Компания Intel чётко следует своему известному “тик-так” принципу и 23 апреля 2012 представила новое поколение микропроцессоров. Для тех наших читателей, кому “часовая” метафора показалась не совсем понятной, раскроем её смысл. Intel в своём производственном процессе руководствуется чередующимся двухтактовым циклом: сначала отлаживает технологический процесс с передовыми нормами, а затем разрабатывает под него новую микроархитектуру. Каждый такт сопровождается выходом очередного семейства микропроцессоров.

Поколение Sandy Bridge привнесло существенные микроархитектурные изменения, подняло уровень производительности на новый уровень и завершило цикл разработки для норм 32 нм. Пришло время нового “тика”. И 23 апреля 2012 компания представила процессоры Ivy Bridge, в основе которых уже проверенная логика работы, перенесенная на более тонкий технологический процесс. Однако это не значит, что в процессорах нет ничего нового. Напротив, новинки содержат некоторые весьма существенные улучшения, которых многие ждали.

В нашу редакцию прислали тестовый экземпляр нового процессора Intel Core i7-3770K. Заблаговременный выход материнских плат на чипсетах седьмой серии, в том числе предназначенных для использования с Ivy Bridge, позволил нам подготовить передовую тестовую платформу. Мы рады представить вам сегодня обзор процессоров Ivy Bridge и результаты тестирования самого производительного из них.

Микроархитектура и особенности

Новинки получили несколько новых функций, которые, несмотря на отсутствие коренных изменений в архитектуре, являются важными и долгожданными. Но начать, на наш взгляд, стоит с базового и знакового — переход на новый технологический процесс. Каждый новый рубеж в уменьшении норм изготовления микроэлектроники даётся всё с большим трудом по объективным причинам. И тут надо отдать должное компании Intel, которая старается сохранить темпы внедрения все более “тонких” техпроцессов — примерно каждые два года происходит смена технологии.

Переход на 22-х нанометровые нормы потребовал внедрения нового типа транзисторов — так называемых 3D-транзисторов. Их особенности, наряду с общим стандартным снижением потерь при уменьшении норм, обеспечивают большую эффективность энергопотребления. Тепловой пакет (TDP) новых процессоров заявлен на ровне 77 Вт, даже у старших моделей. Правда по сети ходит слух о возможном повышении теплового пакета самой старшей модели, Core i7-3770K, до 95 Вт. Но подтверждение этой информации нам только предстоит получить.

Рассмотрим кристалл подробнее. Несмотря на внешнюю схожесть компоновки блоков с процессорами Sandy Bridge, общее количество транзисторов увеличилось более чем на 200 тысяч (1,16 млрд в SB и 1,4 млрд в IVB). При этом, площадь кристалла существенно уменьшилась — с 216 мм 2 до 160 мм 2 .

Кристалл Sandy Bridge

Кристалл Ivy Bridge

Слева направо: Core i7-3930K, Core i5-2500K, Core i7-3770K

и обратная сторона

На что же ушли дополнительные транзисторы? Основные изменения на кристалле коснулись встроенного графического ядра. Если в процессорах предыдущего поколения мы видели 12 вычислительных блоков (потоковых процессоров), то в новых их 16. Появилась аппаратная поддержка современного графического API — DX11, OpenCL 1.1, OpenGL 3.1. Вывод теперь возможен сразу на три монитора (в SB поддерживались лишь два). Компания также обещает существенный прирост производительности аппаратного декодера Quick Sync.

Наиболее важным с точки зрения перспектив является появление контроллера PCI Express 3.0. Процессоры в исполнении под сокет LGA 2011 им уже обзавелись, да и видеокарты уже вовсю продаются. Вот теперь и на платформах общего назначения этот передовой интерфейс стал доступен.

Контроллер оперативной памяти научился теперь в штатном режиме работать с памятью DDR3 1600 МГц. А для целей разгона в процессорах K-серии множители памяти позволяют получать внушительные 2667. Да и потолок множителя процессорных ядер был поднят до 63.

Что особенно должно порадовать потребителя, так это практически полная обратная совместимость на уровне процессоров и системной логики. То есть новые процессоры можно вставить в материнские платы с чипсетами шестой серии после обновления BIOS. Слово “практически” выражает исключение этой возможности для чипсетов Q65, Q67, B65.

Новый лидер производительности Core i7-3770K

Нам на тесты достался лакомый кусочек — топовый "камень" из новой линейки, Core i7-3770K. По большинству базовых характеристик модель идентична предыдущему топовому микропроцессору для платформы LGA 1155 — Core i7-2700K. Обратите внимание на данные в сравнительной таблице.

Характеристика	Core i7-3770K	Core i7-2700K
Количество ядер/потоков	4/8	4/8
Номинальная частота, ГГц	3,5	3,5
Частота в режиме Turbo, ГГц	3,9	3,9
Максимальный множитель	63	59
Объём кэш-памяти L3, Мбайт	8	8
Штатная частота работы оперативной памяти, МГц	1600	1333
Максимальная частота работы оперативной памяти (в режиме разгона), МГц	2667	2133
Линии PCI Express	rev. 3.0, 16	rev. 2.0, 16
Частоты работы графического ядра, МГц	650-1150	850-1350
Количество вычислительных блоков GPU	16	12
Поддержка графического API	DX 11, OpenGL 3.1, OpenCL 1.1	DX 10.1, OpenGL 3.0
Количество поддерживаемых дисплеев, шт.	3	2
Множитель графического ядра	57	60

Те же самые частоты, тот же объём кэш-памяти. Количественные показатели, касающиеся штатного режима работы, изменились лишь у графического ядра — 16 вычислительных блоков, вместо 12, чуть сниженные частоты работы.

В простое новый процессор снижает частоту до 1600 МГц

Кэш-память

Теперь посмотрим на новинку в деле.

Тестовый стенд

Наиболее интересным будет сравнение Core i7-3770K со своим младшим “братом” из второго поколения. На первый взгляд, прирост вычислительной производительности должен практически отсутствовать, ведь в основе новых процессоров всё та же микроархитектура Sandy Bridge. Разве что какие-нибудь косметические изменения могут принести несущественный прирост. Разница двух процессоров должна проявиться в графических бенчмарках, так как в Core i7-3770K больше вычислительных блоков.

Также к сравнению мы решили добавить младший процессор платформы LGA 2011, Core i7-3820. То, что эта модель будет проигрывать, — ясно. Однако нам важна разница: рациональность приобретения модели 3820 и раньше можно было подвергнуть сомнению, а сейчас это и вовсе может оказаться бессмысленным.

В таблице представлено оборудование, использованное нами в тестировании.

Наименование	Ivy Bridge	Sandy Bridge	Sandy Bridge-E
Материнская плата	Asus P8Z77-V Pro	ASRock Z68 Extreme 4	ASUS P9X79 Deluxe
Процессор	Core i7-3770K	Core i7-2700K	Core i7-3820
Память		ADATA XPG Gaming v2.0, 2000 МГц, 4 х 2 Гбайт	ADATA XPG Gaming v2.0, 2000 МГц, 4 х 2 Гбайт
SSD		Intel SSD 520 Series, 60 Гбайт	Intel SSD 520 Series, 60 Гбайт
Видеокарта	Intel HD Graphics 4000	Intel HD Graphics 3000	Palit GeForce GT430, 2 Гбайт
Кулер	NZXT Havik 120	NZXT Havik 120	NZXT Havik 120
БП	Huntkey Jumper 450B, 450 Вт	Huntkey Jumper 450B, 450 Вт	Huntkey Jumper 450B, 450 Вт

Ввиду того, что процессоры Sandy Bridge-E лишены встроенного видеоядра, мы использовали маломощное дискретное решение из закромов нашей лаборатории при тестировании платформы LGA 2011.

Разгон

На возможности разгона процессоров Ivy Bridge энтузиасты возлагали большие надежды. Да и возможности моделей с индексом “K” были несколько расширены: пороги множителей стали выше, улучшен контроль частот. Мы принялись за разгон с энтузиазмом и сразу стали нащупывать частоты в районе 5 ГГц. Но были разочарованы: даже при солидном повышении напряжения (20-25% к значениям по умолчанию) нам удалось лишь достичь 4,7 ГГц. Ито, при прогреве с помощью Prime через некоторое время система перезагрузилась.

