper-Threading. В подтесте OpenGL хуже всех проявил себя Core i3-540, в то время как двухъядерный Sandy Bridge легко опередил Phenom II X4 955 BE.

Результаты тестирования Core i3-2100

Программа dbpoweramp, предназначенная для конвертации аудиофайлов, отлично оптимизирована для работы с многоядерными процессорами. В этом случае нагрузка невелика и эффект от использования Hyper-Threading очевиден. Как обычно, победил Intel Core i5-2500K, а в арьергарде оказался процессор Core i3 предыдущего поколения. Мы не беремся судить о причинах провального результата последнего, зато Intel Core i3-2100 справился с задачей конвертации звуковых файлов в формат mp3 почти также хорошо, как и его четырехъядерный соперник AMD Phenom II X4.

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Обработка видео высокой четкости при помощи кодека H.264 — весьма ресурсоемкая задача, поэтому эффективность работы Hyper-Threading невелика и фаворитами тестирования в x264 HD Benchmark стали оба четырехъядерных процессора. По производительности Intel Core i3-2100 значительно превзошел предшественника, хотя его результаты не позволили конкурировать даже с AMD Phenom II X4.


Игровое ПО

Перед тем как перейти к тестированию в играх, мы измерили производительность в полусинтетическом пакете Futuremark 3DMark Vantage. Для минимизации влияния видеоподсистемы был использован профиль Performance.

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

По количеству очков в общем зачете Intel Core i3-2100 занял почетное второе место, обогнав основного конкурента — Phenom II X4 955 BE. В процессором подтесте четырехъядерный AMD немного отыгрался, но даже это не позволило ему обогнать новичка.

Мы решили несколько изменить перечень игровых тестов, который теперь включает стратегию реального времени BattleForge, авиационный симулятор H.A.W.X. 2 и два шутера от первого лица: Aliens vs. Predator 2 и Lost Planet 2. Тестирование проводилось в разрешении 1680х1050 при высоких, но не максимальных, настройках качества и без использования полноэкранного сглаживания.

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Результаты тестирования Core i3-2100

Несмотря на использование мощного графического акселератора и щадящих настроек графики, частота смены кадров в Aliens vs. Predator 2 и Lost Planet 2 ограничилась производительностью AMD Radeon HD 6970. Зато в BattleForge и H.A.W.X. 2 процессор Intel Core i3-2100 продемонстрировал все свои преимущества. В стратегии реального времени расчет искусственного интеллекта отнимает огромное количество вычислительных ресурсов, и здесь новичок проявил себя с наилучшей стороны, опередив четырехъядерный AMD и лишь немного отстав от Core i5-2500K. Авиационный симулятор H.A.W.X. 2 использует центральный процессор для расчета физических эффектов, на этот раз Phenom II X4 955 BE незначительно опередил двухъядерный Sandy Bridge. Слабее всех смотрелся Intel Core i3-540, который значительно уступил другим участникам тестирования в приложениях, интенсивно использующих вычислительные ресурсы процессора.


Выводы

После выпуска двухъядерных Sandy Bridge и недавнего анонса новых моделей Celeron продуктовая линейка процессоров для разъема LGA1155 приобрела стройность и логическую завершенность. Теперь в рамках одной платформы доступны как высокопроизводительные решения, так и бюджетные модели, что делает возможным постепенный апгрейд. Что касается процессора Intel Core i3-2100, то его едва ли можно назвать «заглушкой для сокета». Благодаря отличной удельной производительности и наличию технологии Hyper-Threading данный процессор обеспечивает комфортный уровень быстродействия в большинстве типичных задач, а иногда даже может конкурировать с полноценными четырехъядерными процессорами AMD, обладая при этом гораздо меньшим энергопотреблением. Отдельно отметим безоговорочное превосходство новинки над процессорами Core i3 предыдущего поколения, что особенно заметно в приложениях, интенсивно использующих графическую подсистему. Впрочем, не стоит забывать, что производительность последнего можно повысить при помощи разгона, в то время как Intel Core i3-2100 такой возможности практически лишен. На наш взгляд, этому есть логическое объяснение. Выпуск модели Core i3-2ххх со свободным множителем мог бы создать реальную конкуренцию младшим четырехъядерным Lynnfield и Sandy Bridge. Вполне возможно, что двухъядерный Sandy Bridge стал бы лучшим выбором для любителей разгона, стоит только представить его производительность на частотах порядка 4500 МГц! А пока, в нынешней ситуации, мы можем рекомендовать данный процессор пользователям, которые согласны отказаться от экспериментов с разгоном, ценят энергоэффективность и тишину, но не планируют использовать персональный компьютер для тяжелых вычислений.

Оверклокинг - в поисках скорости