В начале августа компания Intel представила новую десктопную платформу, а также процессоры семейства Skylake с архитектурой Core 6-го поколения. Посмотрим, что же производитель предлагает для настольной системы в 2015 году.
Площадкой для презентации новой десктопной платформы Intel стала одна из крупнейших игровых выставок – Gamescom. На мероприятии были представлены 14-нанометровые процессоры с архитектурой Intel Core 6-го поколения. Символично, что старт чипам Skylake дали топовые модели семейств Core i5 и Core i7.
Содержание
Архитектура
Для чипов Skylake используется обновленная архитектура, однако о проведенных изменениях информации практически нет. Есть лишь сам факт. Больше деталей производитель обещает представить на центральном IDF 2015, который в этом году пройдет в средине августа – раньше обычного.
Пока же, согласно заявлениям производителя, можно говорить, что чипы Skylake имеет более высокую удельную производительность на мегагерц, по сравнению с таковой для предшественников. В частность речь о том, что новые процессоры будут опережать чипы Haswell на величину до 10%, а отрыв от более ранних моделей должен быть еще более значительным.
Важная особенность архитектуры Skylake, которая априори предполагает использование новых плат – отсутствие встроенного преобразователя напряжений (FIVR) для различных блоков процессора. Такой модуль имели чипы двух последних поколений, но в десктопных процессорах Skylake производитель решил отказаться от такой конфигурации.
Интегрированный FIVR, который получили чипы Haswell/Broadwell позволяет улучшить энергопотребление системы. Это очень важно для мобильных платформ. Однако, как оказалось во время работы на повышенных частотах, а также с увеличенным напряжением питания, FIVR сам становится источником нагрева, не позволяя добиться предельных частот при разгоне CPU. В случае со Skylake блок FIVR опять перекочевал на материнские платы.
Представленные процессоры получили графическое ядро Intel HD 530, которое относится к 9 поколению встроенной графики Intel (Gen9). Как видим, наименование графической части изменилось. Теперь для идентификации встроенного GPU используется трехсимвольное обозначение. Встройка для новых Core i5 и Core i7 включает 24 вычислительных блока. В случае с Core i7-6700K, графическое ядро может ускоряться до 1150 МГц, а у Core i5-6600K – до 1100 МГц.
Новая графика поддерживает API DirectX 12, OpenGL 4.4 и OpenCL 2.0, при этом также обеспечена поддержка аппаратного декодирования видео набирающего популярности формата HEVC (H.265).
Учитывая количество вычислителей, очевидно, что встройка Skylake будет не столь производительной, как интегрированная графика десктопных Broadwell, которая помимо 48 исполнительных блоков имеет еще и объемный буфер eDRAM. Вместе с тем, скорость графики Skylake будет выше, чем у старших моделей процессоров с архитектурой Haswell. Напомним, что последние оснащаются Intel HD 4600, включающей 20 вычислительных модулей. Как видим, у Intel HD 530 даже в количественном выражении 20%-ное преимущество, а если учесть, что сами блоки также получили ряд оптимизаций, то заявленный перевес в 20–40% не выглядит чем-то неправдоподобным.
Модельный ряд
На первом этапе производитель предложил два процессора с обновленной архитектурой – Core i5-6600K и Core i7-6700K. Обе модели четырехъядерные и предлагают разблокированный множитель для частотных экспериментов.
Базовая частота Core i7-6700K составляет 4,0 ГГц, при этом процессор под нагрузкой может ускоряться до 4,2 ГГц. Модель имеет 8 МБ кеш-памяти третьего уровня и поддерживает технологию Hyper-Threading, позволяющую обрабатывать одновременно до 8 потоков. Частотная формула Core i5-6600K – 3,5/3,9 ГГц. Объем кеш-памяти L3 у данной модели составляет 6 МБ, и, как и у всех чипов семейства Core i5, здесь отсутствует поддержка Hyper-Threading. Оба процессора получили тепловой пакет в 91 Вт. Несмотря на 14-нанометровый техпроцесс, TDP чипов увеличился в сравнении с таковым для предшественников. Для топовых процессоров линейки Haswell пакет составлял 88 Вт. Однако, все же это расчетные значения, а не фактические показатели, к которым мы еще вернемся.
Процессоры семейства Skylake получили двухканальный контроллер памяти. При этом CPU поддерживают оперативку стандартов DDR4 и DDR3L. Речь о гибридной конфигурации не идет, чипы будут работать либо с одним типом, либо с другим. Конечно, в большей мере новая платформа будет ориентирована на DDR4. Она экономичнее, имеет более высокую пропускную способность и по цене уже лишь немногим превышает таковую для DDR3. Наверняка производители плат будут предлагать модели и с разъемами DDR3L, возможно мы увидим и гибриды с парой слотов для DDR4 и двумя разъемами для DDR3L, но по итогам подобных экспериментов в прошлом, можно оговорить, что это будет скорее экзотика.