Температура при этом оставалась в допустимых пределах и не превысила 80 градусов, поэтому перегрев вряд ли является причиной такого невысокого результата. С одной стороны, один процессор не показатель всей линейки. Разгон очень специфичен для каждого экземпляра. С другой — планку в 4,8 ГГц брали ну очень многие процессоры предыдущего поколения. Пока статистика по разгону новых камней не накопилась, можно предположить, что нам достался совсем неудачный экземпляр. Но к сведению этот результат, безусловно, нужно принять.

Успешно работа проходила при множителе 46 на частоте 4,6 ГГц.

Отдельно мы обратили внимание на разгон встроенного графического ядра. Частоты работы его снижены в сравнении с HD Graphics 3000 в процессорах Sandy Bridge. Сначала мы “задрали” максимальную частоту работы до 1600 МГц, но система отказывалась стабильно работать. На 1550 МГц сцены 3DMark 11 пестрили артефактами. Стабильной работы удалось достичь при максимальной частоте работы графического ядра 1500 МГц. Этот результат можно назвать очень неплохим.

Именно результаты производительности стабильного разгона мы представили ниже на графиках.

Результаты тестирования

Мы провели тестирование нового процессора в нескольких основных сценариях отражающих общий уровень производительности. По ходу нашего дальнейшего знакомства с Ivy Bridge мы планируем дополнять этот раздел новыми данными.

В вычислительных задачах общего назначения преимущество новых процессоров над предыдущим поколением небольшое. А вот в обработке графики Ivy Bridge получило существенное преимущество. Core i7-3770K практически везде по вычислительной способности обходит Core i7-3820. Конечно, стоимость процессоров подобрана соответствующим образом — модель Ivy Bridge стоит чуть дороже. Но материнские платы под LGA 2011 стоят, как правило, заметно дороже. И если принимать во внимание стоимость всей платформы, покупка 3820 становится сомнительной.

Заключение

Какой можно сделать вывод из полученных результатов. Ожидать какого-то солидного прироста общесистемной производительности были опрометчиво — всё-таки мы имеем дело всё с той же архитектурой Sandy Bridge. Небольшое преимущество у новых процессоров всё же есть. Положительным моментом в новинках является заметно подросшая графическая производительность и сниженное за счёт нового технологического процесса тепловыделение. Такие “плюшки” как поддержка PCI Express 3.0, более быстрой памяти конечно тоже приятны.

Есть и некоторый отрицательный осадок. Да, все мы хорошо понимаем, что судить о разгонном потенциале новых процессоров по одному экземпляру неправильно. Но долгое предвкушение, подогреваемое повсеместно в Сети, нетерпение сменилось чувством разочарования. И оно отнюдь не беспочвенное: 4,6 ГГц, “+700” МГц к турбо-режиму — это не тот результат, на который мы рассчитывали. Что ж, подождём статистику.

Пока вывод такой: если вы уже обладатель производительной платформы Sandy Bridge, то обновлять её особого смысла не имеет. Если же вы планируете покупку нового компьютера, Ivy Bridge заслуживает право на рассмотрение. И третий вариант, в котором новые процессоры Intel, вероятно, окажутся в самом выгодном положении: если вы планируете покупку ноутбука/ультрабука, стоит дождаться выхода моделей на обновлённой платформе. Именно в сегменте мобильных устройств Ivy Bridge кажется наиболее привлекательным решением за счёт повышенной энергоэффективности.

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора - это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Максимальная тактовая частота с технологией Turbo Boost

Максимальная тактовая частота в режиме Turbo - это максимальная тактовая частота одноядерного процессора, которую можно достичь с помощью поддерживаемых им технологий Intel® Turbo Boost и Intel® Thermal Velocity Boost. Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина - это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Макс. пропускная способность памяти

Макс. пропускная способность памяти означает максимальную скорость, с которой данные могут быть считаны из памяти или сохранены в памяти процессором (в ГБ/с).

Поддержка памяти ECC ‡

Поддержка памяти ECC указывает на поддержку процессором памяти с кодом коррекции ошибок. Память ECC представляет собой такой типа памяти, который поддерживает выявление и исправление распространенных типов внутренних повреждений памяти. Обратите внимание, что поддержка памяти ECC требует поддержки и процессора, и набора микросхем.

Встроенная в процессор графика ‡

Графическая система процессора представляет собой интегрированную в процессор схему обработки графических данных, которая формирует работу функций видеосистемы, вычислительных процессов, мультимедиа и отображения информации. Системы HD-графики Intel®, Iris™ Graphics, Iris Plus Graphics и Iris Pro Graphics обеспечивают расширенное преобразование медиа-данных, высокие частоты кадров и возможность демонстрации видео в формате 4K Ultra HD (UHD). Для получения дополнительной информации см. страницу Технология Intel® Graphics .

Графика Базовая частота

Базовая частота графической системы - это номинальная/гарантированная тактовая частота рендеринга графики (МГц).

Макс. динамическая частота графической системы

Макс. динамическая частота графической системы - это максимальная условная частота рендеринга (МГц), поддерживаемая HD-графикой Intel® с функцией Dynamic Frequency.

Intel® Quick Sync Video

Технология Intel® Quick Sync Video обеспечивает быструю конвертацию видео для портативных медиапроигрывателей, размещения в сети, а также редактирования и создания видео.

Технология InTru™ 3D

Технология Intel® InTRU™ 3D позволяет воспроизводить трехмерные стереоскопические видеоматериалы в формате Blu-ray* с разрешением 1080p, используя интерфейс HDMI* 1.4 и высококачественный звук.

Интерфейс Intel® Flexible Display (Intel® FDI)

Intel® Flexible Display - это инновационный интерфейс, позволяющий выводить независимые изображения на два канала с помощью интегрированной графической системы.

Технология Intel® Clear Video HD

Технология Intel® Clear Video HD, как и предшествующая ее появлению технология Intel® Clear Video, представляет собой набор технологий кодирования и обработки видео, встроенный в интегрированную графическую систему процессора. Эти технологии делают воспроизведение видео более стабильным, а графику - более четкой, яркой и реалистичной. Технология Intel® Clear Video HD обеспечивает более яркие цвета и более реалистичное отображение кожи благодаря улучшениям качества видео.

Редакция PCI Express

Редакция PCI Express - это версия, поддерживаемая процессором. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) представляет собой стандарт высокоскоростной последовательной шины расширения для компьютеров для подключения к нему аппаратных устройств. Различные версии PCI Express поддерживают различные скорости передачи данных.

Конфигурации PCI Express ‡

Конфигурации PCI Express (PCIe) описывают доступные конфигурации каналов PCIe, которые можно использовать для привязки каналов PCH PCIe к устройствам PCIe.

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

Спецификации системы охлаждения

Эталонные спецификации систем охлаждения Intel для надлежащей эксплуатации данной товарной позиции.

T CASE

Критическая температура - это максимальная температура, допустимая в интегрированном теплораспределителе (IHS) процессора.

Технология Intel® Turbo Boost ‡

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Соответствие платформе Intel® vPro™ ‡

Технология Intel® vPro™ представляет собой встроенный в процессор комплекс средств управления и обеспечения безопасности, предназначенный для решения задач в четырех основных областях информационной безопасности: 1) Управление угрозами, включая защиту от руткитов, вирусов и другого вредоносного ПО 2) Защита личных сведений и точечная защита доступа к веб-сайту 3) Защита конфиденциальных личных и деловых сведений 4) Удаленный и местный мониторинг, внесение исправлений, ремонт ПК и рабочих станций.

Технология Intel® Hyper-Threading ‡

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Технология виртуализации Intel® (VT-x) ‡

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d) ‡

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Intel® VT-x с таблицами Extended Page Tables (EPT) ‡

Intel® VT-x с технологией Extended Page Tables, известной также как технология Second Level Address Translation (SLAT), обеспечивает ускорение работы виртуализованных приложений с интенсивным использованием памяти. Технология Extended Page Tables на платформах с поддержкой технологии виртуализации Intel® сокращает непроизводительные затраты памяти и энергопотребления и увеличивает время автономной работы благодаря аппаратной оптимизации управления таблицей переадресации страниц.

Intel® TSX-NI

Intel® Transactional Synchronization Extensions New Instructions (Intel® TSX-NI) представляют собой набор команд, ориентированных на масштабирование производительности в многопоточных средах. Эта технология помогает более эффективно осуществлять параллельные операции с помощью улучшенного контроля блокировки ПО.

