Обзор и тестирование процессора Intel Core i7-6950X Extreme Edition — первого десятиядерного CPU для настольных систем

В наш век бурного развития цифровых технологий намечаются две основные тенденции: с одной стороны, доступ к информации упрощается и для ее обработки не требуются значительной вычислительной мощности, например, для общения и социальных сервисов, а также потребления медиаконтента вполне достаточно возможностей смартфона или планшета, но с другой стороны, фотореалистичные видеоигры, редактирование видео в разрешении 4К и, особенно, моделирование виртуальной реальности требуют производительного аппаратного обеспечения. Именно такие ресурсоемкие задачи являются драйверами, двигающими вперед рынок компьютерных комплектующих и на переднем крае, бесспорно, находятся графические акселераторы, а также центральные процессоры. Впрочем, если в сегменте видеокарт в течение вот уже многих лет продолжается ожесточенное противостояние компаний Advanced Micro Devices и NVIDIA, то на рынке CPU с архитектурой x86 борьба между двумя крупнейшим чипмейкерами — Intel и AMD — наблюдается только в младшем и среднем ценовых диапазонах, тогда как в секторе продуктов для самых требовательных пользователей и энтузиастов безраздельно властвует силиконовый гигант из Санта-Клары. Его единственный серьезный соперник не торопится радовать своих поклонников, которые замерли в ожидании супер-архитектуры Zen, призванной вернуть Advanced Micro Devices в сегмент высокопроизводительных решений. Не удивительно, что в условиях отсутствия конкуренции компания Intel позволила себе отказаться от стратегии выпуска новой продукции, известной как «Тик-так», в пользу концепции, где после перевода на новый технологический процесс архитектуры предыдущего поколения, как и ранее, следует разработка нового дизайна процессорных ядер, но за ней наступает фаза оптимизации микроархитектуры, то есть новую стратегию можно условно назвать «Тик-так-так».

Intel Broadwell-E

Очевидно, отказ от привычного графика обусловлен трудностями внедрения очередных более тонких технологических процессов, которые связаны с достижением экономически обоснованного процента выхода годных чипов. Впрочем, даже такое послабление не мешает чипмейкеру с завидной регулярностью выпускать новинки. Так, не успели пользователи нарадоваться прошлогоднему анонсу удачных по всем параметрам CPU Skylake, как подошел черед продуктов Extreme Edition для платформы LGA2011-3, где на смену Haswell-E грядет микроархитектура Broadwell-E. И сегодня нам с вами выпала честь познакомиться с новым флагманом, венчающим модельный ряд десктопных процессоров Intel — десятиядерным Core i7-6950X.

Intel Broadwell-E

Intel Broadwell-E

В то время как флагманский CPU предыдущего поколения восходит корнями к микроархитектуре Haswell, новичок, как следует из названия, базируется на дизайне Broadwell. Такая преемственность совершенно логична, ведь основным нововведением для Broadwell-E в сравнении с предшественником является переход с 22- на 14-нм детализацию литографического процесса.

Intel Broadwell-E

Чипмейкер не сообщает подробностей о площади полупроводникового кристалла, но, вряд ли этот параметр существенно превышает показатели для предыдущего поколения процессоров Intel Extreme Edition. Благодаря использованию транзисторов Tri-Gate 3-D, которые по сравнению с традиционными планарными High-k Metal Gate структурами обладают меньшими токами утечки в закрытом состоянии и повышенными скоростными характеристиками при одинаковом рабочем напряжении, стало возможным достижение невероятной плотности размещения узлов на кремниевой подложке. Это позволило увеличить по сравнению с Haswell-E максимальное количество вычислительных ядер с восьми до десяти штук и одновременно нарастить кеш-память третьего уровня с 20 до 25 МБ. Помимо вычислительных ядер и кеша L3 в состав Broadwell-E входит четырехканальный контроллер памяти стандарта DDR4 с максимальной частотой модулей до 2400 МГц, Uncore-часть, отвечающая за работу интерфейса DMI и до 40 линий PCI Express 3.0, которые в максимальной конфигурации могут распределяться по схеме «2х16 + 1х8», что обеспечивает наибольшую эффективность работы связок из нескольких видеокарт. Узел, находящийся в правой части на схематической модели процессора, но никак не обозначенный, скорее всего, является контроллером шины QPI, используемой в серверных Xeon для построения многопроцессорных систем. Что касается энергопотребления, то для всех Broadwell-E, как и их предшественников установлен тепловой пакет 140 Вт, но алгоритмы управления напряжением и тактовыми частотами претерпели изменения, так что в добавок к технологии Intel Turbo Boost 2.0, которая ранее нам уже встречалась в Haswell-E, добавилась Intel Turbo Boost Max 3.0. Производитель обещает существенный рост быстродействия от использования новой технологии, но для ее корректной работы потребуется обновление операционных систем и, возможно, драйверов Management Engine, так что мы разберемся с данной особенностью, как только представится такая возможность. Не забыты и любители разгона, в обновленных флагманах добавилось три новых «фичи»: Per Core Overclocking, AVX Ratio Offset и VccU Voltage Control, эффективность и влияние которых на частотный потенциал будет изучена нами в самом ближайшем будущем.

Итак, полупроводниковый кристалл Broadwell-E является основной для целого ряда новых моделей процессоров Intel Core i7, характеристики которых приведены в следующей таблице вместе со спецификациями Haswell-E и старшим представителем настольной линейки CPU Intel в исполнении LGA1151 — Core i7-6700K.

