Статья: от sandy bridge до coffee lake: сравниваем семь поколений intel core i7

Краткая характеристика серии

Core i7 – топовые процессоры от Интел, занимающие флагманские и субфлагманские позиции. До появления i9 они были самыми мощными, уступая только серверным «Ксеонам». Модельный ряд производится более 10 лет и рассчитан на использование в мощных игровых и рабочих компьютерах.

Условно эти чипы можно разделить на стоковые и продвинутые. Последние имеют собственную «экосистему» из соответствующих системных плат, чипсетов и сокетов. Они относятся к так называемой серии Х. Также в маркировке используются следующие обозначения:

• K – разблокированный множитель и поддержка разгона;
• S – сниженное энергопотребление;
• T – очень сниженное;
• E – ЦП для встраиваемых систем;
• C и R – чипы с графикой Iris.

Архитектура процессора и поколения

Как я уже сказал, в этой статье мы не будем рассматривать разрядность процессоров. Под словом архитектура мы будем понимать микроархитектуру микросхемы, расположение транзисторов на печатной плате, их размер, расстояние, технологический процесс, все это охватывается этим понятием. Наборы инструкций RISC и CISC тоже трогать не будем.

Второе, на что нужно обратить внимание, это поколения процессора Intel. Наверное, вы уже много раз слышали — этот процессор пятого поколения, тот четвертого, а это седьмого

Многие думают что это обозначается i3, i5, i7. Но на самом деле нет i3, и так далее — это марки процессора. А поколение зависит от используемой архитектуры.

С каждым новым поколением улучшалась архитектура, процессоры становились быстрее, экономнее и меньше, они выделяли меньше тепла, но вместе с тем стоили дороже. В интернете мало статей, которые бы описывали все это полностью. А теперь рассмотрим с чего все начиналось.

Чем отличаются процессоры Intel i3, i5, i7 и i9

Давайте теперь разберемся с основными отличиями процессоров i3, i5, i7 и i9. Это процессоры, с которыми мы обычно имеем дело сегодня.

• Процессоры i3 — это процессоры начального уровня с двухъядерными процессорами. Таким образом, это предполагает наличие двух процессоров на одном чипе. Процессоры i3 имеют Hyper-Threading для эффективной обработки.
• Процессоры i5 поставляются с двумя (Dual Core), а также четырьмя ядрами (Quad Core). Эти процессоры оснащены технологией Intel Turbo-Boost, которая позволяет ядрам работать быстрее, чем их рабочая частота, когда это необходимо. Этот процесс также известен как разгон.
• Процессоры i7 имеют два (Dual Core) или четыре ядра (Quad Core) и оснащены технологиями Hyper-Threading и Turbo-Boost.
• Процессоры Core i9 поддерживают технологию Intel Thermal Velocity Boost для +100 МГц Turbo. Высокий класс i9 процессоров подходит для игровых высокопроизводительных игр. Эти ноутбуки оснащены Musclebook, новым названием для аналогичных устройств DTR.

Таким образом, первоначальный взгляд на три уровня показывает, что процессор i9 лучше, чем i7, а процессор i5 более эффективен, чем процессор i3.

Теперь давайте разберемся с нумерацией и буквами, которые встречаются на каждом процессоре.

Процессоры Intel Core i7 10- го поколения — лучшие характеристики, чем у предыдущих поколений

Если сравнить чипы 10- го поколения с 8- м и 9- м поколениями, можно увидеть огромную разницу в уровне производительности.

Процессор 10- го поколения — это процессор Ice Lake с 10-нм техпроцессом. Это гарантирует, что ноутбуки станут тоньше по сравнению с их 14-нм аналогами Sky Lake.

Читайте: Какой процессор лучше Intel или AMD?

Мы уже увидели чем процессоры 10- го поколения лучше чипов 9- го и 8- го поколений. Теперь мы посмотрим, почему пользователи предпочитают процессоры 10- го поколения на своих ноутбуках и ПК.