Архитектура Intel® 64 ‡

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Состояния простоя

Режим состояния простоя (или C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует. C0 означает рабочее состояние, то есть ЦПУ в данный момент выполняет полезную работу. C1 - это первое состояние бездействия, С2 - второе состояние бездействия и т.д. Чем выше численный показатель С-состояния, тем больше действий по энергосбережению выполняет программа.

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология защиты конфиденциальности Intel® ‡

Технология защиты конфиденциальности Intel® - встроенная технология безопасности, основанная на использовании токенов. Эта технология предоставляет простые и надежные средства контроля доступа к коммерческим и бизнес-данным в режиме онлайн, обеспечивая защиту от угроз безопасности и мошенничества. Технология защиты конфиденциальности Intel® использует аппаратные механизмы аутентификации ПК на веб-сайтах, в банковских системах и сетевых службах, подтверждая уникальность данного ПК, защищает от несанкционированного доступа и предотвращает атаки с использованием вредоносного ПО. Технология защиты конфиденциальности Intel® может использоваться в качестве ключевого компонента решений двухфакторной аутентификации, предназначенных для защиты информации на веб-сайтах и контроля доступа в бизнес-приложения.

Технология Intel® Trusted Execution ‡

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Функция Бит отмены выполнения ‡

Бит отмены выполнения - это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

Технология Anti-Theft

Технология Intel® для защиты от краж помогает обеспечить безопасность данных на переносном компьютере в случае, если его потеряли или украли. Для использования технологии Intel® для защиты от краж необходимо оформить подписку у поставщика услуги технологии Intel® для защиты от краж.

В конце апреля компания Intel официально представила в России новую серию процессоров для настольных ПК, известных под кодовым наименованием Ivy Bridge. В настоящей статье мы рассмотрим результаты тестирования топовой модели этого семейства - процессора Intel Core i7-3770K.

Более подробно о семействе процессоров Ivy Bridge можно прочитать в статье «Процессоры Intel Core третьего поколения», опубликованной в этом номере журнала. В данной статье мы рассмотрим лишь один процессор данного семейства - Intel Core i7-3770K.

Технические характеристики

Все процессоры Ivy Bridge имеют процессорный разъем LGA 1155 и совместимы с платами на базе чипсетов Intel 7-й серии.

Процессор Intel Core i7-3770K, как и все процессоры семейства Ivy Bridge, изготавливается по 22-нм техпроцессу. Как и все модели серии Intel Core i7, он является четырехъядерным и поддерживает технологию Hyper-Threading. Размер кэша L3 этого процессора составляет 8 Мбайт; он имеет интегрированное графическое ядро HD 4000 с базовой тактовой частотой 650 МГц и частотой 1150 МГц в режиме Turbo Boost.

Процессор Intel Core i7-3770K - топовая модель семейства Intel Core i7. Он отличается тем, что имеет разблокированный коэффициент умножения (как и все процессоры K-серии). При этом его TDP равно всего 77 Вт.

Базовая тактовая частота ядер процессора Intel Core i7-3770K составляет 3,5 ГГц (коэффициент умножения равен 35), а в режиме Turbo Boost она повышается до значения 3,9 ГГц. Режим Turbo Boost реализован следующим образом. Если загружены все четыре ядра процессора, то коэффициент умножения может быть увеличен до 36 (частота процессора 3,6 ГГц). При загрузке только трех ядер коэффициент умножения может быть увеличен до 37, а при загрузке двух ядер - до 38. Если же загружено всего одно ядро, то коэффициент умножения может быть увеличен до 39 (тактовая частота 3,9 ГГц). Естественно, во всех указанных случаях увеличение коэффициента умножения возможно, если не превышены максимальное значение TDP и максимальный ток либо превышение максимального значения TDP и тока является кратковременным.

В полностью разблокированных процессорах Ivy Bridge (процессоры K-серии) для тактовой частоты ядер процессора максимальный коэффициент умножения может быть равным 63, соответственно максимальная тактовая частота ядер процессора может достигать 6,3 ГГц (теоретически). Напомним, что в полностью разблокированных процессорах Sandy Bridge максимальный коэффициент умножения составлял 57.

Отметим, что для процессоров Ivy Bridge, особенно для моделей K-серии, понятие базовой частоты и частоты в режиме Turbo Boost весьма условно, поскольку эти процессоры очень хорошо разгоняются и использовать их в штатном режиме просто неразумно. В частности, в нашем случае процессор Intel Core i7-3770K стабильно работал на частоте 4,9 ГГц.

Процессор Intel Core i7-3770K поддерживает память DDR3 1600/1333 в двухканальном режиме и имеет встроенный контроллер PCI Express 3.0 на 16 линий.

Методика тестирования

Для тестирования процессора Intel Core i7-3770K мы применяли стенд следующей конфигурации:

• системная плата - ASUS P8Z77-V RO;
• чипсет системной платы - Intel Z77 Express;
• память - DDR3-1333 (Kingston HyperX KHX 14900D3T1K3x2);
• объем памяти - 4 Гбайт (два модуля по 2 Гбайт);
• режим работы памяти - DDR3-1333, двухканальный;
• видеокарта - Intel HD 4000 (интегрированная);
• загрузочный накопитель - Intel SSD 520 (240 Гбайт);
• операционная система - Microsoft Windows 7 Ultimate (64-bit).

Измерение производительности процессора проводилось с помощью наших традиционных скриптов ComputerPress Benchmark Script v.10.0 и ComputerPress GameScript 6.0, о которых мы уже неоднократно писали. Скрипт ComputerPress Benchmark Script v.10.0 позволяет оценить производительность процессора на наборе различных неигровых приложений, а в скрипте ComputerPress GameScript 6.0, наоборот, используются только игры.

Понятно, что результаты тестирования процессора (время выполнения им тестовых задач) интересны не сами по себе, а в сравнении с чем­то. Именно поэтому для интегральной оценки производительности в тесте ComputerPress Benchmark Script v.10.0 применяется референсный ПК, для которого интегральный результат производительности принимается за 1000 баллов. В качестве референсного ПК в тесте ComputerPress Benchmark Script v.10.0 выступает ноутбук ASUS G53SX, который оснащен четырехъядерным процессором Intel Core i7-2630QM, 8 Гбайт памяти DDR3 и дискретной видеокартой NVIDIA GeForce GTX 560M.

В тесте ComputerPress Benchmark Script v.10.0 для полноты картины, а также с учетом того, что процессор Intel Core i7-3770K имеет разблокированный коэффициент умножения и ориентирован на разгон, мы также протестировали его в разгонном состоянии. Разгон процессора проводился через настройки BIOS путем задания одинакового коэффициента умножения для всех ядер процессора в режиме Turbo Boost. Методом проб и ошибок было установлено, что процессор стабильно работает, если задать коэффициент умножения равным 49 (частота 4,9 ГГц), поэтому при тестировании процессора в состоянии разгона мы использовали именно этот коэффициент умножения. Отметим, что разгону подвергались только вычислительные ядра процессора. Графическое ядро не разгонялось, и его настройки были установлены в режим Auto.

В нашу таблицу результатов мы также внесли результаты тестирования процессора Intel Core i5-2500K, который был протестирован на том же самом стенде. Причем первоначально мы хотели сравнить производительность процессоров Intel Core i7-3770K и Intel Core i7-2600K, но, как выяснилось, материнская плата ASUS P8Z77-V PRO, которую мы использовали в стенде, не работает с процессором Intel Core i7-2600K, но в то же время работает с процессором Intel Core i5-2500K. Причем тот факт, что процессор Intel Core i7-2600K абсолютно исправен, не вызывает сомнений (он проверялся на других платах).

Результаты тестирования

Результаты тестирования процессора Intel Core i7-3770K с использованием скрипта ComputerPress Benchmark Script v.10.0 представлены в табл. 1 .

Пожалуй, самый интересный результат заключается в том, что увеличение тактовой частоты вычислительных ядер процессора Intel Core i7-3770K, то есть его разгон путем увеличения коэффициента умножения, приводит к замедлению скорости видеоконвертирования. Причем этот факт, объяснения которому у нас нет, проверялся нами неоднократно. Во всех остальных приложениях всё довольно логично - разгон процессора приводит к возрастанию скорости выполнения тестового задания.

