قائمة طعام
مجاني
التسجيل
الصفحة الرئيسية  /  الملاحون/ معالج Intel Core i7 من الجيل الأول. خمسة أجيال من Core i7: من Sandy Bridge إلى Skylake

معالج Intel Core i7 من الجيل الأول. خمسة أجيال من Core i7: من Sandy Bridge إلى Skylake

مقدمة هذا الصيف ، فعلت إنتل شيئًا غريبًا: فقد تمكنت من استبدال جيلين كاملين من المعالجات التي تركز على أجهزة الكمبيوتر الشخصية السائدة. في البداية ، تم استبدال Haswell بمعالجات بهندسة برودويل الدقيقة ، ولكن بعد ذلك في غضون شهرين فقط فقدوا وضعهم كجديد وفسحوا المجال لمعالجات Skylake ، والتي ستظل أكثر وحدات المعالجة المركزية تقدمًا لمدة عام ونصف آخر على الأقل . حدثت هذه القفزة مع تغيير الأجيال بشكل رئيسي بسبب مشاكل Intel ، التي نشأت عند إدخال عملية تقنية جديدة 14 نانومتر ، والتي تستخدم في إنتاج كل من Broadwell و Skylake. تأخرت شركات النقل المنتجة للهندسة المعمارية الدقيقة من Broadwell في طريقها إلى أنظمة سطح المكتب إلى حد كبير ، وخرج أتباعهم وفقًا لجدول مخطط مسبقًا ، مما أدى إلى الإعلان المتكدس عن الجيل الخامس من معالجات Core وانخفاض خطير في دورة حياتها. نتيجة لكل هذه الاضطرابات ، في قطاع سطح المكتب ، احتلت Broadwell مكانة ضيقة جدًا من المعالجات الاقتصادية ذات جوهر رسومات قوي ، وهي الآن تتمتع بمستوى صغير فقط من المبيعات المتأصلة في المنتجات عالية التخصص. تحول انتباه الجزء المتقدم من المستخدمين إلى أتباع Broadwell - معالجات Skylake.

وتجدر الإشارة إلى أنه على مدار السنوات القليلة الماضية ، لم ترض Intel على الإطلاق معجبيها بزيادة أداء المنتجات المعروضة. يضيف كل جيل جديد من المعالجات نسبة قليلة فقط إلى السرعة المحددة ، مما يؤدي في النهاية إلى عدم وجود حوافز صريحة للمستخدمين لترقية الأنظمة القديمة. لكن إصدار Skylake - جيل من وحدات المعالجة المركزية (CPU) التي قفزت Intel بالفعل قليلاً في طريقها - ألهم بعض الأمل في أننا سنحصل على تحديث مفيد حقًا لمنصة الحوسبة الأكثر شيوعًا. ومع ذلك ، لم يحدث شيء من هذا القبيل: أدت Intel الأداء في ذخيرتها المعتادة. تم تقديم Broadwell للجمهور كنوع من فرع من الخط الرئيسي لمعالجات سطح المكتب ، وكان Skylake أسرع قليلاً من Haswell في معظم التطبيقات.

لذلك ، على الرغم من كل التوقعات ، أثار ظهور Skylake للبيع شكوكًا لدى الكثيرين. بعد مراجعة نتائج اختبارات الحياة الواقعية ، لم ير العديد من المشترين ببساطة النقطة الحقيقية في التحول إلى معالجات الجيل السادس الأساسية. في الواقع ، فإن البطاقة الرابحة الرئيسية لوحدات المعالجة المركزية الحديثة هي في الأساس منصة جديدة ذات واجهات داخلية متسارعة ، ولكنها ليست بنية معمارية دقيقة للمعالج. وهذا يعني أن Skylake تقدم القليل من الحوافز الحقيقية لتحديث الأنظمة القائمة على الأجيال السابقة.

ومع ذلك ، ما زلنا لا نثني جميع المستخدمين دون استثناء عن التبديل إلى Skylake. الحقيقة هي أنه على الرغم من أن Intel تعمل على زيادة أداء معالجاتها بوتيرة مقيدة للغاية ، منذ ظهور Sandy Bridge ، والتي لا تزال تعمل في العديد من الأنظمة ، فقد تغيرت بالفعل أربعة أجيال من الهندسة المعمارية الدقيقة. ساهمت كل خطوة على طريق التقدم في زيادة الإنتاجية ، والآن أصبحت Skylake قادرة على تقديم مكاسب كبيرة في الأداء مقارنة بسابقاتها السابقة. فقط لرؤية هذا ، من الضروري مقارنته ليس مع هاسويل ، ولكن مع الممثلين الأوائل للعائلة الأساسية التي ظهرت قبلها.

في الواقع ، هذا هو بالضبط نوع المقارنة الذي سنفعله اليوم. مع كل ما قيل ، قررنا أن نرى مدى نمو أداء معالجات Core i7 منذ عام 2011 ، وجمعنا في اختبار واحد Core i7s الأقدم الذي ينتمي إلى أجيال Sandy Bridge و Ivy Bridge و Haswell و Broadwell و Skylake. بعد تلقي نتائج هذا الاختبار ، سنحاول فهم مالكي المعالجات الذين يجب أن يبدأوا في ترقية الأنظمة القديمة ، وأي منهم يمكنه الانتظار حتى ظهور الأجيال التالية من وحدات المعالجة المركزية. على طول الطريق ، سنلقي نظرة على مستوى أداء معالجات Core i7-5775C و Core i7-6700K الجديدة لأجيال Broadwell و Skylake ، والتي لم يتم اختبارها بعد في مختبرنا.

الخصائص المقارنة لوحدات المعالجة المركزية المختبرة

من Sandy Bridge إلى Skylake: مقارنة أداء محدد

لكي نتذكر كيف تغير الأداء المحدد لمعالجات Intel خلال السنوات الخمس الماضية ، قررنا أن نبدأ باختبار بسيط قمنا فيه بمقارنة سرعة Sandy Bridge و Ivy Bridge و Haswell و Broadwell و Skylake التي تم إحضارها إلى نفس التردد 4 ، 0 جيجاهرتز. في هذه المقارنة ، استخدمنا معالجات Core i7 ، أي معالجات رباعية النوى بتقنية Hyper-Threading.

تم أخذ اختبار SYSmark 2014 1.5 المعقد كأداة اختبار رئيسية ، وهو أمر جيد لأنه يعيد إنتاج نشاط مستخدم نموذجي في التطبيقات المكتبية الشائعة ، عند إنشاء محتوى الوسائط المتعددة ومعالجته ، وعند حل المشكلات الحسابية. تظهر الرسوم البيانية التالية النتائج التي تم الحصول عليها. لسهولة الإدراك ، يتم تطبيعها ، ويتم أخذ أداء Sandy Bridge بنسبة 100 بالمائة.



يسمح مؤشر SYSmark 2014 1.5 المتكامل بإجراء الملاحظات التالية. أدى الانتقال من Sandy Bridge إلى Ivy Bridge إلى زيادة الإنتاجية المحددة بشكل هامشي فقط - بنحو 3-4 في المائة. تبين أن الخطوة التالية نحو Haswell كانت أكثر إنتاجية ، مما أدى إلى تحسن بنسبة 12 بالمائة في الأداء. وهذا هو أقصى مكسب يمكن ملاحظته في الرسم البياني المعطى. بعد كل شيء ، يتفوق المزيد من Broadwell على Haswell بنسبة 7 في المائة فقط ، والانتقال من Broadwell إلى Skylake يزيد من الإنتاجية المحددة بنسبة 1-2 في المائة فقط. كل التقدم من Sandy Bridge إلى Skylake يترجم إلى زيادة بنسبة 26٪ في الأداء مع سرعات ثابتة على مدار الساعة.

يمكن الاطلاع على تفسير أكثر تفصيلاً لمؤشرات SYSmark 2014 1.5 التي تم الحصول عليها على الرسوم البيانية الثلاثة التالية ، حيث يتحلل مؤشر الأداء المتكامل إلى مكونات حسب نوع التطبيق.









انتبه ، بشكل ملحوظ ، مع إدخال إصدارات جديدة من البنى الدقيقة ، تضيف تطبيقات الوسائط المتعددة إلى سرعة التنفيذ. في هذه ، تتفوق الهندسة المعمارية الدقيقة Skylake على Sandy Bridge بنسبة هائلة تبلغ 33 بالمائة. لكن في حساب المهام ، على العكس من ذلك ، يظهر التقدم أقل من أي شيء آخر. علاوة على ذلك ، في مثل هذا الحمل ، تتحول الخطوة من Broadwell إلى Skylake إلى انخفاض طفيف في أداء معين.

الآن بعد أن أصبح لدينا فكرة عما حدث للأداء المحدد لمعالجات Intel خلال السنوات القليلة الماضية ، دعنا نحاول معرفة سبب التغييرات الملحوظة.

من Sandy Bridge إلى Skylake: ما الذي تغير في معالجات Intel

قررنا أن نجعل ممثل جيل Sandy Bridge نقطة مرجعية في مقارنة Core i7s المختلفة لسبب ما. كان هذا التصميم هو الذي وضع أساسًا قويًا لجميع التحسينات الإضافية لمعالجات Intel الإنتاجية حتى Skylake اليوم. وهكذا ، أصبح ممثلو عائلة Sandy Bridge أول وحدات معالجة مركزية متكاملة للغاية حيث تم جمع كل من نوى الحوسبة والرسومات ، بالإضافة إلى الجسر الشمالي مع ذاكرة التخزين المؤقت L3 ووحدة التحكم في الذاكرة ، في بلورة واحدة من أشباه الموصلات. بالإضافة إلى ذلك ، ولأول مرة ، بدأوا في استخدام ناقل الحلقة الداخلي ، والذي تم من خلاله حل مشكلة التفاعل عالي الكفاءة لجميع الوحدات الهيكلية التي تشكل مثل هذا المعالج المعقد. تستمر جميع الأجيال اللاحقة لوحدة المعالجة المركزية في اتباع هذه المبادئ العامة للبناء ، المضمنة في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge ، دون أي تعديلات جدية.

خضعت الهندسة المعمارية الدقيقة الداخلية لنواة الحوسبة لتغييرات كبيرة في Sandy Bridge. لم يقتصر الأمر على تقديم الدعم لمجموعات تعليمات AES-NI و AVX الجديدة فحسب ، بل وجد أيضًا العديد من التحسينات الرئيسية في أعماق خط الأنابيب التنفيذي. تمت إضافة ذاكرة تخزين مؤقت منفصلة بمستوى صفر في Sandy Bridge للتعليمات التي تم فك تشفيرها ؛ ظهرت كتلة جديدة تمامًا لإعادة ترتيب الأوامر ، بناءً على استخدام ملف تسجيل مادي ؛ تم تحسين خوارزميات التنبؤ بالفروع بشكل ملحوظ ؛ بالإضافة إلى ذلك ، تم توحيد اثنين من منافذ التنفيذ الثلاثة للعمل مع البيانات. سمحت هذه الإصلاحات غير المتجانسة ، التي تم تنفيذها دفعة واحدة في جميع مراحل خط الأنابيب ، بزيادة الأداء المحدد لـ Sandy Bridge ، والتي زادت على الفور بنسبة 15 بالمائة تقريبًا مقارنة بالجيل السابق من معالجات Nehalem. يضاف إلى ذلك زيادة بنسبة 15٪ في سرعات الساعة الاسمية وإمكانية رفع تردد التشغيل الممتازة ، مما أدى إلى ظهور مجموعة من المعالجات التي ما زالت Intel تستشهد بها باعتبارها تجسيدًا مثاليًا لمرحلة "so" في مفهوم تصميم البندول للشركة.

في الواقع ، لم نشهد مثل هذه التحسينات في الهندسة المعمارية الدقيقة بعد Sandy Bridge من حيث الحجم الشامل والكفاءة. جميع الأجيال اللاحقة من تصميمات المعالجات أدخلت تحسينات أقل بكثير في نوى الحوسبة. ربما يكون هذا انعكاسًا لعدم وجود منافسة حقيقية في سوق المعالجات ، ربما يكون سبب التباطؤ في التقدم يكمن في رغبة إنتل في التركيز على تحسين نوى الرسومات ، أو ربما تبين أن Sandy Bridge كان مشروعًا ناجحًا مزيد من التطوير يتطلب الكثير من العمل.

يوضح الانتقال من Sandy Bridge إلى Ivy Bridge الانخفاض الأخير في كثافة الابتكار. على الرغم من حقيقة أن الجيل التالي من المعالجات بعد Sandy Bridge تم نقله إلى تقنية إنتاج جديدة بمعايير 22 نانومتر ، إلا أن ترددات الساعة لم تزد على الإطلاق. تتعلق التحسينات التي تم إجراؤها على التصميم بشكل أساسي بوحدة التحكم في الذاكرة الأكثر مرونة ووحدة التحكم في ناقل PCI Express ، والتي تلقت التوافق مع الإصدار الثالث من هذا المعيار. بالنسبة للهندسة المعمارية الدقيقة للنواة الحاسوبية نفسها ، فإن بعض التعديلات التجميلية جعلت من الممكن تسريع تنفيذ عمليات التقسيم وزيادة كفاءة تقنية Hyper-Threading بشكل طفيف ، وهذا كل شيء. نتيجة لذلك ، لم يكن النمو في الإنتاجية المحددة أكثر من 5 في المائة.

في الوقت نفسه ، جلب إدخال Ivy Bridge شيئًا يأسف عليه الآن جيش رفع تردد التشغيل بالملايين. بدءًا من المعالجات من هذا الجيل ، رفضت Intel توصيل شريحة أشباه الموصلات لوحدة المعالجة المركزية والغطاء الذي يغطيها عن طريق لحام خالٍ من التدفق وتحويلها لملء الفراغ بينهما بمادة واجهة حرارية بوليمرية بخصائص مشكوك فيها جدًا لإجراء الحرارة. . أدى هذا إلى تفاقم إمكانات التردد بشكل مصطنع وجعل معالجات Ivy Bridge ، مثل جميع معالجاتها اللاحقة ، أقل فيركلوكيد بشكل ملحوظ مقارنة بـ Sandy Bridge ، وهو قوي جدًا في هذا الصدد.