Более быстрые процессы

Преимущество чипов 10- го поколения заключается в том, что они оснащены ядрами Sunny Cove, которые имеют репутацию более быстрых, чем другие.

Исследования показывают, что эти ядра увеличивают IPC примерно на 18%. Во-вторых, эти ядра оснащены функцией Dynamic Tuning 2.0, которая управляет возможностями Turbo Boost.

Читайте: Сравниваем процессоры Intel i5 разных поколений

Следовательно, процессоры Intel Core i7 10- го поколения лучше, чем чипы 9- го поколения, несмотря на то, что они работают на сравнительно более низких тактовых частотах.

Wi-Fi 6

Wi-Fi 6 — новейшее средство подключения к Интернету. Это также известно как соединение 802.11ax. Помимо повышения скорости беспроводной связи до трех раз, они обладают улучшенным управлением трафиком, улучшенными задержками, высоким уровнем безопасности и функциями предотвращения помех.

Читайте: Что такое технология Wi-Fi 6 поколения? (802.11ax) ее преимущества vs Wi-Fi 5

Никакие другие процессоры, в том числе производимые AMD, не поддерживают Wi-Fi 6.

Лучшая RAM

Процессоры Intel Core i7 10- го поколения поддерживают оперативную память LPDDR4X для увеличения пропускной способности до 50%. Следовательно геймеры могут отлично провести время с дополнительной пропускной способностью.

Читайте: Intel Core i3 vs i5 vs i7 vs i9 сравниваем и выбираем процессор для своих задач

Процессоры Core i7 8- го и 9- го поколений поддерживают оперативную память LPDDR3.

Интеллектуальная производительность

ЦП 10- го поколения внедрили искусственный интеллект в домашние компьютеры, причем эти ЦП способны обеспечивать до 2,5 раз производительность ИИ с функцией Deep Learning Boost.

1. Функция AI deblur позволяет пользователям восстанавливать размытые фотографии.
2. Графика Intel Iris обеспечивает автоматическое переформатирование видео.

AI позволяет пользователям развивать профессиональные навыки при выполнении различных действий, от улучшения потоковой передачи до автоматического редактирования видео и фотографий. Некоторые из функций заключаются в следующем.

1. Повышайте качество видео и повышайте резкость изображений для создания реалистичных визуальных эффектов .
2. Совместимость с инструментами редактирования фотографий, такими как автоматический выбор объекта и заполнение с учетом содержимого
3. Содержимое изображений выполняет поиск для интеллектуальных тегов фотографий на основе содержимого.
4. Включить высококачественное редактирование видео
5. Участвуйте в проведении более качественных телеконференций с помощью технологии нейронного шумоподавления для устранения отвлекающих звуков

Качественные развлечения

Поскольку процессоры 10- го поколения поддерживают Wi-Fi 6, они могут превратить ваш компьютер в развлекательный центр, где вы можете транслировать 4K-контент, использовать VR, а также играть в самые требовательные игры без каких-либо задержек.

Несколько голосовых сервисов

Процессоры 10- го поколения обеспечивают более естественное взаимодействие с несколькими голосовыми сервисами, позволяя вам выполнять поиск в Интернете, управлять своей бытовой техникой с поддержкой AI, воспроизводить музыку и даже делать покупки в дороге.

Основные характеристики процессоров

Помимо названия, каждый процессор имеет свой набор характеристик, отражающих возможность применения его для той или иной работы. Среди них можно отметить основные:

