Знакомство с Haswell. Обзор и тестирование платформы Intel LGA1150 и процессора Core i7-4770K

Тестовый стенд

Для всесторонней оценки быстродействия Intel Core i7-4770K в качестве соперников мы выбрали старшие модели процессоров Ivy Bridge и Sandy Bridge — Core i7-3770K и Core i7-2600K. Таким образом, мы сможем отследить увеличение скорости работы при смене поколений, а также оценить масштабируемость производительности при разгоне. Но прежде, ознакомимся с техническими характеристиками участников сегодняшнего тестирования.

  Core i7-4770K Core i7-3770K Core i7-2600K
Ядро Haswell Ivy Bridge Sandy Bridge
Кол-во транзисторов, млн 1400 1400 995
Площадь кристалла, кв. мм 177 160 216
Количество ядер (потоков) 4 (8) 4(8) 4(8)
Техпроцесс, нм 22 22 32
Частота, МГц 3500 3500 3400
Максимальная частота в режиме Turbo Boost, МГц 3900 3900 3800
Множитель 39* 39* 38*
Kэш L1, КБ 4 x (32+32) 4 x (32+32) 4 x (32+32)
Kэш L2, КБ 4 x 256 4 x 256 4 x 256
Kэш L3, КБ 8192 8192 8192
Поддерживаемая память DDR3-1600 DDR3-1600 DDR3-1333
Интегрированная графика Intel HD Graphics 4600 Intel HD Graphics 4000 Intel HD Graphics 3000
Частота графического ядра, МГц 1250 1150 1350
TDP, Вт 84 77 95
* — частота Turbo Boost

Все три процессора располагают четырьмя вычислительными ядрами, поддерживают Hyper Threading, а также имеют одинаковую организацию кэш-памяти. Между тем, тактовые частоты Core i7-4770K и Core i7-3770K в точности совпадают, тогда как их 32-нм собрат отстает от обеих на 100 МГц как на штатной частоте, так и в режиме Turbo Boost. Словом, характеристики соперников очень близки, так что в номинальном режиме мы рассчитываем получить похожие результаты быстродействия.

В качестве основы для тестового стенда LGA1150 использовалась системная плата ASUS Sabertooth Z87 (UEFI 3009 от 24.05.2013), подробный обзор которой мы опубликуем в самое ближайшее время.

ASUS Sabertooth Z87

Для тестирования Ivy Bridge мы взяли материнскую плату MSI Z77 MPOWER (UEFI Setup 17.8 от 23.04.2013), а в экспериментах с процессором Intel Core i7-2600K была задействована ASRock Z77 Extreme6 (UEFI Setup 2.60 от 23.01.2013), отлично зарекомендовавшая себя в разгоне процессоров Sandy Bridge.

Общими для всех тестовых стендов были такие компоненты:
  • кулер: Thermalright Silver Arrow (вентилятор 140 мм, 1300 об/мин);
  • память: G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX (2x4 ГБ, DDR3-2400, CL10-12-12-31);
  • видеокарта: ASUS HD7950-DC2T-3GD5 (Radeon HD 7950);
  • накопитель: Intel SSD 320 Series (300 ГБ, SATA 3Gb/s);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Оборудование работало под управлением ОС операционной системы MS Windows 7 Enterprise 64 bit (90-дневная ознакомительная версия), которая была обновлена до SP1 через службу Windows Update. Для видеокарты были установлен драйвер AMD Catalyst 13.5 от 24.04.2013, а для процессора и системой логики использовались Intel Management Engine 9.5.0.1345 от 27.03.2013 и Intel INF Update Utility 9.4.0.1017 от 18.03.2013 соответственно. Файл подкачки и UAC были отключены, никаких других оптимизаций не проводилось.

Каждый из процессоров тестировался в двух режимах: на штатной частоте и в максимальном разгоне, достижимом при использовании нашего воздушного кулера.

  Core i7-4770K Core i7-4770K OC Core i7-3770K Core i7-3770K OC Core i7-2600K Core i7-2600K OC
Частота CPU, МГц 3900* 4500 3900* 4700 3800* 4800
Напряжение Vcore, В 1,106 1,243  1,048 1,312   1,184 1,46
Частота ОЗУ, МГц 1600 2400 1600 2400 1600 2133
Тайминги 9-9-9-24-1Т 10-12-13-31-1Т 9-9-9-24-1Т 10-12-13-31-1Т 9-9-9-24-1Т 10-12-13-31-1Т
* — частота Turbo Boost

Наибольший запас прочности продемонстрировал «старина» Sandy Bridge, чуть худшие результаты у 22-нм Core i7-3770K, тогда как достижения новичка оказались наиболее скромными.