Номинально для представленных чипов заявлена поддержка DDR4-2133 и DDR3L-1600, но процессоры позволяют использовать и более скоростные комплекты.
Рекомендуемая стоимость процессоров – на уровне таковой для предшественников. Если говорить о розничных версиях, то Core i7-6700K предлагается за $350, тогда как для Core i5-6600K установлена цена в $243.
Для упаковки процессоров используется новое оформление с ярким красочным узором. Стоит отметить, что энтузиастские версии процессоров теперь будут поставляться без штатной системы охлаждения. Производитель предполагает, что владельцы чипов с индексом «К» наверняка захотят поэкспериментировать с разгоном CPU, потому лучше изначально обзавестись более эффективным охладителем. В такой ситуации нагрев процессоров целиком и полностью зависит от возможностей используемой СО.
Платформа
Переход на обновленную вычислительную архитектуру зачастую предполагает смену процессорного разъема. И дело здесь не во всемирном заговоре и желании Intel получить дополнительную прибыль и дать заработать производителям материнских плат. Последнее конечно же также имеет место, однако основной причиной отсутствия совместимости является серьезные изменения в конфигурации подсистемы питания, а также дополнительные коммутационные связи, которые ранее не использовались. Можно ли было изначально предусмотреть все изменения чтобы владельцу системы не требовалось менять плату чаще чем раз в 5–7 лет? Вопрос риторический. Все же за такой период даже в десктопном сегменте, замедлившем темп развития, происходят серьезные преобразования, которые не всегда заметны на первый взгляд.
Так или иначе, следует принять как данность, что для чипов семейства Intel Skylake понадобится новая материнская плата с разъемом LGA1151, не предусматривающая обратной совместимости с процессорами Haswell/Broadwell.
Вместе с первыми процессорами Skylake производитель представил чипсет Intel Z170. Это наиболее прогрессивный вариант из сотой серии, которая будет включать несколько версия для различных категорий систем.
Ожидаемо Intel Z170 предлагается в одночиповой компоновке. С тех пор, как контроллеры памяти и шины PCI Express перебрались под крышку процессора, чипсет отвечает сугубо за работу периферийного обвеса. Впрочем, возможности микросхемы PCH не стоит недооценивать. Чипсет Intel для новой платформы получил ряд полезных усовершенствований. Прежде всего, отметим, что в случае с Intel Z170 для связи с процессором используется шина DMI 3.0, которая имеет вдвое большую пропускную способность (порядка 4 ГБ/c в обоих направлениях), чем применяемая DMI 2.0 для чипсетов предыдущего поколения.
Еще одним очень важным нововведением стала поддержка шины PCI Express 3.0, причем в распоряжении чипсета оказывается 20 таких линий. Тогда как, например, Intel Z97 предлагает только 8 линий PCI Express, причем стандарта 2.0. Увеличенное число линков должно исключить, или, как минимум, радикально уменьшить количество ситуаций, когда невозможно одновременно использовать всю периферию. Ранее, как раз из-за ограничений чипсета, условия «если-то» регулярно возникали, особенно для функциональных плат.
Intel Z170 предлагает 10 портов USB 3.0, а также 14 портов USB 2.0. Этого достаточно для самых оснащенных моделей плат. Здесь можно было бы написать, что теперь не понадобятся дополнительные микросхемы, но это не так. Чипсеты новой серии, увы, не получили встроенный контроллер USB 3.1, потому производители дополнительной обвязки не останутся без работы. Разработчики плат в свою очередь будут использовать внешние чипы для реализации USB 3.1.
Конечно, чипсет предлагает поддержку протокола NVMe, кроме того, позволяет организовывать RAID-массивы из накопителей, подключенных с помощью шины PCI Express (PCI-E, M.2, U.2). Учитывая большое количество линий PCI Express, наверняка платы будут предлагать несколько вариантов подключения SSD с помощью скоростной шины.
Что касается SATA, то здесь возможности Intel Z170 не отличаются от таковых для предшественников – чипсет предлагает шесть каналов SATA 6 Гб/с.
В плане управления процессорными линиями PCI Express также никаких нововведений. Чипсет позволяет распределить доступные линии в пропорциях x16, x8+x8 или x8+x4+x4. Учитывая наличие 20 чипсетных PCI-E 3.0, а также возросшую пропускную способность DMI 3.0, наверняка мы увидим платы, позволяющие для многоадаптерных конфигураций использовать в том числе и ресурсы чипсета.