ومع ذلك ، فإن Ivy Bridge هو مجرد "علامة" ، وبالتالي لم يعد أحد بأي اختراقات خاصة في هذه المعالجات. ومع ذلك ، فإن الجيل القادم ، هاسويل ، الذي ، على عكس Ivy Bridge ، هو بالفعل في مرحلة "so" ، لم يحقق أي مكاسب مشجعة في الأداء أيضًا. وهذا في الواقع غريب بعض الشيء ، حيث تم إجراء الكثير من التحسينات المختلفة في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Haswell ، وهي مبعثرة عبر أجزاء مختلفة من خط أنابيب التنفيذ ، والتي ، في المجمل ، يمكن أن تزيد من الوتيرة الإجمالية لتنفيذ الأوامر.

على سبيل المثال ، في جزء الإدخال من خط الأنابيب ، تم تحسين أداء التنبؤ بالفرع ، وتم تقسيم قائمة انتظار التعليمات المفككة ديناميكيًا بين الخيوط المتوازية التي تتعايش ضمن تقنية Hyper-Threading. على طول الطريق ، كانت هناك زيادة في نافذة تنفيذ الأوامر خارج النظام ، والتي كان من المفترض أن ترفع في المجمل حصة التعليمات البرمجية التي يتم تنفيذها بالتوازي بواسطة المعالج. مباشرة في وحدة التنفيذ ، تمت إضافة منفذين وظيفيين إضافيين ، بهدف معالجة تعليمات الأعداد الصحيحة وخدمة الفروع وحفظ البيانات. بفضل هذا ، تستطيع Haswell معالجة ما يصل إلى ثماني عمليات دقيقة في الساعة - أي أكثر بمقدار الثلث من سابقاتها. علاوة على ذلك ، ضاعفت البنية الدقيقة الجديدة عرض النطاق الترددي لذاكرة التخزين المؤقت للمستويين الأول والثاني.

وبالتالي ، فإن التحسينات في الهندسة المعمارية الدقيقة في Haswell لم تؤثر فقط على سرعة وحدة فك التشفير ، والتي يبدو أنها عنق الزجاجة في معالجات Core الحديثة في الوقت الحالي. في الواقع ، على الرغم من قائمة التحسينات المثيرة للإعجاب ، فإن مكاسب أداء Haswell مقارنةً بـ Ivy Bridge كانت فقط حوالي 5-10 بالمائة. ولكن في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أن التسارع في عمليات المتجهات أقوى بكثير. ويمكن رؤية أكبر مكاسب في التطبيقات التي تستخدم أوامر AVX2 و FMA الجديدة ، والتي ظهر الدعم أيضًا في هذه البنية الدقيقة.

لم تكن معالجات Haswell ، مثل Ivy Bridge ، مشهورة بشكل خاص بين المتحمسين في البداية أيضًا. خاصة بالنظر إلى حقيقة أنهم لم يقدموا أي زيادة في ترددات الساعة في الإصدار الأصلي. ومع ذلك ، بعد عام من ظهورهم لأول مرة ، بدأ هاسويل يبدو أكثر جاذبية بشكل ملحوظ. أولاً ، كانت هناك زيادة في عدد التطبيقات التي تستهوي أقوى نقاط هذه البنية وتستخدم تعليمات المتجه. ثانيًا ، تمكنت Intel من إصلاح حالة التردد. التعديلات اللاحقة على Haswell ، والتي تلقت اسمها الرمزي Devil's Canyon ، تمكنت من زيادة الميزة على سابقاتها بفضل الزيادة في تردد الساعة ، والتي اخترقت أخيرًا سقف 4 جيجا هرتز. إلى جانب ذلك ، باتباعًا لريادة كسر السرعة ، قامت إنتل بتحسين الواجهة الحرارية للبوليمر تحت غطاء المعالج ، مما جعل Devil's Canyon كائنات أكثر ملاءمة لرفع تردد التشغيل. بالتأكيد ليست مرنة مثل ساندي بريدج ، ولكن مع ذلك.

وبهذه الأمتعة ، اقتربت إنتل من برودويل. نظرًا لأن السمة الرئيسية لهذه المعالجات كانت تقنية إنتاج جديدة بمعايير 14 نانومتر ، لم يتم التخطيط لأي ابتكارات مهمة في هندستها المعمارية الدقيقة - كان ينبغي أن تكون "علامة" الأكثر شيوعًا تقريبًا. يمكن توفير كل ما هو ضروري لنجاح المنتجات الجديدة من خلال عملية تقنية رفيعة واحدة فقط مع الجيل الثاني من ترانزستورات FinFET ، والتي تسمح نظريًا بتقليل استهلاك الطاقة وزيادة الترددات. ومع ذلك ، فقد تحول التنفيذ العملي للتكنولوجيا الجديدة إلى سلسلة من الإخفاقات ، ونتيجة لذلك حصل برودويل على الاقتصاد فقط ، ولكن ليس الترددات العالية. ونتيجة لذلك ، فإن تلك المعالجات من هذا الجيل ، التي قدمتها إنتل لأنظمة سطح المكتب ، أصبحت أشبه بوحدات المعالجة المركزية المحمولة أكثر من المعالجات التي خلفتها قضية Devil's Canyon. علاوة على ذلك ، بالإضافة إلى الحزم الحرارية المخفضة والترددات المنخفضة ، فهي تختلف عن سابقاتها ولديها ذاكرة تخزين مؤقت L3 أصغر ، والتي ، مع ذلك ، يتم تعويضها إلى حد ما من خلال ظهور ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الرابع موجودة على بلورة منفصلة.

في نفس التردد مثل Haswell ، تُظهر معالجات Broadwell ميزة تقارب 7 ٪ ، يتم توفيرها من خلال إضافة مستوى إضافي من التخزين المؤقت للبيانات ، ومن خلال تحسين آخر في خوارزمية التنبؤ بالفرع جنبًا إلى جنب مع زيادة في المخازن المؤقتة الداخلية الرئيسية. بالإضافة إلى ذلك ، يقدم Broadwell مخططات تنفيذ جديدة وأسرع لتعليمات الضرب والقسمة. ومع ذلك ، تم إلغاء كل هذه التحسينات الصغيرة بفشل ذريع مع سرعات على مدار الساعة تعود إلى العصر الذي سبق ساندي بريدج. لذلك ، على سبيل المثال ، يعد Core i7-5775C من جيل Broadwell أقل شأنا في التردد من Core i7-4790K بما يصل إلى 700 ميجاهرتز. من الواضح أنه من غير المجدي توقع أي نوع من نمو الإنتاجية في ظل هذه الخلفية ، إلا إذا كان سيتم تحقيقه دون حدوث انخفاض خطير.

لهذا السبب إلى حد كبير ، تبين أن Broadwell غير جذابة لمعظم المستخدمين. نعم ، معالجات هذه العائلة اقتصادية للغاية وتتناسب مع حزمة حرارية بإطار 65 واط ، ولكن من يهتم بهذا الأمر بشكل عام؟ تبين أن إمكانات رفع تردد التشغيل للجيل الأول من وحدة المعالجة المركزية 14nm مقيدة إلى حد ما. نحن لا نتحدث عن أي عمل بترددات تقترب من 5 جيجاهرتز. الحد الأقصى الذي يمكن تحقيقه من Broadwell عند استخدام تبريد الهواء يقع بالقرب من 4.2 جيجا هرتز. بعبارة أخرى ، خرج Core من الجيل الخامس من شركة Intel ، على الأقل غريبًا. ما ، بالمناسبة ، ندم عليه عملاق المعالجات الدقيقة في النهاية: لاحظ ممثلو إنتل أن الإصدار المتأخر من Broadwell لأجهزة الكمبيوتر المكتبية ، ودورة حياته القصيرة وخصائصه غير النمطية أثرت سلبًا على مستوى المبيعات ، ولا تخطط الشركة لبدء مثل هذه التجارب بعد الآن .

أحدث Skylake على هذه الخلفية ليس تطويرًا إضافيًا للهندسة المعمارية الدقيقة لشركة Intel بقدر ما هو نوع من العمل على الأخطاء. على الرغم من حقيقة أن إنتاج هذا الجيل من وحدات المعالجة المركزية يستخدم نفس تقنية المعالجة 14 نانومتر كما في حالة Broadwell ، فإن Skylake ليس لديه مشاكل في العمل على الترددات العالية. عادت الترددات الاسمية للجيل السادس من معالجات Core إلى تلك المؤشرات التي كانت مميزة لسابقاتها 22 نانومتر ، وزادت إمكانات رفع تردد التشغيل بشكل طفيف. لقد لعبت Overclockers دورًا في حقيقة أن محول طاقة المعالج في Skylake قد انتقل مرة أخرى إلى اللوحة الأم وبالتالي قلل من إجمالي تبديد الحرارة لوحدة المعالجة المركزية أثناء رفع تردد التشغيل. إنه لأمر مؤسف أن Intel لم تعد إلى استخدام واجهة حرارية فعالة بين القالب وغطاء المعالج.

ولكن بالنسبة للهندسة المعمارية الدقيقة الأساسية لنواة الحوسبة ، على الرغم من حقيقة أن Skylake ، مثل Haswell ، هي تجسيد لمرحلة "so" ، إلا أن هناك القليل جدًا من الابتكارات فيها. علاوة على ذلك ، فإن معظمها يهدف إلى توسيع جزء الإدخال من الناقل التنفيذي ، بينما بقي باقي الناقل دون أي تغييرات كبيرة. تتعلق التغييرات بتحسين أداء التنبؤ بالفرع وزيادة كفاءة الجلب المسبق ، ولا شيء آخر. في الوقت نفسه ، لا تعمل بعض التحسينات على تحسين الأداء بقدر ما تعمل على تحسين كفاءة الطاقة مرة أخرى. لذلك ، لا ينبغي أن يتفاجأ المرء من أن Skylake بالكاد تختلف عن Broadwell في أدائها المحدد.

ومع ذلك ، هناك استثناءات: في بعض الحالات ، يمكن أن تتفوق Skylake على سابقاتها في الأداء وبشكل أكثر وضوحًا. الحقيقة هي أن نظام الذاكرة الفرعي قد تم تحسينه في هذه البنية الدقيقة. أصبح ناقل الحلقة على الرقاقة أسرع ، مما أدى في النهاية إلى زيادة عرض النطاق الترددي لذاكرة التخزين المؤقت L3. بالإضافة إلى ذلك ، تلقت وحدة التحكم في الذاكرة دعمًا لذاكرة DDR4 SDRAM عالية التردد.

لكن في النهاية ، مع ذلك ، اتضح ، بغض النظر عما تقوله Intel عن تقدم Skylake ، من وجهة نظر المستخدمين العاديين ، يعد هذا تحديثًا ضعيفًا إلى حد ما. التحسينات الرئيسية في Skylake هي في جوهر الرسومات وفي كفاءة الطاقة ، مما يفتح الطريق لمثل هذه وحدات المعالجة المركزية لأنظمة عامل الشكل اللوحي بدون مروحة. لا يختلف ممثلو سطح المكتب لهذا الجيل كثيرًا عن Haswell. حتى لو أغمضنا أعيننا عن وجود الجيل الوسيط من Broadwell ، وقارننا Skylake مباشرةً مع Haswell ، فإن الزيادة الملحوظة في الإنتاجية المحددة ستكون حوالي 7-8٪ ، وهو ما لا يمكن وصفه بأنه مظهر مثير للإعجاب للتقدم التكنولوجي.

على طول الطريق ، تجدر الإشارة إلى أن تحسين عمليات الإنتاج التكنولوجي لا يلبي التوقعات. من Sandy Bridge إلى Skylake ، غيرت Intel تقنيتين من أشباه الموصلات وخفضت سمك بوابات الترانزستور بأكثر من النصف. ومع ذلك ، فإن العملية التقنية الحديثة 14 نانومتر ، مقارنة بتقنية 32 نانومتر قبل خمس سنوات ، لم تسمح بزيادة ترددات التشغيل للمعالجات. جميع معالجات Core للأجيال الخمسة الماضية لها سرعات ساعة متشابهة للغاية ، والتي إذا تجاوزت علامة 4 جيجاهرتز ، فهي غير مهمة تمامًا.

للحصول على توضيح واضح لهذه الحقيقة ، يمكنك إلقاء نظرة على الرسم البياني التالي ، الذي يعرض سرعة الساعة لمعالجات Core i7 الأقدم لرفع تردد التشغيل للأجيال المختلفة.



علاوة على ذلك ، فإن سرعة الساعة لا تصل إلى الذروة في Skylake. يمكن لمعالجات Haswell التي تنتمي إلى مجموعة Devil's Canyon الفرعية أن تتباهى بأقصى تردد. التردد الاسمي هو 4.0 جيجاهرتز ، ولكن بفضل وضع التوربو ، في الظروف الحقيقية ، يمكنهم التسارع إلى 4.4 جيجاهرتز. بالنسبة إلى Skylakes الحديثة ، يبلغ الحد الأقصى للتردد 4.2 جيجا هرتز فقط.

كل هذا ، بطبيعة الحال ، يؤثر على الأداء النهائي للممثلين الحقيقيين لعائلات وحدة المعالجة المركزية المختلفة. وبعد ذلك نقترح أن نرى كيف يؤثر كل هذا على أداء المنصات المبنية على المعالجات الرئيسية لكل من عائلات Sandy Bridge و Ivy Bridge و Haswell و Broadwell و Skylake.

كيف اختبرنا

شاركت خمسة أجيال مختلفة من معالجات Core i7 في المقارنة: Core i7-2700K و Core i7-3770K و Core i7-4790K و Core i7-5775C و Core i7-6700K. لذلك ، تبين أن قائمة المكونات المشاركة في الاختبار واسعة جدًا:

معالجات:

Intel Core i7-2600K (Sandy Bridge ، 4 مراكز + HT ، 3.4-3.8 جيجاهرتز ، 8 ميجابايت L3) ؛
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge ، 4 مراكز + HT ، 3.5-3.9 جيجاهرتز ، 8 ميجابايت L3) ؛
Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh، 4 cores + HT، 4.0-4.4 GHz، 8 MB L3)؛
Intel Core i7-5775C (Broadwell ، 4 مراكز ، 3.3-3.7 جيجاهرتز ، 6 ميجابايت L3 ، 128 ميجابايت L4).
Intel Core i7-6700K (Skylake ، 4 مراكز ، 4.0-4.2 جيجاهرتز ، 8 ميجابايت L3).

مبرد وحدة المعالجة المركزية: Noctua NH-U14S.
اللوحات الأم:

ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151 ، Intel Z170) ؛
ASUS Z97-Pro (LGA 1150 ، Intel Z97) ​​؛
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155 ، Intel Z77).