Также обращает на себя внимание то, что разница в результатах по тестам видеоконвертирования между процессором Intel Core i7-3770K и референсным процессором уж слишком маленькая. Более того, результаты по этим тестам для разогнанного процессора Core i7-3770K и для процессора Core i5-2500K оказались даже ниже, чем для референсной системы, что может показаться странным.

Но на самом деле всё весьма логично. Просто в некоторых тестах по видеоконвертированию нагрузка ложится не только на процессор (не только на вычислительные ядра процессора), но и на графический процессор. Понятно, что наличие дискретной графической карты в референсной системе в данном случае способствует увеличению общей производительности и, несмотря на более слабый процессор, система оказывается более производительной в тестах по видеоконвертированию.

Отметим, что усредненная по всем тестам разница в производительности между процессором Core i7-3770K и Core i5-2500K не такая уж и большая - всего 17%. Понятно, что если взять процессор Core i7-2600K или Core i7-2700K, то они вообще практически не будут отличаться по производительности от процессора Core i7-3770K.

Казалось бы, процессор Core i7-3770K должен хорошо разгоняться, и это действительно так, однако процессор Core i5-2500K разгоняется гораздо лучше. Так, если процессор Core i7-3770K нам удалось разогнать до частоты 4,9 ГГц при его номинальной тактовой частоте 3,5 ГГц, то процессор Core i5-2500K на том же самом стенде совершенно спокойно разогнался до частоты 5,1 ГГц. При этом номинальная тактовая частота процессора Core i5-2500K составляет 3,3 ГГц. То есть процессор Core i7-3770K разгоняется по частоте на 40%, а процессор Core i5-2500K - на 55%! Причем разогнанный процессор Core i5-2500K опережает по производительности всех и даже разогнанный Core i7-3770K. Да, есть о чем задуматься! Собственно, вывод в данном случае напрашивается следующий. Если у вас система базируется на процессоре Sandy Bridge, нет смысла переходить на систему с процессором Ivy Bridge. Выигрыш по производительности того не стоит.

Теперь посмотрим на производительность нового графического ядра HD 4000 в процессоре Intel Core i7-3770K. Как уже отмечалось, производительность этого ядра мы тестировали с использованием скрипта ComputerPress GameScript 6.0. Причем графическое ядро HD 4000 процессора Intel Core i7-3770K мы сравнивали с графическим ядром HD 3000 процессора Intel Core i5-2500K. Поскольку интегрированное в процессор графическое ядро HD 4000 не является игровым, а поддержку DirectX 11 можно считать формальной, мы проводили тестирование только в режиме настройки игр и бенчмарков на минимальное качество (в данном режиме используются только DirectX 9 и DirectX 10). Разрешение монитора при тестировании составляло 1920×1080.

Результаты тестирования графических ядер процессоров Core i7-3770K и Core i5-2500K представлены в табл. 2 .

Как видно из результатов тестирования, новое графическое ядро HD 4000 оказывается существенно более производительным в сравнении с HD 3000. Усредненный по всем играм прирост производительности составляет 48%, что очень неплохо. Тем не менее нужно отметить, что графическое ядро HD 4000 всё равно не является игровым и даже при настройке игр на минимальное качество многие из них будут подтормаживать при использовании интегрированной графики.

Проблема решена

Достоинства: Совместимость с 1155-контактными сокетами материнских плат с новыми чипсетами: B75, Q77, H77, Z75 и Z77, - а также со старыми H61, H67, P67 и Z68 после обновления биоса (уже почти всеми производителями заявлена поддержка и доступны новые версии биоса для скачивания). Материнские платы с чипсетами Q65, Q67 и B65 этот процессор не поддерживают. В моём случае взял плату ASRock Z77 Extreme6. Прошивка и вовсе не потребовалась. Встроенный контроллер памяти поддерживает 1600 MHz в штатном режиме, максимальная поддерживаемая частота 2800 MHz. Переход на новый техпроцесс (22 нм) позволил снизить энергопотребление с 95 Вт, как у наиболее близкого по характеристикам Core i7-2700k (32 нм), до 77 Вт и даже незначительно улучшить производительность. До двух раз более впечатляющие результаты по встроенной графике в сравнении с предыдущим поколением (hd3000) в синтетических тестах. Добавлена поддержка DirectX 11, а также подключения одновременно трех мониторов. Прирост производительности в играх не так сильно заметен. На низких настройках графики новые игры вполне играбельны, что с трудом, но всё же позволяет пережить отсрочку покупки мощной дорогостоящей видеокарты. Видео FullHD встроенная графика "играет" без нареканий. Поддержка нового стандарта PCI Express 3.0, обладающего большей пропускной способностью (8 GT/s против 5 GT/s у PCI Express 2.0 и 2.1), - хороший задел на будущее, пока разница между производительностью видеокарт на PCI Express 3.0 и PCI Express 2.0 пропорционально не приблизится к разнице пропускной способности интерфейсов, на которых они основаны. Недостатки: При сборке на материнских платах со старыми чипсетами (вышедшими ранее, но с заявленной сейчас поддержкой) может потребоваться прошивка биоса. На сколько знаю, для этого придётся раздобыть другой процессор, который плата уже поддерживает, либо обратиться в сервисный центр, где это могут сделать даже без процессора (специальным устройством - программатором). Как стало известно, изменилась площадь кристалла и тип термоинтерфейса между кристаллом и крышкой. Возможно, в совокупности с особенностями новой архитектуры транзисторов (с вертикально расположенным затвором) это и стало причиной снижения разгонного потенциала этих процессоров. Комментарий: Свой компьютер я собрал с нуля, поэтому выбор пал сразу на 3770K и материнскую плату с самым новым чипсетом для 1155 сокета. Как вариант, рассматривал покупку более дешёвой материнской платы на Z68, но с поддержкой Ivy Bridge и PCI Express 3.0. Прошивка вышла спустя неделю после начала продаж процессора. Однако, решил не заморачиваться и взял плату на Z77. Как сторонника разумного разгона меня смутило, что в качестве внутреннего термоинтерфейса используется термопаста, а не припой. Всё зависит от крышки процессора. Если она окажется негерметична, то это подарит процессору к запланированному моральному еще и физическое устаревание, а повышение температурного режима в результате разгона его только ускорит. Так это или нет - время покажет. А пока у меня быстрейший процессор по более-менее адекватной цене. Под стать штатной частоте контроллера памяти в процессоре поставил память Corsair CML16GX3M4X1600C8 с невысокими задержками и низкопрофильными радиаторами, а встроенная в процессор графика даст время подыскать что-нибудь стоящее из видеокарт.

ВведениеЛюбые статьи, посвящённые новым интеловским процессорам, принято начинать с рассказа о принципе «тик-так» и о, том, какое место в нём занимают новинки. У кого-то даже может сложиться впечатление, что Intel действительно неизвестно зачем слепо следует этому эмпирическому правилу. Однако в реальности все шаги по разработке и внедрению новых микроархитектур и новых производственных технологий делаются по другим законам – законам бизнеса. Тик-так же – это просто наглядная иллюстрация технического прогресса, когда-то пришедшаяся очень к месту и со временем приобретшая статус непреложной истины.

Поэтому рано или поздно принцип «тик-так» должен был быть нарушен. И случилось это теперь, в момент выхода процессоров семейства Ivy Bridge. Согласно изначальной концепции, сейчас должна происходить итерация «тик», означающая простой перевод старой микроархитектуры Sandy Bridge на новые технологические рельсы с 22-нм нормами. Но по факту Ivy Bridge несёт в себе серьёзную переработку прошлого наследия. Конечно, Intel пока ещё как-то пытается спасти своё «правило маятника», и говорит о Ivy Bridge, как о фазе «тик+», но на самом деле представители фирмы кривят душой, и новинка вполне могла быть отнесена и к противоположному такту.

Практическим результатом усовершенствований в технологическом процессе является возможность беспрепятственного снижения их рабочего напряжения и, как следствие, соответствующее падение тепловыделения. Так, с вводом 22-нм техпроцесса Intel уменьшает напряжение питания своих процессоров примерно на 0.2 В, что на практике выливается примерно в 20-процентное падение энергопотребления и тепловыделения.

Однако этим дело не ограничивается. Новый техпроцесс делает возможным усложнение процессорного кристалла, позволяя нарастить его транзисторный бюджет без ущерба для рабочих характеристик.