• Количество ядер. Показывает, сколько физических процессоров скрывается внутри чипа. Большинство ноутбуков, особенно с процессорами версий «U», имеют по 2 ядра. Более мощные варианты имеют 4 ядра.
• Hyper-Threading. Технология, позволяющая разделять ресурсы физического ядра на несколько потоков (обычно 2), выполняемых одновременно, с целью увеличить быстродействие. Таким образом, 2-ядерный процессор в системе будет видеться как 4-ядерный.
• Тактовая частота. Измеряется в гигагерцах. В целом, можно сказать, что чем выше частота, тем производительнее процессор. Сразу оговоримся, что это далеко не единственный критерий, отражающий быстродействие CPU.
• Turbo Boost. Технология, позволяющая поднять максимальную частоту работы процессора при высоких нагрузках. Версии «i3» лишены автоматического изменения частоты, а в «i5» и «i7» эта технология присутствует.
• Кэш. Небольшой (обычно от 1 до 4 МБ) объем быстродействующей памяти, являющейся составной частью процессора. Позволяет ускорить обработку часто используемых данных.
• TDP (Thermal Design Power). Значение, показывающее максимальное количество тепла, которое необходимо отводить от процессора для обеспечения нормального температурного режима его работы. Обычно, чем выше значение, тем производительнее процессор, и тем он «горячее». Система охлаждения должна справляться с такой мощностью.

Нагрев и энергопотребление

Под многопоточной нагрузкой, например, во время рендеринга Cinebench или кодировании видео тактовая частота всех вычислительных ядер держалась на уровне 4600 МГц при напряжении питания ~1,25 В.

В то же время стресс-тест AIDA64 вынуждал CPU снижать рабочую частоту до 4200–4400 МГц. Энергопотребление (CPU Package Power) чипа достигало 200 Вт, а регистрируемое пиковое значение на самом старте теста – 235 Вт. Что любопытно, за первые несколько секунд, пока вентиляторы кулера только набирали обороты, процессор успевал сваливаться в троттлинг на 6%.

При этом температура CPU повышалась до 100С, хотя в нашем случае использовался воздушный кулер ARCTIC Freezer 33 eSports Edition, который, несмотря на наличие двух оборотистых вентиляторов диаметром 120 мм, все же скорее можно отнести к моделям среднего класса. В установившемся режиме стресс-теста температура чипа с указанной системой охлаждения колебалась в пределах 75–85С.

Очевидно, что для охлаждения 8-ядерных Rocket Lakse-S не просто желательна, а фактически необходима эффективная система охлаждения. Это либо топовые воздушные кулеры, либо СВО, причем не базовых модификаций.

Для сравнения энергопотребления систем, мы использовали значения под нагрузкой, создаваемой Cinebench R23. Под однопоточной нагрузкой платформа с новым чипом потребляла на 13 Вт больше энергии, чем в случае использования Core i7-10700K.

В мультипоточном режиме Core i7-11700K также оказался “рекордсменом”, требуя на 70 Вт больше энергии, чем предшественник. Баланс частот и напряжений в BIOS возможно поможет подкорректировать параметры в новых прошивках, снизив пиковые значения.Однако очевидно, что вместе с ростом производительности новые чипы Intel требуют и повышения энергетических лимитов.

Снизить энергопотребление можно, отказавшись от динамического ускорения и удерживания параметров на уровне PL2, переключившись на штатный режим, когда после 52 секунд пиковой нагрузки частота CPU будет снижаться до 4100–4200 МГц а тепловой пакет возвращаться к заданным 125 Вт (PL1). Но это уже потеря производительности на затяжных задачах, требующих больше времени.

Поколение процессора

Компания Intel обновляет поколения своих процессоров примерно каждый год-полтора, хотя этот интервал имеет тенденцию к увеличению до 2-3 лет. От схемы «Тик-Так» они перешли на схему выпуска «Тик-Так-Так». Напомню, эта стратегия выпуска процессоров подразумевает, что в шаге «Тик» происходит переход на новый техпроцесс, причем изменения, вносимые в архитектуру процессоров, минимальны. В шаге «Так» на существующем техпроцессе выпускается процессор с обновленной архитектурой.

Переход на более тонкий техпроцесс позволяет снизить энергопотребление, улучшить характеристики процессора.