ذاكرة:

2x8 GB DDR3-2133 SDRAM، 9-11-11-31 (G.Skill F3-2133C9D-16GTX) ؛
2x8 GB DDR4-2666 SDRAM، 15-15-15-35 (قرصان الانتقام LPX CMK16GX4M2A2666C16R).

بطاقة الفيديو: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 جيجابايت / 384 بت GDDR5 ، 1000-1076 / 7010 ميجاهرتز).
نظام القرص الفرعي: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A / 480G).
PSU: Corsair RM850i ​​(80 Plus Gold ، 850 واط).

تم إجراء الاختبار على Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 باستخدام مجموعة برامج التشغيل التالية:

برنامج تشغيل شرائح Intel 10.1.1.8 ؛
برنامج تشغيل واجهة محرك إدارة Intel 11.0.0.1157 ؛
NVIDIA GeForce 358.50 سائق.

أداء

الأداء العام

لتقييم أداء المعالجات في المهام المشتركة ، نستخدم تقليديًا مجموعة اختبار Bapco SYSmark ، التي تحاكي عمل المستخدم في برامج وتطبيقات مكتبية حديثة مشتركة حقيقية لإنشاء ومعالجة المحتوى الرقمي. فكرة الاختبار بسيطة للغاية: فهي تنتج مقياسًا واحدًا يميز متوسط ​​السرعة المرجح لجهاز الكمبيوتر أثناء الاستخدام اليومي. بعد إصدار نظام التشغيل Windows 10 ، تم تحديث هذا المعيار مرة أخرى ، والآن نستخدم أحدث إصدار - SYSmark 2014 1.5.



عند مقارنة Core i7 من أجيال مختلفة ، عندما تعمل في أوضاعها الاسمية ، فإن النتائج لا تكون متماثلة على الإطلاق عند المقارنة بتردد ساعة واحد. ومع ذلك ، فإن التردد الحقيقي وميزات وضع التوربو لها تأثير كبير على الأداء. على سبيل المثال ، وفقًا للبيانات التي تم الحصول عليها ، يعد Core i7-6700K أسرع من Core i7-5775C بنسبة تصل إلى 11 بالمائة ، لكن ميزته على Core i7-4790K غير مهمة تمامًا - فهي حوالي 3 بالمائة فقط. في الوقت نفسه ، لا يمكن للمرء أن يتجاهل حقيقة أن أحدث إصدار من Skylake أصبح أسرع بكثير من معالجات أجيال Sandy Bridge و Ivy Bridge. تصل ميزته على Core i7-2700K و Core i7-3770K إلى 33 و 28 بالمائة على التوالي.

يمكن أن يوفر الفهم الأعمق لنتائج SYSmark 2014 1.5 نظرة ثاقبة على درجات الأداء التي تم الحصول عليها في حالات استخدام النظام المختلفة. يحاكي البرنامج النصي Office Productivity العمل المكتبي النموذجي: إعداد الكلمات ومعالجة جداول البيانات والعمل مع البريد الإلكتروني وتصفح الإنترنت. يستخدم البرنامج النصي مجموعة التطبيقات التالية: Adobe Acrobat XI Pro و Google Chrome 32 و Microsoft Excel 2013 و Microsoft OneNote 2013 و Microsoft Outlook 2013 و Microsoft PowerPoint 2013 و Microsoft Word 2013 و WinZip Pro 17.5 Pro.



يحاكي سيناريو إنشاء الوسائط إنشاء إعلان تجاري باستخدام الصور الرقمية ومقاطع الفيديو التي تم التقاطها مسبقًا. تستخدم الحزم الشائعة Adobe Photoshop CS6 Extended و Adobe Premiere Pro CS6 و Trimble SketchUp Pro 2013 لهذا الغرض.



تم تخصيص سيناريو البيانات / التحليل المالي للتحليل الإحصائي والتنبؤ بالاستثمار بناءً على نموذج مالي معين. يستخدم السيناريو كميات كبيرة من البيانات الرقمية وتطبيقين Microsoft Excel 2013 و WinZip Pro 17.5 Pro.



النتائج التي حصلنا عليها بموجب سيناريوهات الحمل المختلفة مماثلة نوعياً للمؤشرات العامة لـ SYSmark 2014 1.5. الجدير بالذكر أن معالج Core i7-4790K لا يبدو قديمًا على الإطلاق. إنه أدنى بشكل ملحوظ من أحدث Core i7-6700K فقط في سيناريو حساب تحليل البيانات / التحليل المالي ، وفي حالات أخرى يكون إما أقل شأنا من خليفته بمقدار غير واضح تمامًا ، أو بشكل عام يكون أسرع. على سبيل المثال ، يتقدم أحد أفراد عائلة Haswell على Skylake الجديدة في تطبيقات المكتب. لكن المعالجات الأقدم مثل Core i7-2700K و Core i7-3770K تبدو وكأنها عروض قديمة إلى حد ما. إنهم يخسرون المنتج الجديد في أنواع مختلفة من المهام من 25 إلى 40 في المائة ، وربما يكون هذا سببًا كافيًا لاعتبار Core i7-6700K بديلاً مناسبًا لهم.

أداء الألعاب

كما تعلم ، فإن أداء الأنظمة الأساسية المجهزة بمعالجات عالية الأداء في الغالبية العظمى من الألعاب الحديثة يتم تحديده من خلال قوة النظام الفرعي للرسومات. لهذا السبب ، عند اختبار المعالجات ، نختار أكثر الألعاب التي تعتمد على المعالج ، ونقيس عدد الإطارات مرتين. في التمرير الأول ، يتم إجراء الاختبارات دون تمكين الصقل وبعيدًا عن أعلى درجات الدقة. تتيح لك هذه الإعدادات تقييم مدى جودة أداء المعالجات مع حمل الألعاب من حيث المبدأ ، مما يعني أنها تسمح لك بعمل تخمينات حول كيفية تصرف منصات الحوسبة التي تم اختبارها في المستقبل ، عندما تظهر خيارات أسرع لمسرعات الرسومات في السوق. يتم تنفيذ التمريرة الثانية بإعدادات واقعية - عند اختيار دقة FullHD والحد الأقصى لمستوى تنعيم ملء الشاشة. في رأينا ، هذه النتائج ليست أقل إثارة للاهتمام ، لأنها تجيب على الأسئلة المتداولة حول مستوى أداء معالجات الألعاب التي يمكن أن توفرها الآن - في الظروف الحديثة.

ومع ذلك ، في هذا الاختبار ، قمنا بتجميع نظام فرعي قوي للرسومات يعتمد على بطاقة الرسومات الرائدة NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. ونتيجة لذلك ، في بعض الألعاب ، أظهر معدل الإطارات اعتمادًا على أداء المعالج ، حتى في دقة FullHD.

نتائج FullHD مع إعدادات الجودة القصوى


















عادةً ما يكون تأثير المعالجات على أداء الألعاب ، خاصةً عندما يتعلق الأمر بالممثلين الأقوياء لسلسلة Core i7 ، ضئيلًا. ومع ذلك ، عند مقارنة خمسة Core i7s من أجيال مختلفة ، فإن النتائج ليست موحدة على الإطلاق. حتى عند التعيين على إعدادات جودة الرسومات القصوى ، يُظهر Core i7-6700K و Core i7-5775C أعلى أداء للألعاب ، بينما يتأخر Core i7s الأقدم. لذلك ، فإن معدل الإطارات الذي تم الحصول عليه في نظام مع Core i7-6700K يتجاوز أداء نظام يعتمد على Core i7-4770K بنسبة 1 في المائة ، ولكن يبدو أن معالجات Core i7-2700K و Core i7-3770K أساس أسوأ بشكل ملحوظ لنظام الألعاب. يؤدي الانتقال من Core i7-2700K أو Core i7-3770K إلى أحدث Core i7-6700K إلى زيادة معدل الإطارات في الثانية بنسبة 5-7 بالمائة ، مما قد يكون له تأثير ملحوظ جدًا على جودة عملية الألعاب.

يمكنك رؤية كل هذا بشكل أكثر وضوحًا إذا نظرت إلى أداء الألعاب للمعالجات ذات جودة الصورة المنخفضة ، عندما لا يكون معدل الإطارات مقيدًا بقوة النظام الفرعي للرسومات.

النتائج بدقة منخفضة


















تمكن أحدث معالج Core i7-6700K مرة أخرى من إظهار أعلى أداء بين جميع الأجيال الأحدث من Core i7. تفوقها على Core i7-5775C حوالي 5 بالمائة ، وعلى Core i7-4690K - حوالي 10 بالمائة. لا يوجد شيء غريب في هذا: الألعاب حساسة جدًا لسرعة نظام الذاكرة الفرعي ، وفي هذا الاتجاه تم إجراء تحسينات جادة في Skylake. لكن تفوق Core i7-6700K على Core i7-2700K و Core i7-3770K أكثر وضوحًا. يتخلف Senior Sandy Bridge عن المنتج الجديد بنسبة 30-35 في المائة ، ويخسر Ivy Bridge في المنطقة بنسبة 20-30 في المائة. بعبارة أخرى ، بغض النظر عن مقدار الانتقادات التي تعرضت لها Intel لتحسين معالجاتها ببطء شديد ، تمكنت الشركة من زيادة سرعة وحدات المعالجة المركزية الخاصة بها بمقدار الثلث خلال السنوات الخمس الماضية ، وهذه نتيجة ملموسة للغاية.

يتم الانتهاء من الاختبار في الألعاب الحقيقية من خلال نتائج المعيار التركيبي الشهير Futuremark 3DMark.









إنها تعكس أداء الألعاب وتلك النتائج التي يقدمها برنامج Futuremark 3DMark. مع نقل الهندسة الدقيقة لمعالجات Core i7 من Sandy Bridge إلى Ivy Bridge ، زادت درجات برنامج 3DMark بنسبة 2 إلى 7 بالمائة. أضاف تقديم تصميم Haswell وإصدار معالجات Devil's Canyon نسبة 7-14 بالمائة إضافية لأداء Core i7s الأقدم. ومع ذلك ، فإن مظهر Core i7-5775C ، الذي يتميز بتردد ساعة منخفض نسبيًا ، أدى إلى تراجع الأداء إلى حد ما. وفي الواقع ، كان على أحدث Core i7-6700K أن يأخذ موسيقى الراب لجيلين من الهندسة المعمارية الدقيقة. كانت الزيادة في تصنيف 3DMark النهائي للمعالج الجديد لعائلة Skylake مقارنةً بـ Core i7-4790K تصل إلى 7 بالمائة. في الواقع ، هذا ليس كثيرًا: بعد كل شيء ، تم تقديم أفضل تحسن ملحوظ في الأداء على مدى السنوات الخمس الماضية بواسطة معالجات Haswell. أحدث الأجيال من معالجات سطح المكتب مخيبة للآمال إلى حد ما.

الاختبارات داخل التطبيق

في Autodesk 3ds max 2016 نقوم باختبار سرعة العرض النهائية. يقيس هذا الوقت الذي يستغرقه العرض بدقة 1920 × 1080 باستخدام جهاز عرض الأشعة الذهنية لإطار واحد لمشهد هامر قياسي.



تم إجراء اختبار آخر للعرض النهائي بواسطتنا باستخدام حزمة الرسوميات ثلاثية الأبعاد المجانية Blender 2.75a. نقيس فيه مدة بناء النموذج النهائي من Blender Cycles Benchmark rev4.



استخدمنا معيار Cinebench R15 لقياس سرعة العرض ثلاثي الأبعاد الواقعي. حدّث Maxon مؤخرًا معياره ، والآن يتيح لك مرة أخرى تقييم أداء الأنظمة الأساسية المختلفة عند تقديمه في أحدث إصدارات حزمة الرسوم المتحركة Cinema 4D.



نقيس أداء مواقع الويب وتطبيقات الويب المبنية بتقنيات حديثة باستخدام متصفح Microsoft Edge 20.10240.16384.0 الجديد. لهذا الغرض ، يتم استخدام اختبار WebXPRT 2015 المتخصص ، والذي ينفذ الخوارزميات المستخدمة بالفعل في تطبيقات الإنترنت في HTML5 و JavaScript.



يتم إجراء اختبار الأداء لمعالجة الرسومات في Adobe Photoshop CC 2015. متوسط ​​وقت تنفيذ نص الاختبار ، وهو اختبار سرعة للفنانين Retouch المعاد صياغته بشكل إبداعي ، والذي يتضمن معالجة نموذجية لأربع صور بدقة 24 ميجابكسل تم التقاطها بواسطة كاميرا رقمية ، يقاس.



بناءً على الطلبات العديدة للمصورين الهواة ، أجرينا اختبارًا للأداء في برنامج الرسوم Adobe Photoshop Lightroom 6.1. يتضمن سيناريو الاختبار المعالجة اللاحقة والتصدير إلى JPEG بدقة 1920 × 1080 وجودة قصوى تبلغ مائتي صورة RAW بدقة 12 ميجابكسل تم التقاطها بكاميرا نيكون D300 الرقمية.



تم اختبار أداء تحرير الفيديو غير الخطي في Adobe Premiere Pro CC 2015. يقيس هذا وقت العرض إلى H.264 لمشروع Blu-Ray يحتوي على لقطات HDV 1080p25 مع تراكب تأثيرات مختلفة.



لقياس سرعة المعالجات عند ضغط المعلومات ، نستخدم أرشيف WinRAR 5.3 ، حيث نقوم بأرشفة مجلد بملفات مختلفة بحجم إجمالي يبلغ 1.7 جيجا بايت مع أقصى نسبة ضغط.



لتقييم سرعة تحويل ترميز الفيديو إلى تنسيق H.264 ، يتم استخدام اختبار x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64 بت) ، بناءً على قياس وقت التشفير بواسطة مشفر x264 لمقطع الفيديو المصدر إلى تنسيق MPEG-4 / AVC مع الدقة [بريد إلكتروني محمي]والإعدادات الافتراضية. وتجدر الإشارة إلى أن نتائج هذا المعيار ذات أهمية عملية كبيرة ، نظرًا لأن برنامج التشفير x264 يقع في قلب العديد من أدوات تحويل الترميز الشائعة ، على سبيل المثال ، HandBrake ، و MeGUI ، و VirtualDub ، وما إلى ذلك. نقوم بشكل دوري بتحديث برنامج التشفير المستخدم لقياسات الأداء ، وشارك الإصدار r2538 في هذا الاختبار ، والذي يوفر الدعم لجميع مجموعات التعليمات الحديثة ، بما في ذلك AVX2.



