Обзор Intel Core i7-6950X Extreme Edition: попадание в десятку

Компания Intel сегодня официально представила новую линейку десктопных процессоров для энтузиастской платформы LGA2011-v3. Чипы семейства Broadwell-E имеют обновленную архитектуру, изготавливаются по нормам 14 нм и могут включать до 10 вычислительных ядер. Посмотрим, на что способна топовая модель новой серии – Intel Core i7-6950X Extreme Edition.

В ассортименте производителя процессорам для LGA2011-v3 отведена особая роль. Intel традиционно уделяет отдельное внимание потребностям пользователей, которым нужна максимальная вычислительная производительность любой ценой.

История энтузиастских чипов начинается с 2003 года, когда был представлен одноядерный 130-нанометровый процессор Pentium 4 Extreme Edition. За прошедшее время Intel выпустила уже несколько поколений чипов, каждое из которых был своеобразным маркером того, что компания может в принципе предложить обладателям десктопных систем.

Intel Broadwell-E

При производстве чипов нового семейства используется 14-нанометровый техпроцесс. Уже лишь этот факт – событие весьма долгожданное. Для актуальных ныне чипов Haswell-E применялись нормы производства 22 нм. Более совершенные нормы изготовления кремниевых кристаллов позволяют увеличить количество транзисторов, которые могут содержаться на пластинке, а также теоретически должны повлиять на частотный потенциал.

Принципиальных архитектурный изменений Broadwell-E не предлагают. Согласно принципу обновления, данное поколение чипов подразумевает переход на более совершенный техпроцесс изготовления с некоторыми косметическими поправками.

Процессоры Intel Core i7-68xx/69xx

Линейка Broadwell-E включает 4 модели. Флагман серии – Core i7-6950X Extreme Edition примечателен тем , что это первый 10-ядерный чип, номинально предназначенный для десктопных систем. Процессор поддерживает технологию Hyper-Threading (HT), позволяющую CPU одновременно обрабатывать до 20 потоков данных. Базовая рабочая частота Core i7-6950X – 3,0 ГГц, при этом процессор может ускоряться до 3,5 ГГц, в зависимости от характера нагрузки. Еще одна привилегия старшей модели – 25 МБ кеш-памяти третьего уровня (L3). Данная модель оказывается вне категорий как по техническим параметрам, так и по рекомендуемой стоимости CPU. Выходя за привычные для энтузиастских моделей рамки, производитель установил для Core i7-6950X душевный ценник в $1569.

В линейке также присутствует одна 8-ядерная модель. Чип Core i7-6900K имеет частотную формулу 3,2/3,7 ГГц и оснащен 20 МБ L3. HT увеличивает количество обрабатываемых потоков до 16. Стоимость 8-ядерных чипов Intel все еще привязана к символичным $999. В целом данная модель представляется адекватной заменой для восьмиядерного Core i7-5960X. За те же деньги теперь предлагается более совершенная модель с повышенными частотами и некоторой дополнительной функциональностью.

Следующая в иерархии модель – Core i7-6850К. Это 6-ядерный процессор с частотной формулой 3,6/3,8 ГГц, имеющий на борту 15 МБ кеш-памяти L3 и умеющий обрабатывать до 12 потоков. Судя по ценнику в $587, несложно предположить, что данный CPU приходит на замену Core i7-5930K, который при схожей стоимости имеет чуть более скромные частотные показатели.

Младшая модель Core i7-6800К также имеет 6 вычислительных ядер и 15 МБ L3. CPU получил базовые 3,4 ГГц и 3,6 ГГц при авторазгоне Turbo Boost 2.0. Конечно поддержка Hyper-Threading и здесь имеется. Что касается сходства с младшим чипом серии Haswell-E, то как и Core i7-5820K (3,3/3,6 ГГц), данный процессор располагает 28 линиями шины PCI Express 3.0, тогда как у всех более дорогостоящих версий таких линков 40. Отметим, что стоимость базовой 6-ядерной модели немного возросла, по сравнению с той, что использовалась для чипов Haswell-E. Рекомендуемая цена Core i7-6800К составляет $412, тогда как  Core i7-5820K на момент анонса стоила $389.

В чипах Broadwell-E реализована новая технология Intel Turbo Boost Max Technology 3.0, позволяющая эффективнее использовать ресурсы процессора при однопоточной нагрузке. В таких условиях частота одного ядра может максимально повышаться, превышая граничное значение Turbo Boost 2.0. При этом важно, чтобы выполняемая задача была перенаправлена на ядро, которое максимально ускорилось, потому здесь нужна поддержка со стороны операционной системы.