Обычно в этом случае разработчики увеличивают объёмы кэш-памяти, однако в Ivy Bridge открывшиеся возможности использованы по-другому.

Говоря вкратце, изменения в микроархитектуре Ivy Bridge сделаны по многим фронтам. Но ключевые улучшения, наиболее бросающиеся в глаза после знакомства с новинками, следующие:

Внедрён новый подход к управлению тепловыделением: конфигурируемый TDP;
Графическое ядро Ivy Bridge получило дополнительные исполнительные устройства и поддержку DirectX 11;
Технология Quick Sync обновлена до второй версии;
В процессоре добавился встроенный аппаратный генератор случайных чисел и защита ОС от атак типа «повышение привилегий»;
Контроллер памяти получил поддержку более скоростной и низковольтовой памяти;
Встроенный в процессор контроллер PCI Express получил поддержку PCI Express 3.0.

При этом принципы построения процессоров с микроархитектурой Ivy Bridge остались такими же, как и у Sandy Bridge. Так же как и предшественники, новые процессоры базируются на едином полупроводниковом кристалле, включающем одновременно вычислительные и графическое ядра. Кеш третьего уровня сохранил модульную структуру и доступен для всех процессорных блоков, включая графическое ядро. На своём месте в процессоре остались интегрированные контроллеры памяти и шины PCI Express. А все перечисленные составные компоненты CPU объединены в единое целое хорошо зарекомендовавшей себя кольцевой шиной.

Также, осталась без изменений и шина DMI 2.0, предназначенная для коммуникаций между процессором и чипсетом. Это означает, что Ivy Bridge может работать в тех же LGA 1155 системах, что и Sandy Bridge безо всяких ограничений. Конечно, вместе с новинками Intel предлагает использовать новые наборы логики седьмой серии во главе с Z77, однако острой необходимости в этом нет, а тот же Z77 отличается от предшествующего Z68, главным образом, внедрением шины USB 3.0.

Непосредственно в вычислительных ядрах Ivy Bridge изменений сделано не так уж и много. В первую очередь интерес вызывает появление в процессоре аппаратного датчика случайных чисел, который будет незаменим в криптографических задачах.

Здесь речь идёт не о псевдослучайном датчике, который выдаёт числа в соответствии с какой-то математической последовательностью, а о самом настоящем случайном датчике, использующем для генерации случайных чисел физический процесс с неопределённым состоянием. Часто для этой цели используется счётчик Гейгера, но Intel придумала схему, основанную на неопределённости состояния хитрой электронной полупроводниковой схемы. Это позволяет генерировать поток случайных чисел в соответствии с требованиями криптографических стандартов. Причём с высокой производительностью, достигающей 2-3 Гбит/с.

Ещё одно крайне полезное улучшение - режим Supervisory Mode Execute Protection, который должен помочь в защите от использования уязвимостей типа «повышение привилегий».

Смысл этого нововведения состоит в том, чтобы закрыть для посторонних приложений доступ в имеющие более высокие привилегии сервисы операционной системы и не дать возможности пользовательским приложениям внедрять свои данные «куда не следует». Для решения этой задачи память, задействующаяся обычными программами, может маркироваться специальным флагом, делающим невозможным исполнение её содержимого в режимах с супервизорскими полномочиями.

Кое-что сделано и для простого увеличения вычислительной производительности. Правда, Intel говорит, что на серьёзное увеличение числа исполняемых за такт инструкций рассчитывать не следует, рост быстродействия на одной тактовой частоте по сравнению с Sandy Bridge должен составить порядка 4-6 %. Основное ускорение будет наблюдаться на операциях деления целых и вещественных чисел, при преобразовании данных между 16-битным и 32-битным форматом и при перемещениях строковых данных. Помимо этого, определённые улучшения внесены в менеджмент разделяемых процессорных ресурсов при работе технологии Hyper-Threading.

Основные же переделки микроархитектуры касаются графического ядра. Именно оно поглотило почти 400 млн. транзисторов, на которые полупроводниковые Ivy Bridge превосходят своих предшественников. Это и неудивительно. Несмотря на то, что графика в Sandy Bridge стала существенно лучше, чем было раньше, пользователям явно не хватало полноценной поддержки DirectX 11, GPGPU-вычислений и более-менее нормальной производительности, по крайней мере, при мобильных применениях процессора. Теперь же, в Ivy Bridge, всё это есть. Это вполне может поставить Ivy Bridge в один ряд с AMD Llano, то есть новый интеловский процессор – это в какой-то мере даже APU.

Блок-схема графического ядра приведена на следующем рисунке:

Рост производительности графического ядра обуславливается увеличением количества исполнительных устройств. В Sandy Bridge максимальное количество таких устройств - 12, при этом на каждое из них приходится по одному текстурному блоку. В Ivy Bridge максимальное число исполнительных устройств выросло до 16, причём на каждое устройство полагается по два блока текстурирования. Ещё одно важное изменение - добавление в графическое ядро собственной быстрой кеш-памяти.

Нововведения в GPU носят не только экстенсивный характер. В графическое ядро Ivy Bridge добавлены блоки для аппаратной тесселяции, а также внесена поддержка Shader Array (что, собственно, и позволило добиться совместимости с Shader Model 5.0 и DirectX 11). Много изменений направлено и на ускорение или улучшение каких-то конкретных операций. Например, в корне переработаны алгоритмы анизотропной фильтрации, которая работает теперь на порядок качественнее.

Инновации не обошли стороной и технологию Quick Sync. Её вторая версия обещает не только возросшую производительность, но и дополнительные функции, обеспечивающие улучшение качества кодирования. Параллельно изменения претерпел и аппаратный видеодекодер. Его мощности рассчитаны теперь на одновременное воспроизведение не менее 16 видеопотоков высокого разрешения, и к тому же он сможет работать с пост-Full HD-видеоконтентом в формате 4096x2304.

Определённую работу специалисты Intel провели и в части совершенствования возможностей вывода изображения. Графика Ivy Bridge при условии использования этих процессоров вместе с материнскими платами на чипсетах седьмой серии может выводить изображение на три независимых дисплея (Sandy Bridge умеет только на два).

Впрочем, многие пользователи десктопных систем вряд ли заметят изменения графического ядра. В большинстве настольных компьютеров используется внешняя графическая карта, а встроенная в процессор графика отключается. Однако даже в этом случае процессорам Ivy Bridge есть чем похвастать. Встроенный контроллер графической шины PCI Express получил в новых CPU поддержку третьей версии данной спецификации. Это означает не только почти двукратное увеличение её пропускной способности, но и возможность подключения к шестнадцати процессорным линиям PCIe до трёх устройств, которыми могут быть не только работающие в режимах SLI и CrossfireX видеокарты, но и контроллеры шины Thunderbolt.

Модельный ряд Ivy Bridge

В целом, для десктопных пользователей образ Ivy Bridge вырисовывается не слишком привлекательным. Если не брать в рассмотрение графическое ядро, которое без лишних преувеличений можно отнести к новому поколению встраиваемых в процессоры GPU, основные улучшения новинки – это появление поддержки PCI Express 3.0 и сниженное тепловыделение. Однако самого главного, а именно увеличения числа обрабатываемых за такт инструкций, Ivy Bridge предложить не может. Тем не менее, это совершенно не помешало маркетологам Intel использовать для нумерации новых процессоров номера из трёхтысячной серии. Процессоры Ivy Bridge позиционируются как более новая замена Sandy Bridge, и они будут постепенно вытеснять предшественников из ассортимента Intel.

Надо заметить, что запуск семейства Ivy Bridge проходит не таким «широким фронтом», как это было в январе 2011 года, когда на рынок пришли Sandy Bridge. Внедрение новой 22-нм технологии породило определённые производственные проблемы, поэтому процессоры нового поколения будут появляться постепенно. Так, сегодня Intel представляет только четырёхъядерные модификации: мобильные и десктопные Core i7 и исключительно десктопные Core i5 нового поколения.

Прочие модели процессоров, использующих дизайн Ivy Bridge, будут приходить на рынок небольшими группами до конца этого года.