  Intel Core i7-6950X Intel Core i7-6900K Intel Core i7-6850K Intel Core i7-6800K Intel Core i7-5960X Intel Core i7-5930K Intel Core i7-5820K Intel Core i7-6700K
Семейство Broadwell-E Broadwell-E Broadwell-E Broadwell-E Haswell-E Haswell-E Haswell-E Skylake
Разъем LGA2011-3 LGA2011-3 LGA2011-3 LGA2011-3 LGA2011-3 LGA2011-3 LGA2011-3 LGA1151
Техпроцесс CPU, нм 14 14 14 14 22 22 22 14
Число ядер 10 (20 потоков) 8 (16 потоков) 6 (12 потоков) 6 (12 потоков) 8 (16 потоков) 6 (12 потоков) 6 (12 потоков) 4 (8 потоков)
Номинальная частота, ГГц 3,0* 3,2* 3,6* 3,4* 3,0* 3,5* 3,3* 4,0*
Частота Turbo Boost, ГГц 3,5 3,7 3,8 3,6 3,5 3,7 3,6 4,2
L1-кеш, Кбайт 10 x (32+32) 8 x (32+32) 6 x (32+32) 6 x (32+32) 8 x (32+32) 6 x (32+32) 6 x (32+32) 4 x (32+32)
L2-кеш, Кбайт 10 x 256 8 x 256 6 x 256 6 x 256 8 x 256 6 x 256 6 x 256 4 x 256
L3-кеш, Мбайт 25 20 15 15 20 15 15 8
Количество линий PCI-E 3.0 40 40 40 28 40 40 28 16
Графическое ядро Intel HD Graphics 530
Каналов памяти 4 4 4 4 4 4 4 2
Поддерживаемый тип памяти DDR4-2400 DDR4-2400 DDR4-2400 DDR4-2400 DDR4-2133 DDR4-2133 DDR4-2133 DDR3L-1600
DDR4-2133
TDP, Вт 140 140 140 140 140 140 140 91
Рекомендованная стоимость, $ 1569 999 587 412 999 583 389 350

* — множитель разблокирован на повышение

Венчает продуктовую линейку Broadwell-E процессор Intel Core i7-6950X Extreme Edition — десятиядерный «монстр» стоимостью 1569 долларов, тогда как его «младшие братья» Core i7-6900K, Core i7-6850K и Core i7-6800K должны занять места Intel Core i7-5960X, Core i7-5930K и Core i7-5820K соответственно. При равном с моделями предыдущего поколения количестве ядер, кеша L3 и числа линий PCI-E 3.0 эти процессоры имеют такую же стоимость, за исключением Core i7-6800K, который подорожал в сравнении с Core i7-5820K на $23. В то же время, все без исключения Broadwell-E обладают разблокированными коэффициентами умножения, вписываются в тепловой пакет 140 Вт и поддерживают четырехканальную память DDR4, но в отличие от Haswell-E штатная частота модулей ОЗУ возросла с 2133 МГц до 2400 МГц.

Отрадно, что с выпуском нового поколения процессоров чипмейкер не стал внедрять очередной сокет, в результате чего Broadwell-E получили разъем LGA2011-3 и полную совместимость со всеми существующими материнскими платами на базе чипсета Intel X99, правда, для корректной работы придется обновить управляющий микрокод. Платформа LGA2011-3, представленная в конце августа 2014 году одновременно с анонсом Intel Core i7-5960X, по сей день выглядит весьма современно и предлагает актуальный набор возможностей расширения.

Intel Broadwell-E

Для объективного сравнения Intel X99 со старшим из чипсетов для системных плат с разъемом LGA1151 — Intel Z170 их характеристики представлены в следующей таблице:

Модель Intel X99 Intel Z170
Поддержка процессоров серии K + +
Поддержка CrossFireX/SLI + +
Количество процессорных линий PCI-Express 40 (максимум) 16
Конфигурация PCI-Express 3.0 x16+x16+x8
x16+x8+x8+x8
x8+x8+x8+x8+x8
x16
x8+x8
x8+x4+x4
Количество чипсетных линий PCI-Express 8 20 (максимум)
Версия PCI Express 2.0 3.0
Поддержка PCI
Порты USB 6х USB3.0
8x USB2.0
10х USB3.0 (максимум)
14x USB2.0
Serial ATA 10x SATA 6Gb/s 6x SATA 6Gb/s
SATA Express + +
RAID 0/1/5/10 + +
Smart Response + +

Как видно, системная логика Intel X99 проигрывает Z170 в количестве чипсетных линий PCI Express и высокоскоростных портов USB 3.0, зато, предлагает больше каналов SATA 6 Гбит/с и безоговорочно лидирует по части гибкости организации конфигураций из нескольких GPU и возможности использования плат расширения, требовательных к пропускной способности скоростного интерфейса.

Из нововведений, появившихся в «материнках» 2016 г. на основе чипсета Х99, можно отметить поддержку технологии Thunderbolt 3.0, которая доступна для многих системных плат с разъемом LGA2011-3 при условии установки специальной интерфейсной платы. К основным достоинствам этой технологии можно отнести возможность организации двунаправленного интерфейса со скоростью передачи до 40 Гбит/с, последовательного подключения до шести устройств, в том числе двух мониторов с разрешением 4К, и так далее.

Intel Broadwell-E

На этой оптимистичной ноте позвольте перейти к непосредственному рассмотрению героя нашего сегодняшнего обзора — процессора Intel Core i7-6950X.

Соревнуясь со временем