بالإضافة إلى ذلك ، أضفنا إلى قائمة تطبيقات الاختبار مشفر x265 جديدًا مصممًا لتحويل ترميز الفيديو إلى تنسيق H.265 / HEVC الواعد ، وهو استمرار منطقي لـ H.264 ويتميز بخوارزميات ضغط أكثر كفاءة. لتقييم الأداء الأصلي [بريد إلكتروني محمي]ملف فيديو Y4M الذي تم تحويل ترميزه إلى H.265 بملف تعريف متوسط. شارك إصدار برنامج التشفير 1.7 في هذا الاختبار.



إن ميزة Core i7-6700K عن سابقاتها السابقة في مختلف التطبيقات أمر لا يرقى إليه الشك. ومع ذلك ، فقد استفاد نوعان من المهام أكثر من التطور الذي حدث. أولاً: معالجة محتوى الوسائط المتعددة سواء كان فيديو أو صورة. ثانيًا ، العرض النهائي في حزم التصميم والنمذجة ثلاثية الأبعاد. بشكل عام ، في مثل هذه الحالات ، يتفوق Core i7-6700K على Core i7-2700K بما لا يقل عن 40-50 بالمائة. وأحيانًا يمكن ملاحظة تحسن كبير في السرعة. لذلك ، عند تحويل ترميز الفيديو باستخدام برنامج الترميز x265 ، ينتج أحدث Core i7-6700K ضعف أداء Core i7-2700K القديم.

إذا تحدثنا عن زيادة سرعة تنفيذ المهام كثيفة الاستخدام للموارد التي يمكن أن يوفرها Core i7-6700K مقارنةً بـ Core i7-4790K ، فمن المستحيل هنا تقديم مثل هذه الرسوم التوضيحية الرائعة إلى نتائج عمل مهندسو إنتل. يتم ملاحظة أقصى قدر من الميزات الجديدة في Lightroom ، وهنا Skylake أفضل مرة ونصف. لكن هذا هو بالأحرى استثناء للقاعدة. في معظم مهام الوسائط المتعددة ، يوفر Core i7-6700K تحسنًا بنسبة 10 ٪ فقط في الأداء مقارنة بـ Core i7-4790K. ومع وجود حمل ذي طبيعة مختلفة ، فإن الاختلاف في الأداء يكون أقل أو حتى غائبًا.

بشكل منفصل ، يجب قول بضع كلمات حول النتيجة الموضحة بواسطة Core i7-5775C. نظرًا لسرعته المنخفضة على مدار الساعة ، يعد هذا المعالج أبطأ من Core i7-4790K و Core i7-6700K. لكن لا تنس أن الاقتصاد هو السمة الرئيسية له. وهو قادر تمامًا على أن يصبح أحد أفضل الخيارات من حيث الأداء المحدد لكل واط من الكهرباء المستهلكة. سوف نتحقق من ذلك بسهولة في القسم التالي.

استهلاك الطاقة

يتم تصنيع معالجات Skylake باستخدام تقنية معالجة حديثة 14 نانومتر مع الجيل الثاني من الترانزستورات ثلاثية الأبعاد ، ومع ذلك ، على الرغم من ذلك ، زادت الحزمة الحرارية الخاصة بهم إلى 91 واط. وبعبارة أخرى ، فإن وحدات المعالجة المركزية الجديدة ليست فقط "أكثر سخونة" من 65 واط من Broadwells ، ولكنها أيضًا تتجاوز تبديد الحرارة المحسوب من Haswell ، والتي تم تصنيعها باستخدام تقنية 22 نانومتر وتتوافق مع الحزمة الحرارية 88 واط. من الواضح أن السبب هو أنه في البداية تم تحسين بنية Skylake ليس للترددات العالية ، ولكن لكفاءة الطاقة وإمكانية استخدامها في الأجهزة المحمولة. لذلك ، لكي يحصل سطح المكتب Skylake على ترددات مقبولة على مدار الساعة تقع بالقرب من علامة 4 جيجاهرتز ، كان لابد من رفع جهد الإمداد ، الأمر الذي يؤثر حتماً على استهلاك الطاقة وتبديد الحرارة.

ومع ذلك ، لم تختلف معالجات Broadwell في الفولتية التشغيلية المنخفضة أيضًا ، لذلك هناك أمل في تلقي الحزمة الحرارية 91 وات Skylake لسبب رسمي ، وفي الواقع ، لن تكون أكثر شرًا من سابقاتها. تحقق من ذلك!

يسمح لنا مصدر الطاقة الرقمي الجديد Corsair RM850i ​​الذي استخدمناه في نظام الاختبار بمراقبة الطاقة الكهربائية المستهلكة والمخرجة ، والتي نستخدمها للقياسات. يوضح الرسم البياني التالي إجمالي استهلاك النظام (بدون شاشة) الذي تم قياسه "بعد" مصدر الطاقة ، وهو مجموع استهلاك الطاقة لجميع المكونات المشاركة في النظام. لا تؤخذ كفاءة مصدر الطاقة نفسه في الاعتبار في هذه الحالة. لقد قمنا بتنشيط وضع التربو وجميع تقنيات توفير الطاقة المتاحة لتقدير استهلاك الطاقة بشكل صحيح.



في وضع الخمول ، جاءت قفزة نوعية في اقتصاد منصات سطح المكتب مع إصدار برودويل. يتمتع كل من Core i7-5775C و Core i7-6700K باستهلاك أقل في الخمول بشكل ملحوظ.



ولكن تحت الحمل في شكل تحويل ترميز الفيديو ، فإن خيارات وحدة المعالجة المركزية الأكثر اقتصادا هي Core i7-5775C و Core i7-3770K. يستهلك أحدث Core i7-6700K المزيد. شهيته المفعمة بالحيوية على قدم المساواة مع ساندي بريدج الكبير. صحيح أن المنتج الجديد ، بخلاف Sandy Bridge ، يدعم تعليمات AVX2 ، والتي تتطلب تكاليف طاقة جسيمة للغاية.

يوضح الرسم البياني التالي الحد الأقصى للحمل تحت الحمل الذي تم إنشاؤه بواسطة الإصدار 64 بت من LinX 0.6.5 مع دعم مجموعة تعليمات AVX2 ، والتي تستند إلى حزمة Linpack ، التي لديها شهية مفرطة للطاقة.



مرة أخرى ، يُظهر معالج الجيل Broadwell المعجزات في كفاءة الطاقة. ومع ذلك ، إذا نظرت إلى مقدار الكهرباء التي يستهلكها Core i7-6700K ، يصبح من الواضح أن التقدم في البنى الدقيقة قد تجاوز كفاءة استخدام الطاقة لوحدات المعالجة المركزية لسطح المكتب. نعم ، لقد قدمت Skylake عروضاً جديدة مع نسبة أداء إلى قوة مغرية للغاية في قطاع الهاتف المحمول ، لكن أحدث معالجات سطح المكتب تستمر في استهلاك نفس المقدار تقريبًا مثل سابقاتها في السنوات الخمس السابقة.

الاستنتاجات

بعد اختبار أحدث Core i7-6700K ومقارنته مع عدة أجيال من وحدات المعالجة المركزية السابقة ، توصلنا مرة أخرى إلى نتيجة مخيبة للآمال مفادها أن Intel تواصل اتباع مبادئها غير المعلنة وليست حريصة جدًا على زيادة سرعة معالجات سطح المكتب التي تركز على الأداء العالي أنظمة. وإذا كان المنتج الجديد ، مقارنةً بـ Broadwell الأقدم ، يقدم تحسنًا بنسبة 15٪ في الأداء بسبب سرعات الساعة الأفضل بشكل ملحوظ ، ثم بالمقارنة مع Haswell الأقدم ، ولكن الأسرع ، لم يعد يبدو تقدميًا. الفرق في الأداء بين Core i7-6700K و Core i7-4790K ، على الرغم من حقيقة أن هذه المعالجات مشتركة بين جيلين من الهندسة الدقيقة ، لا يتجاوز 5-10 بالمائة. وهذا قليل جدًا بالنسبة لسطح المكتب الكبير Skylake ليتم التوصية به بشكل لا لبس فيه لتحديث أنظمة LGA 1150 الحالية.

ومع ذلك ، قد يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لتعتاد على مثل هذه الخطوات غير المهمة من قبل Intel في زيادة سرعة المعالجات لأنظمة سطح المكتب. تعد الزيادة في أداء الحلول الجديدة ، والتي تقع تقريبًا ضمن هذه الحدود ، تقليدًا راسخًا. لم تُحدث وحدات المعالجة المركزية التي تركز على سطح المكتب من Intel ثورة في أداء الحوسبة لفترة طويلة جدًا. والأسباب وراء ذلك مفهومة تمامًا: مهندسو الشركة مشغولون بتحسين البنى الدقيقة المطورة لتطبيقات الأجهزة المحمولة وقبل كل شيء ، يفكرون في كفاءة الطاقة. لا يمكن إنكار نجاح إنتل في تكييف بنياتها الخاصة للاستخدام في الأجهزة الرقيقة والخفيفة ، لكن أتباع أجهزة الكمبيوتر المكتبية الكلاسيكية لا يمكن إلا أن يكونوا راضين عن مكاسب صغيرة في الأداء ، والتي ، لحسن الحظ ، لم تختف تمامًا بعد.

ومع ذلك ، هذا لا يعني على الإطلاق أنه لا يمكن التوصية بـ Core i7-6700K إلا للأنظمة الجديدة. قد يفكر مالكو التكوينات المستندة إلى النظام الأساسي LGA 1155 مع معالجات أجيال Sandy Bridge و Ivy Bridge في ترقية أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم. بالمقارنة مع Core i7-2700K و Core i7-3770K ، فإن Core i7-6700K الجديد يبدو جيدًا للغاية - يقدر متوسط ​​تفوقه المرجح على تلك السابقة بنسبة 30-40 في المائة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تفتخر المعالجات ذات الهندسة المعمارية الدقيقة Skylake بدعم مجموعة تعليمات AVX2 ، والتي وجدت الآن استخدامًا واسع النطاق في تطبيقات الوسائط المتعددة ، وبفضل هذا ، في بعض الحالات ، يكون Core i7-6700K أسرع بكثير. لذلك ، أثناء تحويل ترميز الفيديو ، رأينا حتى حالات كان فيها Core i7-6700K أسرع بمرتين من Core i7-2700K!

تتمتع معالجات Skylake أيضًا بعدد من المزايا الأخرى المرتبطة بإدخال النظام الأساسي LGA 1151 الجديد المصاحب. ولا تكمن النقطة في دعم ذاكرة DDR4 التي ظهرت فيها ، ولكن في حقيقة أن مجموعات المنطق الجديدة من تلقت السلسلة المائة أخيرًا اتصالاً عالي السرعة بالمعالج ودعمًا لعدد كبير من ممرات PCI Express 3.0. نتيجة لذلك ، تتميز أنظمة LGA 1151 الرائدة بالعديد من الواجهات السريعة لتوصيل أجهزة التخزين والأجهزة الخارجية الخالية من أي قيود عرض النطاق الترددي الاصطناعي.

بالإضافة إلى ذلك ، عند تقييم آفاق النظام الأساسي LGA 1151 ومعالجات Skylake ، يجب مراعاة نقطة أخرى. لن تكون شركة إنتل في عجلة من أمرها لطرح الجيل التالي من المعالجات المعروفة باسم Kaby Lake في الأسواق. وفقًا للمعلومات المتاحة ، لن يظهر ممثلو هذه السلسلة من المعالجات في إصدارات سطح المكتب في السوق حتى عام 2017. لذا ، ستكون Skylake معنا لفترة طويلة ، وسيكون النظام المبني عليها قادرًا على البقاء مناسبًا لفترة طويلة جدًا من الزمن.

ومع ذلك ، يبدو لنا أن هاتين المادتين لا تزالان غير كافيتين للكشف الكامل عن الموضوع. "النقطة الدقيقة" الأولى هي ترددات الساعة - بعد كل شيء ، مع إصدار Haswell Refresh ، قسمت الشركة بالفعل بشكل صارم خط Core i7 و "overclocking" ، مما أدى إلى زيادة تردد التشغيل عن طريق المصنع (والذي لم يكن كذلك صعب ، لأن مثل هذه المعالجات تتطلب عمومًا القليل ، لذلك ليس من الصعب تحديد الكمية المطلوبة من البلورات المطلوبة). لم يحافظ مظهر Skylake على الحالة فحسب ، بل أدى إلى تفاقمها أيضًا: يعد Core i7-6700 و i7-6700K عمومًا معالجات مختلفة تمامًا ، ويختلفان في مستوى TDP. وبالتالي ، حتى عند نفس الترددات ، يمكن أن تعمل هذه النماذج بشكل مختلف من حيث الأداء ، والترددات ليست هي نفسها على الإطلاق. بشكل عام ، من الخطر استخلاص استنتاجات وفقًا للنموذج الأقدم ، ولكن تمت دراسته في الأساس في كل مكان وفقط. "الأصغر" (والأكثر طلبًا) لم يفسدها اهتمام مختبرات الاختبار حتى وقت قريب.

وما هو؟ فقط للمقارنة مع "قمم" العائلات السابقة ، خاصة أنه لم يكن هناك عادةً مثل هذا الانتشار الكبير للترددات. في بعض الأحيان لم يكن موجودًا على الإطلاق - على سبيل المثال ، الأزواج 2600 / 2600K و 4771 / 4770K متطابقة من حيث جزء المعالج في الوضع العادي. من الواضح أن 6700 أكثر تشابهًا مع الطرز غير المسماة ، ولكن مع 2600S و 3770 S و 4770 S و 4790 S ، ولكن ... هذا مهم فقط من وجهة نظر فنية ، والتي ، بشكل عام ، لا تهم كثيرًا أي واحد. فيما يتعلق بالانتشار وسهولة الاستحواذ والخصائص المهمة الأخرى (على عكس التفاصيل الفنية) ، فهذه مجرد عائلة "عادية" ، والتي سينظر إليها معظم مالكي Core i7 "القديم". أو المالكون المحتملون - بينما لا تزال الترقية شيئًا مفيدًا في بعض الأحيان ، فإن معظم مستخدمي المعالجات من عائلات المعالجات الأقل ، إذا لزم الأمر لزيادة الأداء ، ينظرون أولاً وقبل كل شيء إلى الأجهزة الخاصة بالمنصة الموجودة بالفعل في أيديهم ، وبعد ذلك فقط يفكرون (أو يفعلون) لا تعتبر) فكرة استبدالها. ستظهر الاختبارات سواء كان هذا النهج صحيحًا أم لا.