5 поколение

Техпроцесс остался прежним – 22 нм. В рамках серии Х выпущены 5820К, 5930К и 5960Х. Контроллер перевели на память ДДР4, поэтому использовалась платформа 2011 третьей версии. Также советую почитать про разные поколения народного и популярного intel core i5.

Массового производства процессоров этой серии не было. Производитель осваивал 14 нм техпроцесс на архитектуре Broadwell. Создано всего две модели: 5775С и 5775R – один и тот же чип с графическим ускорителем Iris Pro 6200.

В серии Х созданы модели 6800К, 6850К, 6900К и 6950Х. Они работали с четырехканальной памятью ДДР 4 и ставились в слот 2011 третьей версии.

Когда ждать

Релиз процессоров Intel Alder Lake, по прогнозам аналитиков VideoCardz, может состояться в IV квартале 2021 г. Сама Intel заявила, что появление чипов запланировано на 2021 г., но более конкретные сроки она не указала.

Выпускаться все Alder Lake будут по 10-нанометровому техпроцессу, который Intel освоила в августе 2019 г. Точнее, Intel собирается использовать его улучшенную версию под названием SuperFin, премьера которой состоялась в середине августа 2020 г.

Под процессоры Alder Lake потребуется не только новая материнская плата, но и новое охлаждение

Семейство Alder Lake станет первым, в котором SuperFin найдет свое применение. По заверениям компании, использование SuperFin позволяет повысить производительность транзисторов на 15-20% в сравнении с обычным 10-нанометровым техпроцессом, используемым компанией. «Это самый большой внутриузловой скачок за всю историю компании. Это очень большой прирост производительности», – отметил главный архитектор Intel Раджа Кодури (Raja Koduri).

Примечательно, что 13 поколение процессоров Core тоже может оказаться 10-нанометровым, тогда как AMD, главный конкурент Intel, в настоящее время выпускает 7-нанометровые Ryzen и присматривается к 5 нм. Портал VideoCardz пишет, что следующая линейка получит название Raptor Lake и ту же компоновку ядер, что и Alder Lake (два кластера).

Роадмап Intel на ближайшие годы

Выпуск Raptor Lake ожидается в 2022 г. Лишь в 2023 г. Intel наконец-то откроет для себя 7 нм с появлением линейки Meteor Lake (14 поколение процессоров Core).

Сравнение с Coffee Lake

Дебют 8‑го поколения чипов Интел, вызвал ажиотаж среди публики, поскольку компания наконец дала пользователям то, о чем они давно просили – больше ядер, более высокие частоты и меньшие температуры. Расплачиваться, правда, пришлось полной несовместимостью сокета 1151v2 с платформой под 1151 первого поколения.

Количество ядер увеличилось в 1,5 раза в обоих случаях, при этом i7 получил еще и 12 виртуальных потоков вместо привычных 8, как было в Kaby Lake. Сделало ли это чип лучшим выбором для компьютерных игр? Однозначно.

Добавим к этому еще и высокую удельную мощность на ядро, поддержку разгона большинства чипов серии, вплоть до 5 ГГц, а также внушительный объем кэш-памяти (по 2 МБ на каждое ядро). Но и i5 даст прикурить всем, кто не ожидает от камня выдающихся результатов.

Intel Core i7-11700K

Первым к нам на тестирование из семейства Rocket Lake-S попал процессор Core i7-11700K. Это старшая модель серии Core i7, имеющая частотную формулу 3,6/5,0 ГГц, а также разблокированный множитель на повышение для самостоятельного разгона CPU.

Процессор поставляется в достаточно компактной коробке. Хотя, с учетом того, что чип поставляется без штатной системы охлаждения, формально габариты упаковки могли бы быть еще заметно меньше.

Для работы процессора понадобится материнская плата на новых чипсетах серии Intel 500. В то же время подойдут и модели на базе PCH предыдущего поколения – Intel Z490, H470 и Q470. А вот владельцам популярных платы на Intel B460 и H410, по всей видимости, рассчитывать на работу с Rocket Lake-S не приходится. Даже несмотря на то, что используется тот же процессорный разъем LGA1200, версии BIOS с поддержкой новых CPU, увы, не появятся даже со временем.