Набор программного обеспечения, использованного в тестах, следующий:
  • AIDA64 2.80.2300 (Cache & Memory benchmark);
  • SuperPI XS 1.5;
  • wPrime Benchmark 2.06;
  • Futuremark PCMark 7(v1.4.0);
  • 7-Zip 9.20 x64 (встроенный тест);
  • Adobe Photoshop CS5 (Retouch Artist Benchmark);
  • Cinebench 11.5R (64bit);
  • TrueCrypt 7.1a (встроенный тест);
  • x264 HD Benchmark v5.0;
  • Futuremark 3DMark 11(v1.0.3);
  • Batman: Arkham City;
  • Hitman: Absolution
  • F1 2012;
  • Metro 2033.

Результаты тестирования

Синтетические приложения

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

В сравнении с предшественниками у Haswell наблюдается падение в скорости чтения данных, тогда как в операциях записи и копирования Core i7-4770K выступает лидером, кроме того, у новичка лучшая латентность.

Тестирование Intel Core i7-4770K

В однопоточном тесте Super Pi после разгона Core i7-4770K держится на уровне соперников, тогда как в номинальном режиме показывает наименьшее время выполнения задачи.

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование в бенчмарке wPrime показывает, что после форсирования быстродействия все три процессора справляются с задачей одинаково хорошо, тогда как на штатных частотах новичок приходит к финишу первым. Все-таки, небольшие улучшения в дизайне Haswell явно принесли пользу!

Тестирование Intel Core i7-4770K

Интегральный показатель быстродействия в комплексном бенчмарке Futuremark PCMark 7 наилучшим образом демонстрирует преимущества обновленной микроархитектуры, благодаря которым Core i7-4770K заметно опережает конкурентов.

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Во всех без исключения подтестах Haswell обогнал своего предшественника как в штатном режиме, так и после разгона, хотя тактовая частота Core i7-3770К выше на 200 МГц. Что касается Sandy Bridge, то на фоне своих потомков он смотрится неубедительно.

Тестирование Intel Core i7-4770K

В общем зачете в игровом тестовом пакте Futuremark 3DMark 11 соперники показали очень близкие результаты, поскольку влияние процессора на итоговый результат минимально.

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Однако, в подтестах, связанных с расчетом реалистичной физической модели, в номинальном режиме наблюдается примерный паритет Ivy Bridge и Haswell, тогда как 32-нм Core i7-2600K вновь заметно уступает конкурентам. После разгона побеждает Core i7-3770K, имеющий преимущество по частоте перед Core i7-4770K. Что касается Sandy Bridge, то ему не угнаться за новыми моделями, даже несмотря на впечатляющий разгонный потенциал.


Прикладные программы

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

При сжатии данных в программе данных 7-Zip новичок показывает лучшие результаты. В задаче декомпрессии на штатных частотах Haswell легко опережает обоих соперников, тогда как в разгоне его подводит самый низкий разгон, из-за чего Ivy Bridge и Sandy Bridge немного выигрывают у Core i7-4770K.

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

В задачах построения трехмерных изображений в программе Cinebench 11.5R герой сегодняшнего обзора демонстрирует весомое преимущество, которое особенно ярко проявляется в тестах анимации в режиме реального времени при использовании API OpenGL, где Haswell оказывается почти на 20 % быстрее Intel Core i7-3770К.

Тестирование Intel Core i7-4770K

Неожиданно, в популярном графическом редакторе Adobe Photoshop новичок уступает своим сородичам, причем, на штатных частотах отставание составляет почти 10%, тогда как после разгона Haswell держится на уровне Sandy Bridge. Очевидно, программный код Photoshop не слишком благосклонно относится к нововведениям, сделанным в микроархитектуре Haswell.

Тестирование Intel Core i7-4770K

Зато, в операциях шифрования Core i7-4770K легко опережает своих предшественников, надо полагать, как раз благодаря улучшениям в работе блоков, которые обрабатывают векторные инструкции.

Тестирование Intel Core i7-4770K

Тестирование Intel Core i7-4770K

Скорость транскодирования видео высокой четкости заметно увеличивается от поколения к поколению примерно на 5–7 %, так что преимущество Haswell вполне ожидаемо.


Производительность в 3D-играх

Сравнивать быстродействие старших моделей процессоров в видеоиграх — занятие непростое, тем не менее, мы постарались найти такие приложения, который максимально требовательно относятся к быстродействию вычислительной части. Правда, с включением полноэкранного сглаживания «бутылочным горлышком» становилась продуктивность видеокарты, поэтому, антиалиасинг пришлось отключить.

Тестирование Intel Core i7-4770K

В шутере Batman: Arkham City герой сегодняшнего тестирования показал наилучшие результаты, особенно заметно преимущество Haswell в режиме по умолчанию, тогда как в разгоне соперники показывают идентичны результаты.