تكوين اختبار

وحدة المعالجة المركزيةانتل كور i7-2700 كانتل كور i7-3770انتل كور i7-4770Kانتل كور i7-5775Cانتل كور i7-6700
اسم النواةجسر سانديجسر اللبلابهاسويلبرودويلSkylake
تكنولوجيا الاحتمالات32 نانومتر22 نانومتر22 نانومتر14 نانومتر14 نانومتر
تردد النواة الأمراض المنقولة جنسيا / ماكس ، غيغاهرتز3,5/3,9 3,4/3,9 3,5/3,9 3,3/3,7 3,4/4,0
عدد النوى / الخيوط4/8 4/8 4/8 4/8 4/8
مخبأ L1 (مجموع) ، I / D ، KB128/128 128/128 128/128 128/128 128/128
مخبأ L2 ، كيلوبايت4 × 2564 × 2564 × 2564 × 2564 × 256
ذاكرة التخزين المؤقت L3 (L4) ، MiB8 8 8 6 (128) 8
الرامات "الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب2 × DDR3-13332 × DDR3-16002 × DDR3-16002 × DDR3-16002 × DDR4-2133
TDP ، دبليو95 77 84 65 65
الرسوماتHDG 3000HDG 4000HDG 4600IPG 6200HDG 530
عدد الاتحاد الأوروبي12 16 20 48 24
تردد قياسي / أقصى ، ميغا هرتز850/1350 650/1150 350/1250 300/1150 350/1150
سعرT-7762352T-7959318T-10384297تي -12645073تي - 12874268

لجعل الأمر أكثر أكاديمية ، سيكون من المنطقي اختبار Core i7-2600 و i7-4790 ، وليس 2700K و 4770K ، ولكن من الصعب بالفعل العثور على الأول في عصرنا ، بينما تم العثور على 2700K في متناول اليد و تم اختباره في وقت واحد. بالإضافة إلى 4770 ألفًا تمت دراستها أيضًا ، وفي الأسرة "العادية" لديها نظائر كاملة (4771) وقريبة (4770) ، وكل الثالوث المذكور يختلف اختلافًا كبيرًا عن 4790 ، لذلك قررنا عدم إهمال فرصة تقليل الكمية من العمل. نتيجة لذلك ، بالمناسبة ، تبين أن المعالجات الأساسية للأجيال الثانية والثالثة والرابعة أقرب إلى بعضها البعض قدر الإمكان في نطاق تردد الساعة الرسمي ، ولا يختلف 6700 إلا قليلاً عنها. كان من الممكن أيضًا "سحب" برودويل إلى هذا المستوى من خلال أخذ النتائج ليس من i7-5775C ، ولكن من Xeon E3-1285 v4 ، ولكن فقط لتشديد ، وليس القضاء على الاختلاف تمامًا. لهذا السبب قررنا استخدام معالج أكثر ضخامة (لحسن الحظ ، معظم المشاركين الآخرين متماثلون) ، وليس معالجًا غريبًا.

أما بالنسبة لظروف الاختبار الأخرى ، فقد كانت متساوية ، ولكنها ليست نفسها: كان تردد ذاكرة التشغيل هو الحد الأقصى الذي تدعمه المواصفات. لكن حجمه (8 جيجا بايت) وتخزين النظام (Toshiba THNSNH256GMCT بسعة 256 جيجا بايت) كانا متماثلان لجميع الموضوعات.

تقنية الاختبار

لتقييم الأداء ، استخدمنا منهجيتنا لقياس الأداء باستخدام المعايير و iXBT Game Benchmark 2015. قمنا بتطبيع جميع نتائج الاختبار في المعيار الأول المتعلق بنتائج النظام المرجعي ، والذي سيكون هذا العام هو نفسه لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وجميع أجهزة الكمبيوتر الأخرى ، والذي تم تصميمه لتسهيل عمل القراء الشاق للمقارنة والاختيار:

معيار تطبيق iXBT 2015

كما كتبنا أكثر من مرة ، فإن جوهر الفيديو ليس له أهمية صغيرة في هذه المجموعة. ومع ذلك ، ليس كل شيء بهذه البساطة التي قد يفترضها المرء فقط من الخصائص التقنية - على سبيل المثال ، لا يزال i7-5775C أبطأ من i7-6700 ، على الرغم من أن الأول يحتوي على وحدة معالجة رسومات أقوى بكثير. ومع ذلك ، فإن المقارنة بين 2700K و 3770 أكثر وضوحًا هنا ، والتي تختلف اختلافًا جوهريًا من حيث تنفيذ كود OpenCL - الأول غير قادر على استخدام GPU لهذا الغرض على الإطلاق. والثاني قادر. لكنها تفعل ذلك ببطء شديد بحيث لا تتمتع بأي مزايا على سابقتها. من ناحية أخرى ، أدى منح هذه القدرات بـ "أكبر وحدة معالجة رسومات غرافيك في السوق" إلى حقيقة أنها بدأت تُستخدم تدريجياً من قبل مصنعي البرمجيات ، وهو ما كان واضحًا بالفعل بحلول الوقت الذي دخلت فيه الأجيال التالية من Core السوق. وإلى جانب التحسينات الطفيفة ونواة المعالج ، يمكن أن يؤدي إلى تأثير ملحوظ إلى حد ما.

ومع ذلك ، ليس في كل مكان - هذا هو الحال فقط عندما يكون النمو من جيل إلى جيل غير مرئي تمامًا. ومع ذلك ، فهو كذلك ، ولكن من الأسهل عدم الالتفات إليه. ربما يكون من المثير للاهتمام هنا حقيقة أن العام الماضي جعل من الممكن الجمع بين هذه الزيادة في الأداء مع متطلبات أقل صرامة بشكل ملحوظ لنظام التبريد (الذي يفتح قطاع الأنظمة المدمجة على سطح المكتب المعتاد Core i7) ، لكن هذا ليس صحيحًا في جميع الحالات.

وإليك مثال ، عندما تم بالفعل نقل جزء كبير من الحمل إلى وحدة معالجة الرسومات. الشيء الوحيد الذي يمكنه "حفظ" في هذه الحالة Core i7 القديم هو بطاقة فيديو منفصلة ، ولكن تأثير إرسال البيانات عبر الناقل يفسد ، وبالتالي فإن i7-2700K في هذه الحالة لن يلحق بالضرورة بـ i7-6700 ، ولكن 3770 قادر على ذلك ، ولكن لا يمكن مواكبة 4790K أو 6700K ، ولا 5775C مع أي فيديو لم يعد. في الواقع ، الإجابة على السؤال المحير الذي يظهر أحيانًا بين بعض المستخدمين - لماذا تولي إنتل الكثير من الاهتمام للرسومات المدمجة ، إذا كانت لا تزال غير كافية للألعاب ، لكنها كانت كافية لأغراض أخرى لفترة طويلة؟ كما ترى ، ليس "كافيًا" إذا كان الأسرع قادرًا في بعض الأحيان (كما هو الحال هنا) على معالج بعيدًا عن أقوى جزء "معالج". وبالفعل أتساءل مقدمًا ما الذي يمكننا الحصول عليه من Skylake في تعديل GT4e ؛)

إجماع مذهل ، يضمن أن هذا البرنامج لا يتطلب مجموعات تعليمات جديدة أو معجزات في مجال زيادة الأداء متعدد الخيوط. لا يزال هناك اختلاف طفيف بين أجيال المعالج. لكن يمكنك البحث عنها فقط بنفس تردد الساعة. وعندما يختلف بشكل كبير (ما لدينا في i7-5775С ، والذي يتخلف عن الجميع بنسبة 10 ٪ في وضع الخيط المفرد) - لا تحتاج إلى البحث عنه :)

الاختبار "يمكن" أكثر أو أقل من كل شيء. ما لم يكن غير مكترث إلى حد ما بخيوط الحساب الإضافية ، لكنه يعرف كيفية استخدامها. علاوة على ذلك ، بناءً على النتائج ، فإنه يعمل بشكل أفضل على Skylake مقارنةً بالبنيات السابقة: ميزة 4770K فوق 4690K تبلغ حوالي 15٪ ، لكن 6700 تتجاوز 6600K بنسبة 20٪ (على الرغم من حقيقة أن الترددات متساوية تقريبًا للجميع ). بشكل عام ، على الأرجح ، ستنتظرنا العديد من الاكتشافات في الهندسة المعمارية الجديدة. صغيرة ولكنها تراكمية في بعض الأحيان.

كما في حالة التعرف على النص ، حيث ينفصل 6700 بالضبط عن سابقاتها "بسرعة". على الرغم من أنها غير ذات أهمية في الإجمالي المطلق ، إلا أنه سيكون من البديهي أن ننتظر مثل هذه الزيادة في الخوارزميات القديمة نسبيًا والمصقولة جيدًا ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه ، في الواقع ، لدينا معالج موفر للطاقة (عن طريق الطريق ، 6700K تتواءم حقًا مع هذه المهمة بشكل أسرع) ... لم نتوقع. واتضح أن الممارسة كانت أكثر إثارة للاهتمام من الافتراضات المسبقة :)

تتعامل جميع المعالجات المتطورة مع أجهزة الأرشفة بشكل جيد للغاية بغض النظر عن الجيل. يبدو لنا في كثير من النواحي ، لأن هذه المهمة بالنسبة لهم هي بالفعل بسيطة للغاية. في الواقع ، يجري العد بالفعل لثوانٍ ، لذا يكاد يكون من المستحيل تحسين شيء ما هنا بشكل جذري. إذا كان ذلك فقط لتسريع نظام الذاكرة ، لكن DDR4 به زمن انتقال أعلى من DDR3 ، لذا فإن النتيجة المضمونة لا يتم تقديمها إلا من خلال زيادة ذاكرات التخزين المؤقت. لذلك ، كان الأسرع هو المعالج الوحيد من بين المعالجات التي تم اختبارها باستخدام GPU GT3e - لا يتم استخدام ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الرابع بواسطة نواة الفيديو فقط. من ناحية أخرى ، فإن المكسب من القالب الإضافي ليس كبيرًا ، لذا فإن المحفوظات ليست سوى ذلك العبء ، والذي في حالة الأنظمة السريعة بشكل واضح (وليس بعض أجهزة الكمبيوتر الصغيرة) لا يمكن تجاهلها بعد الآن.

زائد أو ناقص نصف اللحاء من الشمس ، والذي يؤكد بشكل عام أيضًا أن جميع المعالجات المتطورة تتعامل مع مثل هذه المهام بنفس الطريقة ، فإن وحدات التحكم في شرائح السلاسل الثلاث متطابقة تقريبًا ، بحيث يكون هناك فرق كبير لا يمكن إلا أن يكون سببه محرك الأقراص.

ولكن في مثل هذا السيناريو المبتذل مثل النسخ البسيط للملفات ، وأيضًا باستخدام حزمة حرارية: النماذج ذات "رفع تردد التشغيل" المنخفض تكون بطيئة نوعًا ما (لحسن الحظ ، رسميًا وبدون أي شيء) ، مما يؤدي إلى نتائج أقل قليلاً مما تستطيع. ولكن بشكل عام ، ليس هذا هو الحال أيضًا حيث قد تكون هناك رغبة في تغيير النظام الأساسي.

ماذا سنحصل في النهاية؟ جميع المعالجات متطابقة تقريبًا مع بعضها البعض. نعم ، بالطبع ، الفرق بين الأفضل والأسوأ هو أكثر من 10٪ ، لكن لا تنسَ أن هذه هي الاختلافات التي تراكمت على مدى أكثر من ثلاث سنوات (وإذا أخذنا i7-2600 ، لكانت كذلك 15٪ في ما يقرب من خمسة). وبالتالي ، لا يوجد أي معنى عملي لاستبدال منصة بأخرى أثناء عمل النظام الأساسي القديم. بطبيعة الحال ، إذا كنا نتحدث عن LGA1155 وخلفائه - كما رأينا بالفعل ، فإن "الفرق" بين LGA1156 و LGA1155 يكون ملحوظًا بشكل أكبر ، وليس فقط من حيث الأداء. على أحدث منصات Intel ، يمكن تقليص شيء ما باستخدام Core i7 "الستيرويد" (إذا كنت لا تزال تركز على هذه العائلة باهظة الثمن) ، ولكن ليس كثيرًا: من حيث الأداء المتكامل ، يتفوق i7-6700K على i7- 6700 بنسبة 15٪ ، بحيث تزداد الفجوة من بعض i7-2700K إلى ما يقرب من 30٪ ، وهو أمر أكثر أهمية بالفعل ، لكنه لا يزال غير مهم.

تطبيقات الألعاب

لأسباب واضحة ، بالنسبة لأنظمة الكمبيوتر من هذا المستوى ، نقصر أنفسنا على الحد الأدنى من وضع الجودة ، وليس فقط بدقة "كاملة" ، ولكن أيضًا بتقليلها إلى 1366 × 768: على الرغم من التقدم الواضح في مجال الرسومات المتكاملة ، إنه غير قادر حتى الآن على تلبية متطلبات جودة صورة اللاعب. وقررنا عدم اختبار 2700K على الإطلاق على مجموعة ألعاب قياسية: من الواضح أن هؤلاء المالكين الذين يستخدمون نواة الفيديو المدمجة غير مهتمين بالألعاب على الإطلاق. أيًا كان من يهتم بأي شكل من الأشكال ، فقد وجدوا بالتأكيد نوعًا من "المكونات للفتحة" وتثبيته على الأقل في الصناديق ، حيث أظهر اختبارنا وفقًا للإصدار السابق للمنهجية أن HD Graphics 3000 ليست أفضل حتى من Radeon HD 6450 ، وكلاهما لا يكفي عمليًا لأي شيء. تحظى HDG 4000 وأحدث IGPs ببعض الاهتمام.

على سبيل المثال ، في Aliens vs. يمكن تشغيل Predator على أي من المعالجات التي تمت دراستها ، ولكن بدقة أقل. بالنسبة إلى FHD ، فإن GT3e فقط هو المناسب ، ولا يهم أي واحد - إنه فقط في إصدار المقبس ، هذا التكوين متاح حاليًا فقط لـ Broadwell بكل ما تتضمنه.