Для тестирования возможностей Core i7-11700K мы использовали ранее рассмотренную материнскую плату ASUS ROG Strix Z590-E GAMING Wi-Fi на основе топового Intel Z590.

Итак, при сравнении показаний тестовой утилиты CPU-Z сразу отмечаем поддержку новинкой инструкций AVX-512. Объем кеш-памяти L1 для данных увеличен с 32 до 48 КБ при этом ассоциативность возросла до 12. Буфер второго уровня также увеличен с 256 до 512 КБ на ядро, также с изменением ассоциативности – с 4 до 8.

Первое, что нам хотелось проверить перед началом тестирования производительности Core i7-11700K – это особенности работы контроллера памяти. Для этих целей использовался двухканальный комплект G.Skill Trident Z Royal Gold 2×8 ГБ (F4-3600C16D-16GTRG) DDR4-3600 с формулой задержек 16-16-16-36.

Core i7-11700KCore i7-10700K

Сравним показатели Core i7-11700K с таковыми для предшественника – Core i7-10700K. Значения получены при прочих равных. Можно отметить некоторое увеличение скорости чтения данных (+9%). Еще более заметно увеличилась скорость копирования. Здесь прирост ПСП до +14%. В то же время несколько снизилась общая латентность работы с ОЗУ. Здесь Comet Lake имеет преимущество. Попутно отметим вдвое возросшую скорость работы кеш-памяти L1 у чипов Rocket Lake. ПСП буфера L2 также повысилась, особенно при чтении данных. А вот показатели общего кеша L3 стали даже чуть скромнее. И по трансферам, и по задержкам.

Core i7-9700K

Как это не удивительно, но еще лучшую латентность продемонстрировал Core i7-9700K – яркий представитель семейства Coffee Lake. Процессор предлагает трансферы на уровне таковых у Core i7-10700K, но вот общие задержки здесь еще ниже – всего 45,7 нс.

В качестве ретроспективного экскурса представим на диаграммах результаты Core i7-2600K, работающего в штатном режиме (3,4/3,8 ГГц) с памятью DDR3-1600 (10-10-10-28), а также форсированного до 4600 МГц в связке с DDR3-2133 (11-13-13-35). Как видим, пропускная способность памяти на новых платформах оказывается примерно вдвое выше, в то же время задержки в работе с ОЗУ принципиально не изменились.

Для интересующихся сравнить возможности кешей, представим соответствующие скриншоты AIDA64.

Возвращаясь к работе контроллера памяти Core i7-11700K, мы оценили влияние режимов Gear 1 и Gear 2 на итоговые показатели ОЗУ. Для этого память использовалась в режиме DDR4-3733. В этом случае использование частотного множителя 1:2 для контроллера памяти не стало фатальным для пропускной способности ОЗУ. Несколько снизилась лишь скорость копирования. При этом общая латентность возросла ощутимо – на 10 нс.

Режим Gear 2 позволяет использовать наиболее скоростные модули памяти. Производители материнских плат массово заявляют о возможности работы Rocket Lake с комплектами DDR4-5333+, однако эффективность такого ускорения не всегда будет пропорциональна ухудшению латентности.

На текущий момент при использовании режимов выше DDR4-3733 режим Gear 2 активируется автоматически. Возможно со временем границы синхронной работы (1:1) модулей и процессорного контроллера памяти удастся отодвинуть в новых версиях прошивок. Пока же можно говорить, что платформ с чипами Core 11-го поколения наиболее интересны наборы DDR4-3600/3733 с минимальными задержками. Такие комплекты можно использовать в режиме Gear 1, получая наиболее скоростную комбинацию.

Вопросы и ответы

Ниже сравнение серий предполагает что они относятся к одному поколению.