В сфере нашего прямого интереса находятся модели для десктопов. Их всего девять, из них четыре относится к числу энергоэффективных моделей. В следующей таблице мы приводим полный перечень Ivy Bridge для настольных систем, которые станут доступны в магазинах, начиная со следующей недели:

Первое, что бросается в глаза при знакомстве с формальными характеристиками новых процессоров, это – снизившееся расчётное тепловыделение старших моделей. Если наиболее быстрые процессоры поколения Sandy Bridge обладали 95-ваттным тепловым пакетом, то аналогичные по позиционированию Ivy Bridge выделяют не более 77 Вт тепла. Повышенная экономичность – результат внедрения нового технологического процесса. Но, к сожалению, частота новинок лежит ниже отметки 3.5 ГГц, а ведь именно такую частоту имеет Core i7-2700K, относящийся к предыдущему поколению. Получается, что быстрее стали разве только экономичные модели, у которых уровень TDP остался тем же, а частоты немного подросли. Обычные же модели предлагают лучшее соотношение производительности на ватт, но не более высокие тактовые частоты. Всё это вновь подводит к мысли о том, что наиболее весомым преимуществом новых процессоров выступает улучшенное графическое ядро, которое, к слову, присутствует в максимальной конфигурации как в любых процессорах Core i7, так и в старшем Core i5.

К счастью, для тех систем, которые комплектуются обычными не энергоэффективными CPU и используют внешние видеокарты, то есть для большинства десктопов, Ivy Bridge может предложить не только пониженное тепловыделение. Чтобы новые процессоры показывали более высокое быстродействие в реальных задачах, инженеры Intel провели в новинках ребаланс технологии Turbo Boost. Хотя интервал изменения частоты в рамках этой технологии и остался примерно тем же, что и раньше, теперь авторазгон процессора происходит агрессивнее. Даже в случае загрузки работой всех вычислительных ядер, тактовая частота может повышаться на 200 МГц выше номинала. Именно этот факт во многих случаях и обуславливает превосходство в тестах новых процессоров над старыми, имеющими аналогичные формальные характеристики.

Как мы тестировали

Для тестирования возможностей процессоров семейства Ivy Bridge компания Intel предоставила нам образец старшего процессора в линейке, Core i7-3770K.

Основным соперником для этой новинки выступил более ранний LGA 1155-процессор аналогичного класса, относящиеся к поколению Sandy Bridge - Core i7-2700K. Кроме того, в тестирование мы включили и представителей платформы LGA 2011 – процессоры семейства Sandy Bridge-E: Core i7-3930K и Сore i7-3820. И вдобавок, скорее следуя традиции, а не реальной необходимости, в испытаниях принял участие и старший процессор, предлагаемый компанией AMD, FX-8150.

Соответственно, состав тестовых систем включал следующие программные и аппаратные компоненты:

Процессоры:

AMD FX-8150 (Zambezi, 8 ядер, 3.6-4.2 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-2700K (Sandy Bridge, 4 ядра + HT, 3.5-3.9 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 ядра + HT, 3.5-3.9 ГГц, 8 Мбайт L3);
Intel Core i7-3820 (Sandy Bridge-E, 4 ядра + HT, 3.6-3.9 ГГц, 10 Мбайт L3);
Intel Core i7-3930K (Sandy Bridge-E, 6 ядер + HT, 3.2-3.8 ГГц, 12 Мбайт L3).

Процессорный кулер: NZXT Havik 140;
Материнские платы:

ASUS Crosshair V Formula (Socket AM3+, AMD 990FX + SB950);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77 Express);
ASUS Rampage IV Formula (LGA2011, Intel X79 Express).

Память:

2 x 4 GB, DDR3-1866 SDRAM, 9-11-9-27 (Kingston KHX1866C9D3K2/8GX);
4 x 4 GB, DDR3-1866 SDRAM, 9-11-9-27 (2 x Kingston KHX1866C9D3K2/8GX).

Графическая карта: EVGA GeForce GTX 580 Classified 3 GB (03G-P3-1588-AR);
Жёсткий диск: Intel SSD 520 240 GB (SSDSC2CW240A3K5).
Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Драйверы:

AMD Chipset Driver 12.3;
Intel Chipset Driver 9.3.0.1019;
Intel Management Engine Driver 8.0.0.1399;
Intel Rapid Storage Technology 11.1.0.1006;
NVIDIA GeForce 296.10 Driver.

При тестировании системы, основанной на процессоре AMD FX-8150, патчи операционной системы KB2645594 и KB2646060 были установлены.

Производительность

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тест Bapco SYSmark 2012, моделирующий работу пользователя в распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера.

Ivy Bridge выглядит как определённый, хотя и небольшой шаг вперёд. Core i7-3770K предлагает на 4-5 процентов более высокую производительность, чем четырёхъядерные Sandy Bridge, относящиеся к семейству Core i7. Его преимущество базируется не только на микроархитектурных улучшениях. Напомним, новинки обладают более агрессивной реализацией технологии Turbo Boost, которая поднимает частоту процессоров при их полной загрузке работой не на 100, а на 200 мегагерц.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2012 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: ABBYY FineReader Pro 10.0, Adobe Acrobat Pro 9, Adobe Flash Player 10.1, Microsoft Excel 2010, Microsoft Internet Explorer 9, Microsoft Outlook 2010, Microsoft PowerPoint 2010, Microsoft Word 2010 и WinZip Pro 14.5.

В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты компании Adobe: Photoshop CS5 Extended, Premiere Pro CS5 и After Effects CS5.

Web Development - сценарий, в рамках которого моделируется создание web-сайта. Используются приложения: Adobe Photoshop CS5 Extended, Adobe Premiere Pro CS5, Adobe Dreamweaver CS5, Mozilla Firefox 3.6.8 и Microsoft Internet Explorer 9.

Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию рыночных тенденций, которые выполняются в Microsoft Excel 2010.

Сценарий 3D Modeling всецело посвящён созданию трёхмерных объектов и рендерингу статичных и динамических сцен с использованием Adobe Photoshop CS5 Extended, Autodesk 3ds Max 2011, Autodesk AutoCAD 2011 и Google SketchUp Pro 8.

В последнем сценарии, System Management, выполняется создание бэкапов и установка программного обеспечения и апдейтов. Здесь задействуются несколько различных версий Mozilla Firefox Installer и WinZip Pro 14.5.

Заметьте, Ivy Bridge хорошо выглядит при любых вариантах нагрузки. Похоже, на фоне Sandy Bridge у него нет явных слабых мест. Да и взяться им, откровенно говоря, неоткуда. Вычислительные ядра новинок, контроллер памяти и кэш-память практически полностью копируют микроархитектуру Sandy Bridge, предлагая лишь незначительные оптимизации, проявление которых мы и видим на диаграммах.

Игровая производительность

Как известно, производительность платформ, оснащенных высокопроизводительными процессорами, в подавляющем большинстве современных игр определяется мощностью графической подсистемы. Именно поэтому при тестировании процессоров мы стараемся проводить испытания так, чтобы по возможности снять нагрузку с видеокарты: выбираются наиболее процессорозависимые игры, а тесты проводятся без включения сглаживания и с установкой далеко не самых высоких разрешений. То есть, полученные результаты дают возможность оценить не столько уровень fps, достижимый в системах с современными видеокартами, сколько то, насколько хорошо проявляют себя процессоры с игровой нагрузкой в принципе. Следовательно, основываясь на приведённых результатах, вполне можно строить догадки о том, как будут вести себя процессоры и в будущем, когда на рынке появятся более быстрые варианты графических ускорителей.

Честно говоря, флагманские процессоры Intel в большинстве современных игр показывают очень близкие результаты. Дело в том, что их производительности с лихвой хватает для нужд существующих игровых движков, а быстродействие почти всегда упирается в мощность графической подсистемы. Тем не менее, преимущество Ivy Bridge можно заметить и тут, хотя его величина не превышает и 5 процентов.

В дополнение к игровым тестам приведём и результаты синтетического бенчмарка Futuremark 3DMark 11, запущенного с профилем Performance.

Вполне естественно, что наилучшую производительность демонстрирует шестиядерный процессор Core i7-3930K. Если же сопоставлять между собой результаты четырёхъядерников, Core i7-3820, Core i7-3770K и Core i7-2700K, то представитель семейства Ivy Bridge за счёт микроархитектурных улучшений побеждает в физическом тесте. Правда, по общему показателю на первом месте – представитель платформы LGA 2011, которая обладает четырёхканальной памятью.