Все процессоры Broadwell-E имеют номинальную поддержку памяти DDR4-2400, тогда как для Haswell-E была заявлена DDR4-2133. Впрочем, учитывая то, что это лишь рекомендуемые режимы, то серьезным апдейтом это не назовешь.

Напомним, что процессоры энтузиастских линеек имеют 4-канальный контроллер памяти, позволяющий добиться очень высокой пропускной способности. Такая наследственность досталась чипам от серверных Intel Xeon. В рамках домашних задач высокая ПСП не всегда важна, но тут уж многое зависит от конкретных задач.

Все чипы Broadwell-E, включая 10-ядерную модель, укладываются в рамки теплового пакета 140 Вт. Заявленный TDP такой же, как и у Haswell-E, но фактическое энергопотребление конкретных чипов серии будет отличаться в зависимости от характеристик.

Напомним, что чипы для LGA2011-v3 в принципе не имеют встроенного графического ядра. Для работы системы обязательно понадобится дискретная видеокарта.

Платформа

Процессоры Broadwell-E можно использовать с материнскими платами на чипсете Intel X99. Это значит, что любая модель с процессорным разъемом LGA2011-v3 может принять на борт чип нового поколения. Все, что понадобится сделать в этом случае – обновить микрокод. Все производители плат преждевременно подготовили прошивки, добавляющие поддержку 14-нанометровых чипов. Если вы уже располагаете платой на Intel X99, стоит скачать на сайте производителя свежую версию BIOS.

Intel не предлагала новую системную логику, потому как в плане оснащения и возможностей PCH Intel X99 не имеет ярко выраженных недостатков. Для интеграции в чипсет контроллеров USB 3.1 и Thunderbolt 3, увы, время еще не пришло, а в остальном функциональность актуальной платформы LGA2011-v3 на хорошем уровне. Пожалуй, не помешало бы лишь увеличить количество доступных чипсету линий PCI Express, а также использовать линки, соответствующие спецификации PCI-E 3.0. Но, это уже скорее апдейт для следующего поколения платформы. Пока же, при необходимости подключить скоростные накопители, будут заимствоваться процессорные линии PCI Express, к счастью недостатка в этом у них точно нет.

Несмотря на то, что чипы Broadwell-E прекрасно работают с уже представленными моделями на Intel X99, для производителей материнских плат анонс 14-нанометровых CPU – это прекрасная возможность обновить свой модельный ряд, доукомплектовав устройства новыми «плюшками». Прежде всего, это, конечно же, контроллеры USB 3.1 с портами USB-Type C, контроллеры Thunderbolt 3, разъемы для подключения накопителей формата M.2. Многие модели предлагаются уже с нативным портом U.2, который представляется перспективным для подключения скоростных 2,5-дюймовых SSD. Модели, позиционируемые в качестве основы для мощных игровых ПК получат качественные аудиоконтроллеры и сетевые чипы. Уже почти обязательной опцией стала подсветка различных узлов плат. Причем производители придумывают все новые схемы подсветки, усложняя алгоритмы управления «огоньками».

Intel Core i7-6950X

Впервые номинально десктопная модель процессора включает 10 вычислительных ядер. Учитывая поддержку Hyper-Threading, чип может обрабатывать до 20 потоков данных одновременно.

С увеличением количества ядер, также был увеличен и объем кеш-памяти. Core i7-6950X имеет на борту 25 МБ общего кеша 3-го уровня, который могут использовать все блоки x86. Кроме того каждое ядро имеет по 64 КБ (32+32 КБ) кеша первого уровня и 256 КБ L2. В этой части без количественных изменений.

Процессоры Broadwell-E используют тот же процессорный разъем, что и предшественники – LGA2011-v3, потому теоретически не должны заметно отличаться от моделей Haswell-E. Однако новые чипы все же имеют ряд конструктивных особенностей.

Прежде всего этого форма и профиль теплораспределительной крышки. Она заметно отличается от той, что использовалась для процессоров предыдущего поколения.

Еще одно заметное внешнее отличие Haswell-E и Broadwell-E – значительно более тонкая текстолитовая подложка у 14-нанометровых CPU. К тому же площадка PCB у Broadwell-E также имеет более яркий окрас. Отличие в толщине подложки компенсирует высота профиля теплораспределительной крышки, потому с установкой систем охлаждения никаких сложностей не будет.