Стоит ли покупать Intel Core i3?

Начиная с 4 поколения — да. Хотя серия считается базовой, она не самая худшая в линейке Intel и даже позволяет играть во многие современные игры.

Стоит ли покупать Intel Core i5?

Да, особенно если играете или работаете с требовательными вычислительными задачами. По сравнению с Core i3, здесь больше ядер и выше тактовые частоты.

Интересный факт: раньше CPU 3-й серии были двухъядерными, а 5-й — 4-х. А сейчас обе выросли на 2 ядра!

Поскольку большинство современных игр не оптимизированы для использования более чем 4 ядер, 6-ядерных процессоров i5 достаточно для любых целей. Дополнительные 2 ядра могут пригодиться для особо требовательных игр или ведения потоковой трансляции в Twitch.

Что выбрать: Intel Core i5 или Core i3?

Если есть возможность, то лучше брать более производительный процессор. Исключение составляет случай, когда компьютер не используется для современных игр и других требовательных задач. В таком случае вы просто не заметите разницу между ними. Браузер, офисные программы и видеоплееры отлично работают и с младшей моделью.

Нужен ли мне Core i7?

Для большинства пользователей производительность этой серии будет избыточна. Если не планируете регулярно вести прямые трансляции со своего компьютера или обрабатывать видео, то переплачивать не стоит. Это будут пустые инвестиции.

Что лучше для игр — i5 или i7?

Если часто играете, то единственная причина купить что-то мощнее чем Core i5 — это задел на будущее. Хотя стоит брать в учет, что через несколько лет новое поколение серии i5 может быть по производительности ничем не хуже чем текущие i7.

Немного меняется ситуация, когда речь идет о мобильных процессорах, используемых в ноутбуках. Там стоят урезанные версии, поэтому для игрового ноутбука почти всегда желателен процессор седьмой серии.

Зачем нужен Core i9.

Core i9 является очень дорогим и мощным процессором компании, который может в некоторых случаях повысить производительность при работе с большими вычислительными данными. Например, работа с 4К-видео, HDR, 3D-моделинг, прямые трансляции в высоком разрешении. Хотя даже в этих случаях можно обойтись Core i7 8700K или i7 9700K.

Мы бы рекомендовали девятую серию только для двух типов пользователей:

1. Профессионалам, которым действительно нужны дополнительные вычислительные мощности и сэкономленное время.
2. Энтузиастам, которые могут позволить себе большую переплату за дополнительную мощность, даже если она не нужна.

«Короче, Склифосовский!»

«Так какой процессор лучше для меня», наверное, спросят многие. Написано много, в разновидностях, характеристиках и прочем можно заплутать, а выбрать что-то надо. Ну что ж, для нетерпеливых сведу все в одну табличку, которая расставит процессоры по их применимости для тех или иных целей.

Итак:

Upd. 2018. Время не стоит на месте и после появления нового, 8-го поколения процессоров, приходится заметно пересматривать применимость процессоров для тех или иных задач. В частности, особо заметные изменения произошли в сегменте энергоэффективных «U» процессоров. В 8-м поколении это наконец-то полноценные 4-ядерные «камни» с существенно лучшей производительностью, нежели из предшественники, при сохранении того же значения TDP. Посему, смысла в выборе что-то типа i7 7500U, i5 7200U и т. п. я не вижу.

Единственный аргумент, который может повлиять на решение предпочесть именно эти CPU — существенная скидка на ноутбуки с ними на борту . В других случаях, против новых процессоров у старых «U» нет никаких шансов.

Сразу скажу, что это усредненная классификация, не учитывающая финансовые затраты, необходимость выбора того или иного варианта. Да и общая производительность зависит не только от процессора. Даже мощный «камень» может не раскрыть свой потенциал, если установлен небольшой объем памяти, используется бюджетный жесткий диск, и при этом используются программы, «жадные» до аппаратных ресурсов.