Тестирование Intel Core i7-4770K

На штатных частотах в игре Hitman: Absolution наблюдается небольшое преимущество Ivy Bridge, в то время как Core i7-4770K демонстрирует чуть меньшую частоту смены кадров. После разгона все три процессора показывают одинаковую скорость, несмотря на разный уровень тактовых частот.

Тестирование Intel Core i7-4770K

В гоночном симуляторе F1 2012 производительность Haswell находится на уровне конкурентов, но только в штатном режиме. После разгона в лидеры выходит Ivy Bridge, за ним следует Core i7-2600K, а быстродействие новичка несколько уступает соперникам. Очевидно сказывается наименьшая тактовая частота Core i7-4770K.

Тестирование Intel Core i7-4770K

В шутере Metro 2033 процессоры Ivy Bridge и Haswell демонстрируют идентичные частоты смены кадров, как в разгоне, так и на штатной частоте. Core i7-2600K немного проигрывает лидерам, но отставание не настолько заметно, чтобы говорить о снижении комфортности геймплея.


Энергопотребление

Для оценки энергоэффективности процессоров мы использовали устройство Basetech Cost Control 3000, с помощью которого оценивалось среднее энергопотребления тестовых стендов «от розетки» во время простоя системы, а также пиковое значение потребляемой мощности при прохождении стресс-теста LinX.

Энергопотребление Intel Core i7-4770K

В штатном режиме Core i7-4770K демонстрирует наилучшую энергоэффективность, опережая 22-нм процессор предыдущего поколения на 12% в простое и почти на 5% при максимальной нагрузке, а самым «прожорливым» ожидаемо оказался Core i7-2600K. После разгона ситуация меняется, и наименьшее энергопотребление показывает Core i7-3770К, тогда как энергоэффективность Haswell снижается. Скорее всего, это связанно с особенностями работы подсистемы питания платформы LGA1150, или в недоработке управляющего микрокода в ранней версии прошивки материнской платы.


Выводы

Прежде чем делать выводы, давайте попробуем разобраться: соответствует ли появление микроархитектуры Haswell стратегии Тик-Так, ибо ответ на этот вопрос совсем не однозначный. С одной стороны, вычислительная часть новым процессорам досталась от Ivy Bridge практически без изменений, что косвенно подтверждают результаты тестирования, и это вроде бы не отвечает итерации «Так». Во всяком случае, того прорыва, который наблюдался с появлением Sandy Bridge, не наблюдается, с точки зрения производительности новейшие процессоры Intel Haswell оказались лишь чуть-чуть быстрее представителей прошлого поколения. Но с другой стороны, реорганизация подсистемы питания и перенос регулятора напряжения на полупроводниковый кристалл является уникальным решением, кардинально отличающим Haswell от всех процессоров Intel предыдущих поколений. Причины такого развития событий понятны, по вычислительной мощности центральные процессоры Intel существенно превосходят продукты конкурента, а значит, чипмейкеру можно сосредоточиться на повышении энергоэффективности и оптимизации производственных затрат. Этим достигается унификация модельного ряда центральных процессоров, что позволяет использовать Haswell в самых различных устройствах: от моноблоков и классических «десктопов» до планшетов и тонких ноутбуков.

Что касается героя сегодняшнего обзора — процессора Intel Core i7-4770K, то на фоне моделей предыдущего поколения он продемонстрировал устойчивый прирост быстродействия. Впрочем, зачастую преимущество исчисляется несколькими процентами, так что существенную разницу при переходе с Ivy Bridge на Haswell пользователи вряд ли заметят. Другое дело, если стоит вопрос выбора основы для нового ПК, здесь однозначно есть повод задуматься о приобретении платформы LGA1150, как самой современной и перспективной. Немаловажным преимуществом Lynx Point, помимо расширения функциональности, является улучшение возможностей для разгона, что делает возможным оверклокинг даже младших моделей Haswell. Сам же потенциал Core i7-4770K не слишком впечатлил, процессор оказался чрезвычайно горячим, что негативным образом отразилось на результатах разгона, тогда как прирост производительности от повышения частоты нас приятно удивил. В целом, новые процессоры Intel однозначно удались, хотя, выбор остается за вами, дорогие читатели!



Оборудование для тестирования было предоставлено следующими компаниями:
  • ASRock — материнская плата ASRock Z77 Extreme6;
  • ASUS — материнская плата ASUS Sabertooth Z87 и видеокарта HD7950-DC2T-3GD5;
  • G.Skill — комплект памяти G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX;
  • Intel — процессоры Intel Core i7-4770K, Core i7-3770 и Core i7-2600K, накопитель Intel SSD 320 Series 300GB;
  • MSI — материнская плата MSI Z77 MPOWER и процессор Intel Core i7-3770K;
  • Syntex — блок питания Seasonic X-650;
  • Thermalright — кулер Thermalright Silver Arrow.
Разогнать, чтобы выиграть!