لكن "الراقصين" الذين يتقاضون رواتب دنيا "يجرون" بالفعل على كل شيء بشكل جيد لدرجة أن الصورة النحيلة فقط بدقة عالية و "رقصات": في صورة منخفضة ليس من الواضح حتى - من هو الأفضل ومن هو الأسوأ.

لا يزال Grid2 ، مع كل متطلباته الضعيفة من جانب الفيديو ، يضع المعالجات بدقة في ترتيب الحجم. لكن هذا يظهر بوضوح مرة أخرى بشكل خاص في FHD ، حيث يكون عرض النطاق الترددي للذاكرة مهمًا بالفعل. نتيجة لذلك ، من الممكن بالفعل عدم خفض الدقة في i7-6700. على i7-5775C ، والأكثر من ذلك ، والنتائج المطلقة أعلى من ذلك بكثير ، لذلك إذا كنت مهتمًا بمجال التطبيق هذا ، واستخدام بطاقة فيديو منفصلة أمر غير مرغوب فيه لسبب ما ، فلا يزال هناك بدائل لهذا الخط من المعالجات. حيث لا يوجد شيء جديد.

فقط هاسويلز الأقدم "يرسم" اللعبة بدقة منخفضة على الأقل ، و Skylake يفعل ذلك دون أي تحفظات. نحن لا نعلق على برودويل - هذا ليس معماريًا ، ولكن ، دعنا نقول ، تفوق كمي.

للوهلة الأولى ، اللعبة القديمة في السلسلة متشابهة ، لكن لا توجد فروق كمية بين Haswell و Skylake.

في Hitman ، هناك أيضًا أشياء ملحوظة ، لكن لا يوجد حتى الآن انتقال من الكم إلى الجودة.

وكذلك هنا ، حيث حتى وضع الدقة المنخفضة يمكنه فقط "سحب" معالج GT3e. أما البقية فقد أحرزوا تقدمًا كبيرًا ، لكنه لا يزال غير كافٍ ، حتى بالنسبة لمثل هذه "الأعمال البطولية".

وضع الإعدادات الأدنى في هذه اللعبة لطيف للغاية مع كل وحدات معالجة الرسومات الضعيفة ، على الرغم من أن HDG 4000 كان لا يزال "كافيًا" فقط لـ HD ، ولكن ليس FHD.

ومرة أخرى حالة صعبة. أقل "ثقلاً" من Thief ، لكنها كافية لإثبات أنه لا يمكن اعتبار أي رسومات مدمجة حلاً للألعاب.

على الرغم من أنه يمكن لعب بعض الألعاب براحة نسبية. ومع ذلك ، يمكن أن يكون محسوسًا فقط إذا قمنا بتعقيد IGP وقمنا بزيادة جميع الكتل الوظيفية كميًا. في الواقع ، في أوضاع الإضاءة يكون التقدم في مجال وحدات معالجة الرسومات Intel أكثر وضوحًا - حوالي مرتين في ثلاث سنوات (لا جدوى من التفكير في التطورات القديمة بجدية بعد الآن). لكن هذا لا يعني أنه بمرور الوقت ، ستتمكن الرسومات المدمجة من اللحاق بسهولة وبطبيعة الحال بالرسومات المنفصلة ذات العمر المماثل. على الأرجح ، سيتم إنشاء "التكافؤ" من الجانب الآخر - مع الأخذ في الاعتبار القاعدة الضخمة للحلول المثبتة ذات الأداء المنخفض ، سيتم توجيه الشركات المصنعة للألعاب نفسها من خلال ذلك. لماذا لم تفعل هذا من قبل؟ بشكل عام ، لقد فعلوا ذلك - إذا نظرنا ليس فقط في الألعاب ثلاثية الأبعاد ، ولكن في السوق بشكل عام ، فقد تم تصميم عدد كبير من مشاريع الألعاب المشهورة جدًا للعمل بشكل طبيعي على منصات قديمة إلى حد ما. ولكن لطالما كانت هناك شريحة معينة من البرامج "حركت السوق" ، وكان هذا الجزء هو الذي جذب أقصى قدر من الاهتمام من الصحافة وليس فقط. الآن العملية قريبة بشكل واضح من نقطة التشبع ، نظرًا لأن حديقة أجهزة الكمبيوتر المختلفة ، أولاً ، كبيرة جدًا بالفعل ، وهناك عدد أقل وأقل من الأشخاص المستعدين للانخراط في ترقيات دائمة. وثانيًا ، "متعدد المنصات" لا يعني فقط وحدات تحكم الألعاب المتخصصة ، ولكن أيضًا العديد من الهواتف الذكية ، حيث من الواضح أن الأداء أسوأ من أداء أجهزة الكمبيوتر "للبالغين" ، بغض النظر عن درجة تكامل منصات هذه الأخيرة. ولكن لكي يسود هذا الاتجاه ، من الضروري ، مع ذلك ، كما يبدو لنا ، تحقيق مستوى معين من الإنتاجية المضمونة. الذي لم يتوفر بعد. لكن جميع الشركات المصنعة تعمل على حل المشكلة بشكل أكثر نشاطًا ولا تُعد شركة Intel استثناءً.

المجموع

ماذا نرى في النهاية؟ من حيث المبدأ ، كما قيل أكثر من مرة ، حدث آخر تغيير مهم في نوى المعالج في عائلة Core منذ ما يقرب من خمس سنوات. في هذه المرحلة ، كان من الممكن بالفعل الوصول إلى مستوى لا يستطيع أي من المنافسين "الهجوم عليه" بشكل مباشر. لذلك ، تتمثل مهمة إنتل الرئيسية في تحسين الوضع ، دعنا نقول ، في المجالات ذات الصلة ، وكذلك زيادة المؤشرات الكمية (وليس النوعية) حيث يكون ذلك منطقيًا. علاوة على ذلك ، فإن الشعبية المتزايدة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، التي تفوقت منذ فترة طويلة على أجهزة الكمبيوتر المكتبية من حيث هذا المؤشر وأصبحت أكثر قابلية للحمل ، لها تأثير خطير على السوق الشامل (منذ بضع سنوات ، على سبيل المثال ، كان الكمبيوتر المحمول الذي يزن 2 كجم لا يزال تعتبر "خفيفة نسبيًا" ، والآن تنمو مبيعات المحولات بنشاط ، وفي هذه الحالة تقتل كتلة كبيرة سبب وجودها بالكامل). بشكل عام ، لم يمض تطوير منصات الكمبيوتر منذ فترة طويلة على طول الطريق الأفضل لتلبية احتياجات مشتري أجهزة الكمبيوتر المكتبية الكبيرة. في أحسن الأحوال ، ليس على حسابهم. لذلك ، فإن حقيقة أن أداء الأنظمة بشكل عام في هذا الجزء لا ينخفض ​​، بل ينمو قليلاً ، هو بالفعل سبب للفرح - قد يكون أسوأ :) الشيء السيئ الوحيد هو أنه بسبب التغييرات في الوظائف الطرفية ، يجب تغيير الأنظمة الأساسية نفسها باستمرار: هذه ميزة تقليدية لأجهزة الكمبيوتر المعيارية حيث تقوض قابلية الصيانة إلى حد كبير ، ولكن لا يوجد شيء يمكن القيام به حيال ذلك - محاولات الحفاظ على التوافق بأي تكلفة لا تجلب أي فائدة (أولئك الذين يشككون في إمكانية البحث على سبيل المثال ، AMD AM3 +).

دائمًا تقريبًا ، تحت أي منشور يلامس بطريقة أو بأخرى أداء معالجات Intel الحديثة ، عاجلاً أم آجلاً ، هناك العديد من تعليقات القراء الغاضبة بأن التقدم في تطوير رقائق Intel قد توقف منذ فترة طويلة وليس هناك فائدة من التبديل من "Core i7-2600K القديم الجيد" لشيء جديد. في مثل هذه الملاحظات ، من المرجح أن يكون مزعجًا ذكر مكاسب الإنتاجية على المستوى غير الملموس "بما لا يزيد عن خمسة بالمائة سنويًا" ؛ حول الواجهة الحرارية الداخلية منخفضة الجودة ، والتي أفسدت بشكل لا يمكن إصلاحه معالجات Intel الحديثة ؛ أو حول حقيقة أنه في الظروف الحديثة لشراء معالجات بنفس عدد النوى كما كان الحال منذ عدة سنوات ، فإن الكثير من الهواة يعانون من قصر النظر ، لأنهم لا يمتلكون الأساس اللازم للمستقبل.

لا شك في أن كل هذه الملاحظات لا أساس لها من الصحة. ومع ذلك ، فمن المحتمل جدًا أنهم بالغوا في تقدير المشكلات القائمة عدة مرات. يقوم مختبر 3DNews باختبار معالجات Intel بالتفصيل منذ عام 2000 ، ولا يمكننا أن نتفق مع الأطروحة القائلة بأن أي تطوير لها قد انتهى ، وما يحدث لعملاق المعالجات الدقيقة في السنوات الأخيرة لا يمكن تسميته سوى الركود. نعم ، نادرًا ما تحدث بعض التغييرات الأساسية مع معالجات Intel ، ولكن مع ذلك يستمر تحسينها بشكل منهجي. لذلك ، فإن رقائق سلسلة Core i7 التي يمكنك شراؤها اليوم هي بالتأكيد أفضل من الموديلات التي تم تقديمها قبل بضع سنوات.

جيل كور اسم الرمز عملية فنية مرحلة التطوير وقت الخروج
2 جسر ساندي 32 نانومتر لذلك (العمارة) أنا ربع. 2011
3 لبلابكوبري 22 نانومتر علامة (معالجة) الثاني الربع. 2012
4 هاسويل 22 نانومتر لذلك (العمارة) الثاني الربع. 2013
5 برودويل 14 نانومتر علامة (معالجة) الثاني الربع. 2015
6 Skylake 14 نانومتر وبالتالي
(هندسة معمارية)
الثالث الربع. 2015
7 كابيبحيرة 14+ نانومتر الاقوي أنا ربع. 2017
8 قهوةبحيرة 14 ++ نانومتر الاقوي الربع الرابع. 2017

في الواقع ، هذه المادة هي مجرد حجة مضادة للتفكير حول عدم جدوى استراتيجية إنتل المختارة للتطوير التدريجي لوحدات المعالجة المركزية للمستهلكين. قررنا أن نجمع في اختبار واحد معالجات إنتل رفيعة المستوى للمنصات السائدة على مدى السنوات السبع الماضية ونرى عمليًا كيف سار ممثلو سلسلة Kaby Lake و Coffee Lake فيما يتعلق بـ "المرجع" Sandy Bridge ، والذي على مر السنين المقارنات الافتراضية والتناقضات العقلية في أذهان الناس العاديين أصبحت أيقونة حقيقية لتصميم المعالج.

ما الذي تغير في معالجات Intel منذ عام 2011 حتى الآن

تعتبر الهندسة المعمارية المصغرة نقطة البداية في التاريخ الحديث لمعالجات Intel. سانديكوبري... وهذا ليس من قبيل الصدفة. على الرغم من حقيقة أن الجيل الأول من المعالجات تحت العلامة التجارية Core تم إصداره في عام 2008 استنادًا إلى الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem ، إلا أن جميع الميزات الرئيسية المتأصلة في وحدات المعالجة المركزية الحديثة الضخمة لعملاق المعالجات الدقيقة لم يتم استخدامها بعد ذلك ، ولكن بعد عامين فيما بعد ، عندما انتشر الجيل التالي على نطاق واسع. تصميم المعالج ، ساندي بريدج.

لقد علمتنا إنتل الآن أن نحقق تقدمًا غير متسارع في تطوير الهندسة المعمارية الدقيقة ، عندما يكون هناك عدد قليل جدًا من الابتكارات ولا تؤدي تقريبًا إلى زيادة في الأداء المحدد لنواة المعالج. لكن منذ سبع سنوات فقط ، كان الوضع مختلفًا تمامًا. على وجه الخصوص ، تميز الانتقال من Nehalem إلى Sandy Bridge بزيادة 15-20 ٪ في IPC (عدد التعليمات المنفذة لكل دورة ساعة) ، والذي كان بسبب إعادة التصميم العميق للتصميم المنطقي للأنوية مع التركيز على زيادة كفاءتها.

استند ساندي بريدج على العديد من المبادئ التي لم تتغير منذ ذلك الحين وأصبحت معيارًا لمعظم المعالجات اليوم. على سبيل المثال ، ظهرت ذاكرة تخزين مؤقت منفصلة بمستوى صفري للعمليات الصغيرة التي تم فك تشفيرها ، وبدأ استخدام ملف تسجيل فعلي ، مما يقلل من استهلاك الطاقة عند تشغيل خوارزميات تنفيذ التعليمات خارج الترتيب.

ولكن ربما كان أهم ابتكار هو أن Sandy Bridge تم تصميمه كنظام موحد على شريحة ، تم تصميمه في وقت واحد لجميع فئات التطبيقات: الخادم وسطح المكتب والجوال. على الأرجح ، وضعها الرأي العام في الجد الأكبر لبحيرة Coffee Lake الحديثة ، وليس بعض Nehalem ، وبالتأكيد ليس Penryn ، على وجه التحديد بسبب هذه الميزة. ومع ذلك ، فإن المجموع الإجمالي لجميع التغييرات في أعماق الهندسة المعمارية الصغيرة في Sandy Bridge تبين أيضًا أنه مهم جدًا. في النهاية ، فقد هذا التصميم جميع الروابط القديمة مع P6 (Pentium Pro) التي ظهرت هنا وهناك في جميع معالجات Intel السابقة.

عند الحديث عن الهيكل العام ، يجب على المرء أيضًا أن يتذكر أنه تم تضمين نواة رسومات كاملة في بلورة معالج Sandy Bridge لأول مرة في تاريخ وحدات المعالجة المركزية Intel. دخلت هذه الكتلة داخل المعالج بعد مشاركة وحدة التحكم في الذاكرة DDR3 بواسطة ذاكرة التخزين المؤقت L3 ووحدة التحكم في ناقل PCI Express. لتوصيل النوى الحاسوبية وجميع الأجزاء "الإضافية" الأخرى ، طبق مهندسو إنتل ناقل حلقة جديد قابل للتوسع في Sandy Bridge ، والذي يستخدم لتنظيم التفاعل بين الوحدات الهيكلية في وحدات المعالجة المركزية السائدة اللاحقة حتى يومنا هذا.