Тесты в приложениях

Уже к этому моменту можно с уверенностью говорить о том, что чудес быстродействия от Ivy Bridge ожидать не стоит. Эти процессоры могут предложить лишь небольшое ускорение по сравнению со своими предшественниками. По крайней мере, до тех пор, пока мы не касаемся производительности встроенного графического ядра, о котором мы поговорим подробно в одном из наших следующих материалов. Впрочем, давайте посмотрим, каким быстродействием может похвастать Core i7-3770K в различных ресурсоёмких приложениях.

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1.4 Гбайт.

Как и положено новинке, по сравнению с Core i7-2700K она показывает небольшое преимущество в скорости архивации. Однако четырёхъядерный Sandy Bridge-E для платформы LGA 2011 существенно быстрее – ему помогает более вместительный кэш третьего уровня и четырёхканальный контроллер памяти.

При тестировании скорости перекодирования аудио используется утилита Apple iTunes, при помощи которой осуществляется преобразование содержимого CD-диска в AAC-формат. Заметим, что характерной особенностью этой программы является способность использования лишь пары процессорных ядер.

Здесь преимущество Core i7-3770K над Core i7-2700K и Core i7-3820 составляет порядка 7-8 процентов.

Измерение производительности в Adobe Photoshop мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, включающий типичную обработку четырёх 10-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

В Photoshop CS5 новая микроархитектура обеспечивает вполне типичный прирост в быстродействии, благодаря чему скорость Core i7-3770K доходит до уровня Core i7-3820.

С выходом восьмой версии популярного пакета для научных вычислений Wolfram Mathematica мы решили вернуть его в число используемых тестов. Для оценки производительности систем в нём используется встроенный в эту систему бенчмарк MathematicaMark8.

Свои стандартные 5 процентов отвоёвывает у четырёхъядерных носителей микроархитектуры Sandy Bridge Core i7-3770K и тут.

Производительность в Adobe Premiere Pro тестируется измерением времени рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.

Работа в видеоконтентом относится к такому типу нагрузок, который раскрывает потенциал Ivy Bridge наиболее полно. Core i7-3770K опережает Core i7-2700K почти на 8 процентов.

Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 используется x264 HD Benchmark 4.0, основанный на измерении времени обработки исходного видео в формате MPEG-2, записанного в разрешении 720p с потоком 4 Мбит/сек. Следует отметить, что результаты этого теста имеют огромное практическое значение, так как используемый в нём кодек x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч.

Подобный предыдущему случаю результат можно наблюдать и при выполнении транскодирования кодеком x264. Правда, здесь процессору Ivy Bridge удаётся развить почти 10-процентное преимущество над флагманом предшествующего семейства.

По просьбам наших читателей используемый набор приложений пополнился и ещё одним бенчмарком, показывающим скорость работы с видеоконтентом высокого разрешения, - SVPmark3. Это специализированный тест производительности системы при работе с пакетом SmoothVideo Project, направленным на повышение плавности видео путём добавления в видеоряд новых кадров, содержащих промежуточные положения объектов. Приведённые в диаграмме числа – это результат бенчмарка на реальных FullHD-видеофрагментах без привлечения к расчётам мощностей графической карты.

Ещё один, прекрасно вписывающийся в общую картину, результат. Core i7-3770K оказывается в верхней части диаграммы, уступая лишь шестиядерному процессору для платформы LGA 2011. Иными словами, в лице представителя семейства Ivy Bridge мы имеем один из самых быстрых на сегодняшний день четырёхъядерников.

Вычислительную производительность и скорость рендеринга в Autodesk 3ds max 2011 мы измеряем, прибегая к услугам специализированного теста SPECapc for 3ds Max 2011.

Новинка прекрасно справляется и с нагрузкой, свойственной рабочим станциям. Хотя разница в производительности Core i7-3770K и Core i7-2700K тут немного меньше, чем обычно.

Ещё одним бенчмарком, направленным на измерение скорости финального рендеринга в пакетах трёхмерного моделирования, стало измерение скорости рендеринга тестового изображения в пакете Blender 2.6.

Зато при рендеринге в Blender преимущество Core i7-3770K над Core i7-2700K достигает 9 процентов.

В заключение мы провели небольшой вычислительный тест производительности в Microsoft Excel 2010. Его суть заключалась в обсчёте специально подготовленной таблицы с большим количеством формул.

И вновь - вполне типичный результат. Проведя тестирования представителя семейства Ivy Bridge в более чем десятке различных приложений, мы можем с уверенностью говорить о том, что он всегда работает быстрее, чем Sandy Bridge, имеющий аналогичные формальные характеристики. Уровень этого превосходства составляет около 6 процентов.

Более того, Core i7-3770K часто удаётся обойти и LGA 2011-процессор для платформы более высокого класса, Core i7-3820. Это происходит в том случае, когда приложения не требуют высокой скорости работы с памятью. Иными словами, по вычислительной производительности у Core i7-3770K, похоже, на сегодня нет достойных четырёхъядерных конкурентов.

Энергопотребление

Если небольшое улучшение производительности у процессоров нового поколения было вполне ожидаемо, то ситуация с энергопотреблением не столь однозначная. Понятно, что Ivy Bridge должны серьёзно превосходить по экономичности своих предшественников, но насколько?

Масла в огонь подливают и слухи о том, что Intel увеличила величину расчётного тепловыделения для старших моделей 22-нм процессоров до стандартных 95 Вт, хотя изначально предполагалось уменьшение этой величины до 77 Вт. Однако, как нам пояснили представители Intel, слухи эти с действительностью не имеют ничего общего. Реальный тепловой пакет новинок, включая и старшую модель Core i7-3770K, действительно ограничен величиной 77 Вт. Разночтения же появляются из-за того, что на коробках с новыми процессорами написана другая величина – 95 Вт. Но сделано это по политическим причинам, дабы не ломать стандартную и привычную шкалу 35/65/95 Вт, на которую ориентируются многочисленные партнёры Intel. То есть, приобретая Ivy Bridge, мы в любом случае вправе рассчитывать на примерно 20-процентное снижение энергопотребление по сравнению с 95-ваттными процессорами с предшествующей микроархитектурой.

На следующих ниже графиках, если иное не оговаривается отдельно, приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД же самого блока питания в данном случае не учитывается. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4-AVX. Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали турбо-режим и все имеющиеся энергосберегающие технологии: C1E, C6 и Enhanced Intel SpeedStep.

В состоянии простоя системы на базе процессоров Ivy Bridge потребляют примерно столько же, сколько и аналогичные конфигурации, использующие в своей основе CPU поколения Sandy Bridge. Это объясняется тем, что уровень напряжения, устанавливаемый у Ivy Bridge технологией EIST при бездействии, составляет порядка 0.9 В и мало отличается от минимальных напряжений питания процессорных ядер Sandy Bridge. Да и современные процессоры в состоянии покоя требуют настолько мало электроэнергии, что их вклад в общее энергопотребление платформы оказывается минимальным.

При полной загрузке процессора работой прогресс, произошедший при внедрении техпроцесса с 22-нм нормами и трёхмерными транзисторами, сразу же выпячивается на первый план. Система с Core i7-3770K потребляет меньше, чем платформа с Core i7-2700K, на 20 процентов, и по экономичности новинкам, действительно, среди процессоров аналогичного класса, похоже, нет равных. И это пока мы ещё не видели энергоэффективных вариантов Ivy Bridge!

Тестирование энергопотребления при однопоточной нагрузке интересно тем, что в этом случае современные CPU включают турбо-режим, обеспечивая повышение производительности при сохранении тепловыделения и энергопотребления в допустимых пределах. Однако и тут Core i7-3770K оказывается заметно менее требователен по сравнению с Sandy Bridge.

Таким образом, с точки зрения соотношения производительности на ватт процессорам Ivy Bridge нет равных. И это, пожалуй, наиболее весомое их преимущество, особенно если принять во внимание то, что случилось с его разгонным потенциалом. Впрочем, об этом – ниже.

Разгон Ivy Bridge

С внедрением новых технологических процессов энтузиасты обычно связывают и улучшение разгонного потенциала процессоров. К этому есть объективные предпосылки и в случае с Ivy Bridge: даже у старших представителей этого семейства снизилось энергопотребление, а максимальная температура, при которой включается троттлинг, возросла до 105 градусов.