Компоновка нижней панели также заметно отличается. Количество и расположение контактных групп, конечно же, идентичное, а вот элементы поверхностного монтажа на Haswell-E и Broadwell-E расположены по-разному.

Согласно новому циркуляру, компания Intel официально не раскрывает данные о площади кристалла и количестве транзисторов, которые содержаться в процессорах. Примерный размер кремниевой площадки мы наверняка узнаем, как только бесстрашные оверклокеры снимут теплораспределительную крышку, а количество транзисторов возможно удастся выудить во время очередной утечки. В любом случае, эти значения представляют скорее академический интерес.

Что же касается практики, отметим, что новые чипы значительно проще извлекать из разъема, не испачкав термопастой руки. Специальные крылышки на профиле крышки как бы специально сделаны для того, чтобы чип можно было аккуратно взять пальцами. Красота.

Для охлаждения Core i7-6950X понадобится хороший кулер. TDP в 140 Вт – это не просто цифра в перечне спецификаций. С аппетитом у 10-ядерной модели все неплохо, потому тепло отводить нужно эффективно. В комплекте с чипами под LGA2011-v3 не поставляется штатная СО, потому об охладителе придется подумать отдельно.

Во время экспериментов мы использовали кулер Thermaright Archon Rev.A и теплопроводную пасту Arctic MX-4. В таких условиях под высокой нагрузкой на все вычислительные блоки, Core i7-6950X прогревался до 63–67 градусов.

Не скроем, приятно видеть в диспетчере задач такую картину. 20 логических блоков, которые могут одновременно выполнять различные задания. Это впечатляет и в то же время озадачивает. Как же использовать такие ресурсы?

Конфигурация тестового стенда

Производительность

Производительность любых процессоров для платформы LGA2011-v3 изначально высока в контексте настольной системы. К сожалению, в нашем распоряжении не было топовой модели предыдущего семейства. Потому, чтобы ввести результаты Core i7-6950X в привычную систему координат, мы использовали для сравнения 6-ядерный Core i7-5930K, а также наиболее скоростную 4-ядерную модель для LGA1151 – Core i7-6700K.

Несмотря на меньшие количество ядер и объем кеш-памяти, Core i7-5930K имеет более высокие рабочие частоты, чем у Core i7-6950X – 3,5/3,7 ГГц. Учитывая схожесть внутренних архитектур, повышенная частота отчасти должна компенсировать разницу в количестве функциональных блоков. Core i7-6700K и вовсе имеет «всего» 4 вычислителя, однако чип работает на 4,0/4,2 ГГц и основан на архитектуре Skylake.

Платформа LGA2011-v3 в целом зачастую выбираются пользователями вполне осознанно. Из-за немалой стоимости компонентов, нельзя случайно собрать ПК на базе LGA2011-v3. Очевидно, что преимущества чипов с увеличенным количеством ядер наилучшим образом проявляются в многопоточных задачах. Именно в этих случаях востребован потенциал процессоров, за который изначально приходится выложить кругленькую сумму.

Краткий список експресс-тестов открывает приложение Cinebench R15. Результаты в данной утилите полезны тем, что это не банальная «синтетика», а тест с просчетом трехмерной сцены, основанный на реальном движке рендеринга из пакета MAXON Cinema 4D. Преимущество 10-ядерной модели показательно, особенно если представить, что условные баллы трансформируются во время, затрачиваемое для получения финальной сцены.

Тест PassMark 8.0 включает набор разноплановых нагрузочных наборов и поддерживает многопоточноть. Последний факт стал определяющим в итоговых результатах.

Очень интересна ситуация в архиваторах. Внутренний тест в 7-Zip показывает почти двукратное преимущество Core i7-6950X над Core i5-6700K и порядка 50% прирост производительности в сравнении с показателями 6-ядерного Core i7-5930K.

Феноменальные показатели 10-ядерного чипа в WinRAR 5.40 предположительно можно объяснить тем, что большая часть словаря, используемого для компрессии данных, помещается в объемный кеш процессора, потому при сжатии процессор реже обращается к значительно более медленной оперативной памяти. Такая особенность дает i7-6950X почти двукратное преимущество над i7-5930K, а топовый Skylake отстает от нового флагмана платформы LGA2011-v3 в 2,6 раза. Конечно, это скорее исключение, но все же приятно видеть, когда прирост производительности выражается не в процентном отношении, а в кратном. Редкий, знаете ли, случай по нынешним временам.

Несколько непривычно видеть на диаграммах скромные результаты для Core i7-6700K. Обычно эта модель возглавляет рейтинги. Но, как видим, все это происходит до тех пор, пока в дело не идут чипы под LGA2011-v3.