Производители материнских плат с неподдельным интересом ожидали запуск новой платформы. Объемы выпуска продуктов снижается, а старт Skylake очевидно должен повысить интерес к новым устройствам. Тайваньские компании очевидно рассчитывали выкатить свои линейки еще к Computex 2015, однако сроки запуска новой платформы были перенесены. Все производители представили целые линейки моделей на базе Intel Z170. Очевидно, что их количество и разнообразие со временем будет лишь увеличиваться. Кроме того, вскоре нас ждет и анонс устройств на более доступных чипсетах Intel 100-Series.
Внешне новый процессорный разъем LGA1151 практически не отличается от LGA1150. Механизм крепления чипов идентичен. Не изменилось и расстояние между отверстиями для фиксации кулеров. Совместимость сохранена, потому охладители с креплением для LGA1150 можно спокойно использовать и для новой платформы.
Intel Core i7-6700K
Флагман новой процессорной линейки – Core i7-6700K. Как мы уже отмечали, процессор имеет частотную формулу 4,0/4,2 ГГц. Предшественник – Core i7-4790K – также имеет базовые 4,0 ГГц, однако топовый Devil’s Canyon ускоряется под нагрузкой вплоть до 4,4 ГГц. Использование чуть менее агрессивного алгоритма динамического разгона Turbo Boost 2.0 можно расценить как уверенность производителя в том, что Skylake имеет более высокую производительность на мегагерц, а потому может продемонстрировать лучшие показатели даже при чуть меньших тактовых частотах.
Чип имеет достаточно высокое базовое напряжение. По крайней мере, для нашего тестового экземпляра по умолчанию устанавливалось значение в 1,28 В.
В режиме покоя частота процессора снижается до 800 МГц при 0,8 В.
Внешне процессоры семейств Skylake и Haswell схожи, однако, по уже указанными причинам, электрически они не совместимы. Как видно на фото, у процессоров на различном расстоянии от края расположены «ключи» – дополнительный предохранитель от попытки использовать процессор с неподходящей платой.
Из визуальных отличий чипов нельзя не отметить заметно более тонкую подложку процессора у новых CPU. Толщина текстолитовой основы у Haswell составляет 1,2 мм, тогда как у Skylake – 0,8 мм. При этом для 14-нанометровых CPU производитель использует чуть более массивную теплораспределительную крышку. Бесстрашные энтузиасты, уже успевшие «скальпировать» новые чипы, отмечают, что масса крышки Haswell составляет 22 г, тогда как кожух нового CPU тянет на все 26 г. Что касается термоинтерфейса, то здесь по-прежнему используется теплопроводящая паста. Увы, бесфлюсовый припой теперь является уделом лишь чипов для LGA2011/2011-v3.
Владельцы процессоров, которым уже удалось заглянуть под крышку Skylake, отмечают на поверхности подложки нет дополнительных элементов. При этом физические габариты нового кристалла заметно меньше, чем у Haswell. Кремниевая пластинка имеет площадь порядка 123 мм², тогда как у процессоров с архитектурой Core 5-го поколения – 177 мм². Переход на новый техпроцесс дает о себе знать.
Разгон
Процессоры с индексом «K» традиционно имеют разблокированный множитель, что заметно облегчает процесс разгона чипа. В плане возможностей тюнинга Skylake предлагают еще больше. Теперь базовую частоту BCLK можно плавно изменять с дискретностью в 1 МГц.
Для платформы LGA1150 использовались определенных опорные значения 100/125/166 МГц при незначительном отклонении от которых сложно было получить стабильную работу чипа. Теперь же BCLK можно изменять без привязки к указанным точкам. Однако, нужно отслеживать коэффициенты для модулей памяти. При изменении BCLK,рабочая частота планок ОЗУ также будет изменяться.
Конечно, при наличии разблокированного множителя, возможность плавно регулировать BCLK – инструмент для суперфинишной доводки. Будет ли возможность изменять опорную частоту для моделей без индекса «К»? Вот где вопрос. Но, ответ на него мы получим лишь после выхода соответствующих CPU.
Что же касается частотного потенциала рассмотренного инженерного семпла Core i7-6700K, то частоту чипа нам удалось поднять до 4,6 ГГц после увеличения напряжения до 1,32 В. Судя по результатам, которых удалось достичь коллегам во время обзоров первых Skylake, это типичный показатель для новых 14-нанометровых CPU. В среднем удается добиться стабильной работы четырехъядерных чипов на 4,6-4,7 ГГц. В целом, это лишь немногим выше того, что удавалось получать от Haswell. Но, если учесть, что IPС у чипов Skylake выше, на схожей частоте они будут предлагать более высокий уровень производительности.