إذا نزلنا إلى مستوى هندسة Sandy Bridge المصغرة ، فإن إحدى ميزاتها الرئيسية هي دعم عائلة تعليمات SIMD ، AVX ، المصممة للعمل مع متجهات 256 بت. في الوقت الحالي ، أصبحت مثل هذه التعليمات شائعة ولا يبدو أنها شيء غير عادي ، لكن تنفيذها في Sandy Bridge يتطلب توسيع جزء من الأجهزة التنفيذية للحوسبة. سعى مهندسو إنتل جاهدًا لجعل العمل مع بيانات 256 بت أسرع من العمل مع متجهات أصغر. لذلك ، إلى جانب تنفيذ أجهزة تنفيذية كاملة 256 بت ، كانت هناك حاجة أيضًا إلى زيادة سرعة المعالج مع الذاكرة. تلقت المشغلات المنطقية لتحميل البيانات وحفظها في Sandy Bridge ضعف الأداء ، بالإضافة إلى زيادة عرض النطاق الترددي لذاكرة التخزين المؤقت L1 عند القراءة بشكل متماثل.

لا يسعنا إلا أن نذكر التغييرات الهائلة في تشغيل وحدة التنبؤ بالفروع التي تم إجراؤها في Sandy Bridge. بفضل التحسينات في الخوارزميات المطبقة وزيادة أحجام المخزن المؤقت ، سمحت بنية Sandy Bridge بتقليل نسبة الأخطاء في التنبؤ بالفروع إلى النصف تقريبًا ، الأمر الذي لم يؤثر بشكل كبير على الأداء فحسب ، بل سمح أيضًا بتقليل استهلاك الطاقة لهذا. التصميم.

في النهاية ، من منظور اليوم ، يمكن تسمية معالجات Sandy Bridge بأنها تجسيد مثالي لمرحلة "tock" في مبدأ "tick-tock" الخاص بشركة Intel. مثل سابقاتها ، استمرت هذه المعالجات في الاعتماد على تقنية المعالجة 32 نانومتر ، ولكن تبين أن زيادة الأداء التي قدموها كانت أكثر من مقنعة. ولم يتم دعمها فقط من خلال الهندسة الدقيقة المحدثة ، ولكن أيضًا من خلال زيادة ترددات الساعة بنسبة 10-15 بالمائة ، بالإضافة إلى إدخال نسخة أكثر عدوانية من تقنية Turbo Boost 2.0. بالنظر إلى كل هذا ، من الواضح لماذا لا يزال العديد من المتحمسين يتذكرون ساندي بريدج في أحر كلماتهم.

كان العرض الأول في عائلة Core i7 في وقت إصدار معمارية Sandy Bridge المصغرة هو Core i7-2600K. تبلغ سرعة هذا المعالج 3.3 جيجاهرتز مع القدرة على زيادة تردد التشغيل تلقائيًا عند تحميل جزئي يصل إلى 3.8 جيجاهرتز. ومع ذلك ، فإن ممثلي 32 نانومتر في Sandy Bridge تميزوا ليس فقط بترددات الساعة العالية نسبيًا في ذلك الوقت ، ولكن أيضًا من خلال إمكاناتهم الجيدة في رفع تردد التشغيل. من بين Core i7-2600K ، يمكن للمرء في كثير من الأحيان العثور على عينات قادرة على العمل بترددات من 4.8 إلى 5.0 جيجاهرتز ، والذي كان يرجع إلى حد كبير إلى استخدام واجهة حرارية داخلية عالية الجودة - لحام خالٍ من التدفق.

بعد تسعة أشهر من إصدار Core i7-2600K ، في أكتوبر 2011 ، قامت Intel بتحديث العرض الأول في المجموعة وعرضت طراز Core i7-2700K متسارعًا قليلاً ، حيث تمت زيادة التردد الاسمي إلى 3.5 جيجا هرتز ، والحد الأقصى للتردد في وضع توربو يصل إلى 3.9 جيجاهرتز.

ومع ذلك ، تبين أن دورة حياة Core i7-2700K كانت قصيرة - في أبريل 2012 ، تم استبدال Sandy Bridge بتصميم محدث. لبلابكوبري... لا شيء مميز: كان Ivy Bridge ينتمي إلى مرحلة "التجزئة" ، أي أنه كان نقلًا للهندسة المعمارية الدقيقة القديمة إلى قضبان أشباه الموصلات الجديدة. وفي هذا الصدد ، كان التقدم جادًا حقًا - تم إنتاج بلورات Ivy Bridge باستخدام عملية تكنولوجية 22 نانومتر بناءً على ترانزستورات FinFET ثلاثية الأبعاد ، والتي كانت في ذلك الوقت قيد الاستخدام للتو.

في الوقت نفسه ، ظلت العمارة الدقيقة القديمة في ساندي بريدج على المستوى المنخفض سليمة من الناحية العملية. لم يكن هناك سوى عدد قليل من التعديلات التجميلية التي جعلت Ivy Bridge أسرع وأكثر كفاءة قليلاً مع Hyper-Threading. صحيح ، على طول الطريق ، تم تحسين المكونات "النووية الإضافية" إلى حد ما. تلقت وحدة التحكم PCI Express التوافق مع الإصدار الثالث من البروتوكول ، وزادت وحدة التحكم في الذاكرة من قدراتها وبدأت في دعم ذاكرة DDR3 عالية السرعة لرفع تردد التشغيل. ولكن في النهاية ، لم تكن الزيادة في الإنتاجية المحددة أثناء الانتقال من Sandy Bridge إلى Ivy Bridge تزيد عن 3-5 بالمائة.

لم تقدم العملية التكنولوجية الجديدة أسبابًا جدية للفرح أيضًا. لسوء الحظ ، لم يسمح إدخال معايير 22 نانومتر بزيادة ترددات الساعة لجسر Ivy بشكل أساسي. تلقى الإصدار الأقدم من Core i7-3770K ترددًا اسميًا يبلغ 3.5 جيجاهرتز مع القدرة على رفع تردد التشغيل في وضع التوربو حتى 3.9 جيجاهرتز ، أي من وجهة نظر معادلة التردد ، اتضح أنه ليس أسرع من معالج Core i7-2700K. تم تحسين كفاءة الطاقة فقط ، ولكن مستخدمي سطح المكتب تقليديا لا يهتمون كثيرا بهذا الجانب.

كل هذا ، بالطبع ، يمكن أن يُعزى بسهولة إلى حقيقة أنه لا ينبغي أن تحدث اختراقات في مرحلة "التجزئة" ، ولكن في بعض النواحي ، تبين أن Ivy Bridge كان أسوأ من سابقاتها. يتعلق الأمر برفع تردد التشغيل. عند إطلاق ناقلات من هذا التصميم ، قررت إنتل التخلي عن استخدام غطاء الموزع الحراري في بلورة أشباه الموصلات في التجميع النهائي للمعالجات باستخدام لحام خالٍ من الغاليوم. بدءًا من Ivy Bridge ، تم استخدام معجون حراري عادي لتنظيم الواجهة الحرارية الداخلية ، وهذا ضرب على الفور الحد الأقصى للترددات التي يمكن تحقيقها. من المؤكد أن إمكانات رفع تردد التشغيل لـ Ivy Bridge قد ازدادت سوءًا ، ونتيجة لذلك ، أصبح الانتقال من Sandy Bridge إلى Ivy Bridge أحد أكثر اللحظات إثارة للجدل في التاريخ الحديث لمعالجات Intel الاستهلاكية.

لذلك ، إلى المرحلة التالية من التطور ، هاسويل، تم تعليق الآمال الخاصة. في هذا الجيل ، في مرحلة "so" ، كان من المفترض أن تظهر تحسينات معمارية دقيقة ، والتي من المتوقع أن تدفع القدرة على الأقل إلى الأمام بالتقدم المتوقف. وإلى حد ما حدث ذلك. تم طرح الجيل الرابع من المعالجات الأساسية في صيف 2013 ، وقد أدخلت بالفعل تحسينات ملحوظة في هيكلها الداخلي.

الشيء الرئيسي: القوة النظرية لوحدات تنفيذ Haswell ، معبراً عنها في عدد العمليات الصغيرة المنفذة لكل دورة ساعة ، نمت بمقدار الثلث مقارنة بوحدات المعالجة المركزية السابقة. لم تعيد البنية الدقيقة الجديدة موازنة الأجهزة التنفيذية الحالية فحسب ، بل أضافت أيضًا منفذين تنفيذيين إضافيين لعمليات الأعداد الصحيحة والتفرع وإنشاء العناوين. بالإضافة إلى ذلك ، تلقت العمارة الدقيقة توافقًا مع مجموعة موسعة من تعليمات AVX2 256 بت المتجه ، والتي ، بفضل تعليمات FMA ثلاثية المعاملات ، ضاعفت ذروة إنتاجية البنية.

بالإضافة إلى ذلك ، قام مهندسو إنتل بمراجعة سعة المخازن المؤقتة الداخلية وزادوها عند الضرورة. نمت نافذة المخطط في الحجم. بالإضافة إلى ذلك ، تمت زيادة ملفات التسجيل الفعلية والحقيقية ، مما أدى إلى تحسين قدرة المعالج على إعادة ترتيب ترتيب تنفيذ التعليمات. بالإضافة إلى كل هذا ، فقد تغير النظام الفرعي للذاكرة المؤقتة بشكل كبير. حصلت مخابئ L1- و L2 في Haswell على ضعف اتساع الحافلة.

يبدو أن التحسينات المذكورة يجب أن تكون كافية لرفع الأداء المحدد للبنية الدقيقة الجديدة بشكل ملحوظ. لكن مهما كان الأمر. كانت مشكلة تصميم Haswell أنه ترك جزء الإدخال من خط أنابيب التنفيذ دون تغيير وأن وحدة فك التشفير x86 احتفظت بنفس الأداء كما كان من قبل. أي أن الحد الأقصى لمعدل فك شفرة x86 في التعليمات الدقيقة ظل عند مستوى 4-5 تعليمات لكل دورة ساعة. نتيجة لذلك ، عند مقارنة Haswell و Ivy Bridge على نفس التردد وتحت حمل لا يستخدم تعليمات AVX2 الجديدة ، كان مكاسب الأداء 5-10 بالمائة فقط.

تم إفساد صورة العمارة الدقيقة في Haswell أيضًا بسبب الموجة الأولى من المعالجات التي تم إصدارها على أساسها. بالاعتماد على نفس تقنية المعالجة 22 نانومتر مثل Ivy Bridge ، لم تكن المنتجات الجديدة قادرة على تقديم ترددات عالية. على سبيل المثال ، تلقى Core i7-4770K الأقدم مرة أخرى ترددًا أساسيًا يبلغ 3.5 جيجاهرتز وأقصى تردد في وضع التوربو عند 3.9 جيجاهرتز ، أي بالمقارنة مع الأجيال السابقة من Core ، لم يكن هناك تقدم.

في الوقت نفسه ، مع إدخال العملية التكنولوجية التالية بمعايير 14 نانومتر ، بدأت Intel في مواجهة جميع أنواع الصعوبات ، لذلك بعد مرور عام ، في صيف 2014 ، لم يتم طرح الجيل التالي من المعالجات الأساسية في السوق ، لكن المرحلة الثانية من Haswell ، والتي أطلق عليها الاسم الرمزي Haswell Refresh ، أو ، إذا تحدثنا عن التعديلات الرئيسية ، فإن Devil's Canyon. كجزء من هذا التحديث ، تمكنت Intel من زيادة سرعات الساعة لوحدة المعالجة المركزية 22 نانومتر بشكل ملحوظ ، والتي بثت حياة جديدة فيها حقًا. على سبيل المثال ، يمكننا الاستشهاد بالمعالج الجديد Core i7-4790K ، والذي أخذ علامة 4.0 جيجا هرتز بالتردد الاسمي وحصل على أقصى تردد ، مع مراعاة وضع التربو ، عند 4.4 جيجا هرتز. من المدهش أن يتم تحقيق مثل هذا التسارع البالغ نصف جيجا هرتز دون أي إصلاحات فنية للعملية ، ولكن فقط بسبب التغييرات التجميلية البسيطة في دائرة طاقة المعالج وبسبب تحسين خصائص التوصيل الحراري للمعجون الحراري المستخدم تحت غطاء وحدة المعالجة المركزية .

ومع ذلك ، حتى ممثلي عائلة Devil's Canyon لا يمكن أن يصبحوا المقترحات التي اشتكى منها المتحمسون بشكل خاص. على خلفية نتائج ساندي بريدج ، لم يكن رفع تردد التشغيل الخاص بهم رائعًا ، إلى جانب الوصول إلى ترددات عالية تتطلب "سكالبينج" المعقدة - تفكيك غطاء المعالج ثم استبدال الواجهة الحرارية القياسية ببعض المواد ذات التوصيل الحراري الأفضل.

نظرًا للصعوبات التي أعقبت إنتل في نقل الإنتاج الضخم إلى معايير 14 نانومتر ، فإن أداء الجيل الخامس التالي من معالجات Core ، برودويل، اتضح أنه مجعد جدًا. لفترة طويلة ، لم تستطع الشركة تحديد ما إذا كان من المفيد إطلاق معالجات سطح المكتب بهذا التصميم في السوق على الإطلاق ، لأنه عند محاولة تصنيع بلورات كبيرة من أشباه الموصلات ، تجاوز معدل الخلل القيم المقبولة. في النهاية ، ظهرت نوى Broadwell رباعية النوى المخصصة لأجهزة كمبيوتر سطح المكتب ، ولكن ، أولاً ، حدث هذا فقط في صيف عام 2015 - مع تأخير لمدة تسعة أشهر فيما يتعلق بالتاريخ المخطط أصلاً ، وثانيًا ، بعد شهرين بالفعل من إعلانها ، قدمت إنتل تصميم الجيل القادم ، Skylake.

ومع ذلك ، من وجهة نظر تطور العمارة الدقيقة ، بالكاد يمكن تسمية برودويل تطورًا ثانويًا. علاوة على ذلك ، استخدم هذا الجيل من معالجات سطح المكتب حلولاً لم تلجأ إليها إنتل من قبل أو منذ ذلك الحين. تم تحديد تفرد سطح المكتب من Broadwell من خلال حقيقة أنه تم اختراقها من خلال جوهر الرسومات المتكاملة الإنتاجية Iris Pro من مستوى GT3e. وهذا لا يعني فقط أن معالجات هذه العائلة كانت تمتلك أقوى نواة فيديو متكاملة في ذلك الوقت ، ولكن أيضًا أنها كانت مجهزة بلورة Crystall Well إضافية بحجم 22 نانومتر ، وهي ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الرابع تعتمد على eDRAM.