Еще один «суповый набор» из нагрузочных трасс различного характера также отдает предпочтение чипам с большим количеством вычислительных блоков. Что характерно, GeekBench регистрирует архитектурное преимущество Skylake и высокую частоту ядер Core i7-6700K, но чипы под LGA2011-v3 в многопоточной среде легко давят количеством.

Еще один пример эффективного прикладного использования многоядерных чипов – кодирование видео. С помощью HandBrake мы перекодировали 12-минутный фрагмент с разрешением 4К в Full HD, не изменяя кодек при транскодировании (H.264). На диаграмме отражено время, которое понадобилось для выполнения задачи. Те, кто часто сталкивается с подобными задачами, наверняка могут сделать для себя выводы.

Мы не будем давать общую оценку производительности чипов нового семейства. Очевидно, что в нынешних условиях Core i7-6950X недосягаем на десктопной рынке. Отчасти сравнивать его результаты стоило бы с таковыми для топовой модели предыдущего поколения – Core i7-5960X, но и в этом случае полученный прирост производительности стоило бы рассматривать с учетом стоимости нового флагмана, которая возросла в полтора раза. Core i7-6950X оказывается вне категорий. Все же это не замена Core i7-5960X, а возможность получить еще больше, заплатив соответствующую цену.

Пока за бортом оставляет производительность чипов в играх. Никаких особых сюрпризов мы там не ожидаем. До сих пор лишь не многие проекты эффективно используют 4 ядра, не говоря о большем их количестве. Однако, к этому вопросу мы все же еще вернемся, вооружившись GeForce GTX 1080.

Разгон

Разблокированный процессорный множитель для чипов Intel – не двузначный намек производителя на то, что данная модель способна на нечто большее, чем работа в штатном режиме. Все процессоры для энтузиастской платформы LGA2011-v3 позволяют по своему усмотрению регулировать множитель. Не являются исключением и новые чипы Broadwell-E. Более того, переход на 14-нанометровых техпроцесс сулит повышение частотного потенциала, потому реальные возможности процессоров весьма любопытны.

Сразу отметим, что «большие» процессоры, как правило, могут работать на меньших частотах, чем четырехъядерные модели для платформы LGA1151. Увеличенные габариты кристаллов и большее количество вычислительных ядер – факторы, которые ограничивают разгонный потенциал.

Напомним, что типичные значения частот, которых удавалось достичь при форсаже Haswell-E – 4,2–4,3 ГГц. Все что выше, уже можно было считать большой удачей.

Поэкспериментировав с Core i7-6950X, мы добились стабильной работы тестового экземпляра на частоте 4,2 ГГц. При этом напряжение питания вычислительных ядер понадобилось увеличить со стандартных 1,1 В до 1,225 В, на кеш-памяти – до 1,15 В.

Большого частотного прироста от Broadwell-E ожидать не стоит. По крайней мере, это касается 10-ядерной модели с увеличенным объемом кеш-памяти. К тому же для разгона чипов, как и в случае с Haswell-E, понадобится хорошая система охлаждения. Речь о воздушных суперкулерах или даже, предпочтительнее жидкостные СВО. При повышении частот, требующих и увеличения питающий напряжений, энергопотребление и нагрев CPU растут довольно быстро.

Нам еще предстоит детальнее изучить возможности разгона новых 14-нанометровых процессоров. Интересно было бы также оценить, как с этим обстоят дела у чипов с меньшим количеств вычислительных блоков.

В итоге

Процессоры серии Broadwell-E стали ожидаемым обновлением линейки чипов для энтузиастов. Переход на новый техпроцесс изготовления кристаллов позволил производителю увеличить количество вычислительных ядер, нарастить объем кеш-памяти и подтянуть тактовые частоты. К счастью 14-нанометровые чипы работают на материнских платах с чипсетами Intel X99, не требуя обновления платформы.

LGA2011-v3 по-прежнему остается безальтернативным вариантом в тех случаях, когда важны максимальная производительность и возможность использовать связку из нескольких видеокарт. Сборка такой платформы – дорогое удовольствие, но если цель оправдывает средства, то почему бы и нет. Топовый Core i7-6950X откровенно хорош. Ему нет равных в многопоточных задачах. При этом энергопотребление чипа примерно на уровне такового для чипов прошлого поколения. Конечно, смущает высокая стоимость процессора, но это решение для тех, кто за ценой не постоит, но хорошо понимает, чего хочет получить взамен.