Производительность
Для оценки возможностей Core i7-6700K (4,0/4,2 ГГц) логичнее всего использовать результаты предшественника – Core i7-4790K (4,0/4,4 ГГц). Кроме того, на диаграммах также представлены результаты десктопной версии Broadwell – Core i7-5775C. Отметим, что Skylake фактически приходят на смену Haswell, тогда как представленные модели Broadwell являются скорее специфическим ответвлением для платформы LGA1150.
В процессорном подтесте 3DMark новый чип демонстрирует 6,7%-ное преимущество.
С рендерингом сцены в Cinebench R15 чип Core i7-6700K справляется быстрее Core i7-4790K на 4,7%.
А вот в наборе вычислительных тестов PassMark новичок уступил топовому Haswell. Отличие небольшое – 1,7%, но любопытен сам факт того, что в некоторых задачах более высокая частота может давать преимущество чипу даже с менее прогрессивной архитектурой.
Почти 2%-ное преимущество Core i7-6700K получил во время архивации 7-Zip.
Старший Skylake оказался на 3% расторопнее топового Haswell в WinRAR, однако они оба отстающие на фоне результатов Core i7-5775C, который пожинает плоды, уместив весь используемый словарь архиватора в кеш-памяти L4. Да, eDRAM в ряде задач может здорово выручить.
GeekBench отдает предпочтение Skylake. Хотя, опять же, разница не очень большая 3,5%.
С перекодированием видео 4K HEVC в 1080p H.264 новый чип справился на 10% быстрее. Тогда как при подключении QuickSync результаты оказались идентичны таковым для Core i7-4790K.
Производительность процессоров в играх при использовании дискретной видеокарты ожидаемо практически не отличается. Для игровой платформы любой из представленных чипов окажется отличным вариантом.
Мы также оценили возможности интегрированного видео Intel HD 530. Встройка Skylake демонстрирует преимущество над Intel HD 4600 на уровне 10–42%. В среднем разница составляет порядка 20–25%. Именно на эти значения стоит ориентироваться, если вы рассчитываете на возможности интегрированной графики. Конечно, Core i7-5775C c Intel Iris Pro 6200 в этой дисциплине вне конкуренции, но на данный момент это наиболее скоростная графика на рынке.
Обобщая полученные результаты, можем говорить, что Core i7-6700K в плане вычислительной производительности примерно на 5%-опережает старшую модель семейства Devil’s Canyon. При этом процессоры Skylake получили на 20-25% более скоростную встроенную графику.
Энергопотребление
Несмотря на использование 14-нанометрового техпроцесса, модели чипов с разблокированным множителем имеют довольно высокий тепловой пакет – 91 Вт. Однако, это заявленное значение. Мы замерили показатели систем с процессорами разных поколений в реальных условиях.
Как оказалось, под нагрузкой потребление платформы на базе Skylake даже немногим ниже, чем в случае с Haswell. Как минимум, можно говорить о том, что показатели сравнимы. Конечно, до результатов 65-ватнного Broadwell не дотянуть, но в данном случае экономичность не была основной целью.
Итоги
Оправдывает ли ожидания новая платформа и топовый процессор семейства Skaylake? В целом – да. Что любопытно, появление 14-нанометровых чипов именно в таком виде устраивает всех. Владельцы систем на базе чипов Haswell, которые серьезно вложились в покупку могут с облегчением вздохнуть. В плане производительности новая платформа не приносит радикальных изменений, а значит в свое время пользователи отнюдь не ошиблись, решившись на сборку ПК в тот момент, когда он действительно был необходим. В свою очередь те, кто решил все же дождаться выхода Skylake и обновленной платформы, получат в свое распоряжение за те же деньги несколько более скоростную и функциональную систему. А значит, испытывали свое терпение они тоже не напрасно.
Безусловно, отсутствие сильного конкурента в сегменте производительных решений позволяет Intel акцентировать внимание на расширении возможностей встроенной графики и улучшении экономичности своих процессоров. В плане быстродействия производителю попросту некому что-то доказывать и пытаться превзойти. Потому полученные 5–10% к результатам решений предыдущего поколения скорее можно считать ожидаемым итогом. Вместе с тем, производитель продолжает улучшать десктопный фундамент. Платы с новым чипсетом предлагают большее количество скоростных интерфейсов и расширенные возможности для создания дисковой подсистемы. С выходом чипов Skylake в категорию массовых решений переходит и оперативная память DDR4,которая ранее использовалась лишь для топовых систем.
В скором времени Intel расширит линейку четырехъядерных чипов, а также представит двухъядерные модели Skylake семейств Core i3, Pentium и Celeron. Производитель планирует достаточно оперативно закрыть все ниши, предлагая разноплановые варианты систем в рамках платформы LGA1151. Конечно, масштабной миграции с платформ предыдущего поколения никто не ожидает, но для новых систем конечно предпочтительнее уже максимально современная основа, которая будет актуальна как минимум 2–3 года.