Кроме этого определённые надежды были и на то, что процессорам Ivy Bridge, в отличие от их предшественников, вернётся возможность разгона через изменение опорной частоты. Однако в этом отношении никаких хороших новостей нет: платформа LGA 1155 предполагает использование единого тактового генератора, который формирует частоту процессора вместе с частотами встроенных в чипсет контроллеров периферии и шин PCIe и DMI. Так что даже с использованием самого свежего набора системной логики Intel Z77, отклонение частоты базового тактового генератора, выходящее за пределы 105-107 МГц, приводит к неработоспособности всей системы.

Поэтому также как и ранее, разгон процессоров Ivy Bridge возможен лишь путём изменения коэффициентов умножения, которых у них предусмотрено три:

Основной множитель, задающий частоту вычислительных ядер процессора. Этот множитель полностью разблокирован у процессоров, относящихся к K-серии, у остальных же моделей допускается его увеличение на 4 шага выше номинала.
Множитель частоты графического ядра, позволяющий увеличение частоты процессорной графики с шагом в 50 МГц. Данный множитель доступен для изменения у любых моделей CPU.
Коэффициент, задающий частоту работы памяти. У процессоров Ivy Bridge возможно её изменение как с шагом 200, так и с шагом 266 МГц, что делает возможным огромное разнообразие режимов работы DDR3.

По сравнению с Sandy Bridge улучшений немного, но они есть. Максимально доступный множитель для процессоров K-серии вырос до 63, а, кроме того, появилась возможность гораздо более гибкого разгона оперативной памяти.

Вот, например, как выглядит список доступных режимов DDR3 на типичной LGA 1155 материнской плате с установленным процессором Ivy Bridge:

Надо заметить, что с приходом платформы LGA 1155 процедура разгона существенно упростилась. Кроме увеличения соответствующих множителей энтузиастам лишь требуется варьировать несколько напряжений, которые влияют на оверклокерские возможности.

У процессоров Ivy Bridge, как, впрочем, и у Sandy Bridge, таких напряжений пять:

Основное напряжение питания вычислительных ядер Vcc . Напрямую влияет на разгонный потенциал процессора. Номинальные значения для Ivy Bridge составляют порядка обычно 1.0 В или чуть более.
Напряжение питания графического ядра VCCAXG. Его увеличение помогает при увеличении частоты работы встроенной в процессор графики.
Напряжение VPLL. В большинстве случаев не оказывает влияния на разгон, по крайней мере до тех пор, пока речь не идёт об установлении рекордов с применением экстремальных методов охлаждения.
Напряжение питания системного агента VCCSA. Номинальное значение этого напряжение для Ivy Bridge установлено в 0.925 В. Его увеличение позволяет обеспечивать стабильность работы процессорного контроллера памяти при высоких частотах на памяти.
Напряжение питания памяти VDDQ. Изменение данного напряжения помогает при разгоне памяти, однако во избежание повреждения процессора Intel не рекомендует повышать его свыше 1.65 В.

И, как и ранее, отодвигает предельную частоту процессора, при которой он сохраняет стабильность, главным образом единственная величина – напряжение Vcc. Таким образом, с позиции теории процессоры Ivy Bridge выглядят как достаточно простые объекты для оверклокинга.

К сожалению, на практике выясняются неприятные нюансы. В нашей лаборатории было протестировано два экземпляра процессора семейства Ivy Bridge, но ни от одного из них мы так и не смогли добиться работоспособности на частотах, доступных при разгоне их предшественникам, относящимся к прошлому поколению. С применением входящего в нашу тестовую платформу воздушного кулера NZXT Havik 140 процессор Core i7-3770K мы смогли разогнать только до 4.6 ГГц.

При проведении оверклокерских испытаний напряжение питания CPU повышалось до 1.2 В. Как и с другими процессорами, в случае с Ivy Bridge увеличение этой величины положительно сказывается на раскрытии разгонного потенциала. Однако следует иметь в виду, что чрезмерное завышение напряжения может быть чревато деградацией и выходом процессоров из строя. Поэтому в данный момент, пока энтузиастами не накоплено никакой статистики по процессорам Ivy Bridge, выпускаемым по новому 22-нм техпроцессу, мы не рекомендуем прибегать к установке слишком больших значений Vcc. Учитывая же, что номинальное напряжение новинок лежит в окрестности 1.0 В, долгосрочная эксплуатация даже при 1.2 В может быть чревата неприятными последствиями. Именно поэтому от экспериментов по разгону при более высоких напряжениях мы пока воздержались.

Как бы то ни было, но частотный потенциал Ivy Bridge ожиданий не оправдывает. Мы даже не смогли разогнать процессоры этого семейства до рубежей, типичных для Sandy Bridge. Так что налицо ухудшение оверклокерских возможностей, которое, скорее всего, связано с сокращением геометрических размеров кристалла Ivy Bridge. По сравнению с Sandy Bridge он стал на 25 % меньше по общей площади, а вычислительные ядра так и вовсе сократились почти вдвое. Однако с современными схемами охлаждения процессорного кристалла обеспечить пропорциональное увеличение плотности теплового потока не удаётся, что при разгоне приводит к локальному перегреву участков вычислительных ядер. Косвенно подтверждают существование этой проблемы и высокие температуры ядер CPU во время работы, в то время как процессорный кулер остаётся почти холодным.

Слева – Sandy Bridge, справа – Ivy Bridge

В итоге, похоже, что с выходом Ivy Bridge звание лучшей платформы для энтузиастов по праву достаётся LGA 2011. Процессоры в этом исполнении не только имеют дополнительные возможности, позволяющие разгон увеличением частоты BCLK, но и предлагают лучший оверклокерский потенциал. Если же платформа LGA 2011 представляется вам слишком дорогой, то хорошей альтернативой для Ivy Bridge могут быть и старые процессоры Sandy Bridge. Тем более что при одинаковых тактовых частотах они проигрывают новинкам по вычислительной производительности не слишком заметно.

Выводы

Вне всяких сомнений, Ivy Bridge это – уверенный эволюционный шаг вперёд. Хотя принципиальных отличий от предшественников в части быстродействия никто и не обещал, интеловские разработчики смогли обеспечить достаточно заметный прирост производительности по сравнению с CPU предшествующего поколения в пределах 5-7 процентов. Конечно, достигается он не только микроархитектурными улучшениями, но и увеличением тактовых частот, однако это не столь важно, поскольку новые Core третьего поколения стоят не дороже представителей семейства Sandy Bridge, на смену которым они и приходят.

Более того, Ivy Bridge предлагают существенный прогресс в части электрических и тепловых характеристик. Их экономичность поднялась на принципиально новый уровень и позволяет добиться примерно 20-ваттного снижения потребления современных LGA 1155-систем при полной нагрузке.

Особенно приятно, что получение этих дивидендов не требует обновления платформы – новые процессоры способны работать в старых, купленных более года тому назад, LGA 1155-системах. Так что, в качестве варианта апгрейда новинки подходят очень хорошо. Тем более, что со сменой процессора платформа LGA 1155 приобретает поддержку более скоростного варианта графической шины PCI Express 3.0 и расширенного диапазона частот DDR3.

Думается, всего перечисленного уже вполне достаточно для того, чтобы назвать Ivy Bridge вполне удачным обновлением линейки интеловских процессоров. А, ведь, кроме этого, новинки способны предложить пользователям принципиально новое графическое ядро Intel HD 4000. Которое, в отличие от встроенной интеловской графики из Sandy Bridge, поддерживает DirectX 11, обладает GPGPU-функциональностью и может обеспечить неплохую производительность начального уровня.

Судя по всему, Ivy Bridge должен в первую очередь стать отличным вариантом для мобильных систем, и именно с прицелом на них он и разрабатывался. Поэтому с точки зрения пользователей десктопов большинство его плюсов несколько специфично, но, тем не менее, даже они не смогут высказать в адрес новинки никаких особенных претензий.

Единственная категория людей, которая может быть недовольна возможностями Ivy Bridge – это оверклокеры. Частотный потенциал новых процессоров, производимых по самому современному 22-нм технологическому процессу, неожиданно оказался немного хуже, чем у предшественников. Поэтому для использования в разогнанных системах Core третьего поколения пока подходит не лучшим образом. Однако мы ожидаем постепенного исправления этой ситуации. По мере совершенствования производства и выхода новых степпингов ядра предельные доступные для Ivy Bridge частоты должны отодвинуться и прийти в приемлемое для энтузиастов состояние.