السبب في إضافة شريحة منفصلة من الذاكرة المدمجة السريعة إلى المعالج واضح تمامًا ويرجع ذلك إلى احتياجات نواة رسومات متكاملة منتجة في مخزن الإطار المؤقت مع زمن انتقال منخفض وعرض نطاق ترددي مرتفع. ومع ذلك ، تم تصميم eDRAM المثبت في Broadwell بشكل معماري كذاكرة تخزين مؤقت للضحية ، ويمكن أن تستخدمها النوى الحسابية لوحدة المعالجة المركزية أيضًا. نتيجة لذلك ، أصبح سطح المكتب Broadwell المعالجات الضخمة الوحيدة من نوعها مع ذاكرة تخزين مؤقت سعة 128 ميجابايت L4. صحيح أن حجم ذاكرة التخزين المؤقت L3 الموجودة في شريحة المعالج عانى قليلاً ، حيث تم تقليله من 8 إلى 6 ميجابايت.

تم دمج بعض التحسينات في الهندسة المعمارية الدقيقة الأساسية أيضًا. على الرغم من أن Broadwell كان في مرحلة التجزئة ، إلا أن إعادة العمل لمست مدخل خط أنابيب التنفيذ. تم توسيع نافذة جدولة التنفيذ خارج الطلب ، وزاد حجم جدول الترجمة الترابطية لعناوين المستوى الثاني بمقدار مرة ونصف ، وبالإضافة إلى ذلك ، حصل مخطط الترجمة بالكامل على معالج أخطاء ثانٍ ، مما جعل من الممكن معالجة عمليتي ترجمة العنوان بشكل متوازٍ. باختصار ، زادت جميع الابتكارات من كفاءة تنفيذ الأوامر خارج الترتيب والتنبؤ بفروع الكود المعقدة. على طول الطريق ، تم تحسين آليات تنفيذ عمليات الضرب ، والتي بدأت في برودويل في معالجتها بوتيرة أسرع بشكل ملحوظ. كنتيجة لكل هذا ، تمكنت Intel من القول بأن التحسينات في الهندسة المعمارية الدقيقة زادت من الأداء المحدد لـ Broadwell مقارنة بـ Haswell بنحو خمسة بالمائة.

لكن على الرغم من كل هذا ، كان من المستحيل التحدث عن أي ميزة مهمة لمعالجات سطح المكتب الأولى مقاس 14 نانومتر. حاولت كل من ذاكرة التخزين المؤقت L4 والتغييرات المعمارية الدقيقة فقط تعويض عيب Broadwell الرئيسي - ترددات الساعة المنخفضة. نظرًا لمشاكل العملية التكنولوجية ، تم ضبط التردد الأساسي للعضو الأكبر سنًا في العائلة ، Core i7-5775C ، على 3.3 جيجاهرتز فقط ، ولم يتجاوز تردد التوربو 3.7 جيجاهرتز ، والذي تبين أنه أسوأ من الخصائص من Devil's Canyon بمقدار 700 ميجا هرتز.

حدثت قصة مماثلة مع رفع تردد التشغيل. كان الحد الأقصى للترددات التي كان من الممكن تسخين سطح مكتب Broadwell عليها دون استخدام طرق التبريد المتقدمة في حدود 4.1-4.2 جيجاهرتز. لذلك ، ليس من المستغرب أن يكون المستهلكون متشككين بشأن إصدار Broadwell ، وظلت معالجات هذه العائلة حلاً متخصصًا غريبًا لأولئك الذين كانوا مهتمين بنواة رسومات متكاملة منتجة. أول شريحة كاملة بحجم 14 نانومتر لأجهزة كمبيوتر سطح المكتب ، والتي كانت قادرة على جذب انتباه طبقات واسعة من المستخدمين ، كانت فقط المشروع التالي لعملاق المعالجات الدقيقة - Skylake.

تم تصنيع Skylake ، مثل معالجات الجيل السابق ، باستخدام تقنية معالجة 14 نانومتر. ومع ذلك ، فقد تمكنت Intel بالفعل من تحقيق سرعات عادية على مدار الساعة ورفع تردد التشغيل: فقد تلقى إصدار سطح المكتب الأقدم من Skylake ، Core i7-6700K ، ترددًا اسميًا يبلغ 4.0 جيجاهرتز ورفع تردد التشغيل التلقائي في وضع التوربو إلى 4.2 جيجاهرتز. هذه قيم أقل قليلاً عند مقارنتها بوادي Devil's Canyon ، لكن المعالجات الأحدث هي بالتأكيد أسرع من سابقاتها. الحقيقة هي أن Skylake "كذلك" في مصطلحات Intel ، مما يعني تغييرات كبيرة في الهندسة المعمارية الدقيقة.

وهم حقاً كذلك. للوهلة الأولى ، لم يكن هناك الكثير من التحسينات في تصميم Skylake ، لكنها كانت جميعها هادفة وسمح لها بإزالة نقاط الضعف الموجودة في الهندسة المعمارية الدقيقة. باختصار ، حصلت Skylake على مخازن داخلية أكبر لتنفيذ التعليمات بشكل أعمق خارج الترتيب ونطاق ترددي أعلى للذاكرة المؤقتة. تم إجراء تحسينات على كتلة توقع الفرع وجزء الإدخال من خط أنابيب التنفيذ. كما تم زيادة معدل تنفيذ تعليمات التقسيم ، وتمت إعادة موازنة آليات تنفيذ تعليمات الجمع والضرب و FMA. وفوق ذلك ، عمل المطورون على تحسين كفاءة تقنية Hyper-Threading. في المجموع ، أدى ذلك إلى تحسن بنسبة 10 بالمائة تقريبًا في الأداء لكل ساعة مقارنة بالأجيال السابقة من المعالجات.

بشكل عام ، يمكن وصف Skylake بأنه تحسين عميق بدرجة كافية للبنية الأساسية الأصلية ، بحيث لا تبقى أي اختناقات في تصميم المعالج. من ناحية أخرى ، عن طريق زيادة قوة وحدة فك التشفير (من 4 إلى 5 عمليات دقيقة لكل ساعة) وسرعة ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الدقيقة (من 4 إلى 6 عمليات صغيرة لكل ساعة) ، زاد معدل فك تشفير التعليمات بشكل كبير. من ناحية أخرى ، زادت كفاءة معالجة العمليات الصغيرة الناتجة ، الأمر الذي سهله تعميق خوارزميات التنفيذ خارج الترتيب وإعادة توزيع قدرات منافذ التنفيذ جنبًا إلى جنب مع المراجعة الجادة لمعدل التنفيذ لعدد من الأوامر العادية ، SSE و AVX.

على سبيل المثال ، كان لدى Haswell و Broadwell منفذين لكل منهما لإجراء عمليات الضرب و FMA على أرقام حقيقية ، ولكن كان هناك منفذ واحد فقط مخصص للإضافات ، والتي لا تتوافق بشكل جيد مع رمز البرنامج الحقيقي. في Skylake ، تم القضاء على هذا الخلل وبدأ إجراء الإضافات على منفذين. بالإضافة إلى ذلك ، زاد عدد المنافذ القادرة على التعامل مع تعليمات متجهية صحيحة من منفذين إلى ثلاثة. في النهاية ، أدى كل هذا إلى حقيقة أنه يوجد دائمًا العديد من المنافذ البديلة لأي نوع من العمليات في Skylake. هذا يعني أنه في الهندسة الدقيقة ، تم أخيرًا التخلص من جميع الأسباب المحتملة تقريبًا لوقت تعطل خط الأنابيب.

أثرت التغييرات الملحوظة أيضًا على النظام الفرعي للتخزين المؤقت: تمت زيادة عرض النطاق الترددي لذاكرة التخزين المؤقت L2 و L3. بالإضافة إلى ذلك ، تم تقليل ارتباط ذاكرة التخزين المؤقت L2 ، مما جعل من الممكن في النهاية تحسين كفاءتها وتقليل العقوبة عند معالجة الأخطاء.

كما حدثت تغييرات كبيرة على مستوى أعلى. لذلك ، في Skylake ، تضاعف عرض النطاق الترددي للناقل الدائري ، الذي يربط جميع وحدات المعالجات. بالإضافة إلى ذلك ، استقرت وحدة تحكم ذاكرة جديدة في هذا الجيل من وحدات المعالجة المركزية ، والتي تلقت التوافق مع DDR4 SDRAM. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام ناقل DMI 3.0 جديد مع عرض نطاق ترددي مضاعف لتوصيل المعالج بمجموعة الشرائح ، مما جعل من الممكن تنفيذ خطوط PCI Express 3.0 عالية السرعة ، بما في ذلك من خلال مجموعة الشرائح.

ومع ذلك ، مثل جميع الإصدارات السابقة من بنية Core ، كان Skylake اختلافًا آخر في التصميم الأصلي. هذا يعني أنه في الجيل السادس من الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Core ، استمر مطورو Intel في الالتزام بأساليب التنفيذ المرحلي للتحسينات في كل دورة تطوير. بشكل عام ، هذا ليس أسلوبًا مثيرًا للإعجاب ، ولا يسمح لك برؤية أي تغييرات مهمة في الأداء على الفور - عند مقارنة وحدات المعالجة المركزية من الأجيال المجاورة. ولكن من ناحية أخرى ، عند تحديث الأنظمة القديمة ، ليس من الصعب ملاحظة زيادة ملموسة في الأداء. على سبيل المثال ، قارنت شركة Intel نفسها عن طيب خاطر بين Skylake و Ivy Bridge ، مع إثبات أنه في غضون ثلاث سنوات زادت سرعة المعالجات بأكثر من 30 بالمائة.

وفي الواقع ، كان تقدمًا خطيرًا للغاية ، لأنه بعد ذلك أصبح كل شيء أسوأ بكثير. بعد Skylake ، توقف أي تحسن في الأداء المحدد لنوى المعالج تمامًا. لا تزال المعالجات الموجودة حاليًا في السوق مستمرة في استخدام التصميم المعماري الدقيق Skylake ، على الرغم من حقيقة أن ما يقرب من ثلاث سنوات قد مرت منذ إدخالها في معالجات سطح المكتب. كان التوقف غير المتوقع بسبب حقيقة أن Intel لم تكن قادرة على التعامل مع تنفيذ الإصدار التالي من عملية أشباه الموصلات بمعايير 10 نانومتر. نتيجة لذلك ، انهار مبدأ "tick-tock" بالكامل ، مما أجبر عملاق المعالجات الدقيقة على الخروج بطريقة ما والانخراط في عمليات إعادة إصدار متعددة للمنتجات القديمة تحت أسماء جديدة.

معالجات التوليد كابيبحيرة، الذي ظهر في السوق في بداية عام 2017 ، أصبح المثال الأول والملفت للغاية لمحاولات إنتل لبيع نفس Skylake للعملاء للمرة الثانية. لم تكن الروابط الأسرية الوثيقة بين جيلين من المعالجات مخفية بشكل خاص. قالت شركة إنتل بصدق أن Kaby Lake لم تعد "علامة" أو "هكذا" ، ولكنها تحسين بسيط للتصميم السابق. في الوقت نفسه ، تعني كلمة "تحسين" بعض التحسينات في بنية ترانزستورات 14 نانومتر ، مما أتاح إمكانية زيادة ترددات الساعة دون تغيير إطار الحزمة الحرارية. بالنسبة للعملية التقنية المعدلة ، تم حتى صياغة مصطلح خاص "14+ نانومتر". بفضل تقنية التصنيع هذه ، كان معالج سطح المكتب الرئيسي السائد في Kaby Lake ، والذي يطلق عليه Core i7-7700K ، قادرًا على تزويد المستخدمين بتردد اسمي يبلغ 4.2 جيجاهرتز وتردد توربو 4.5 جيجاهرتز.

وهكذا ، فإن الزيادة في ترددات Kaby Lake مقارنةً بـ Skylake الأصلية كانت حوالي 5 في المائة ، وكان هذا كل شيء ، بصراحة ، يلقي بظلال من الشك على شرعية نسب بحيرة Kaby Lake إلى الجيل التالي من Core. حتى هذه النقطة ، قدم كل جيل لاحق من المعالجات ، بغض النظر عما إذا كان ينتمي إلى مرحلة "التجزئة" أو "التوك" ، بعض الزيادة على الأقل في مؤشر IPC. وفي الوقت نفسه ، لم تكن هناك تحسينات معمارية دقيقة في Kaby Lake على الإطلاق ، لذلك سيكون من المنطقي أكثر اعتبار هذه المعالجات مجرد الخطوة الثانية لـ Skylake.

ومع ذلك ، لا يزال الإصدار الجديد من العملية التقنية 14 نانومتر قادرًا على إثبات نفسه من بعض النواحي: نمت إمكانات رفع تردد التشغيل لبحيرة Kaby Lake مقارنةً بـ Skylake بحوالي 200-300 ميجاهرتز ، مما أدى إلى استقبال معالجات هذه السلسلة بحرارة من قبل المتحمسين. صحيح أن Intel واصلت استخدام المعجون الحراري تحت غطاء المعالج بدلاً من اللحام ، لذا كان سكالبينج ضروريًا لرفع تردد التشغيل بالكامل Kaby Lake.

لم تتعامل Intel مع بدء تشغيل تقنية 10 نانومتر بحلول بداية هذا العام. لذلك ، في نهاية العام الماضي ، تم تقديم نوع آخر من المعالجات يعتمد على نفس الهندسة المعمارية Skylake إلى السوق - قهوةبحيرة... لكن الحديث عن Coffee Lake باعتباره المظهر الثالث لـ Skylake ليس صحيحًا تمامًا. كان العام الماضي فترة نقلة نوعية جذرية في سوق المعالجات. عادت AMD إلى "اللعبة الكبيرة" ، والتي كانت قادرة على كسر التقاليد الراسخة وخلق طلب على معالجات ضخمة بأكثر من أربعة أنوية. فجأة ، وجدت Intel نفسها في دور اللحاق بالركب ، ولم يكن إطلاق Coffee Lake محاولة كبيرة لسد الفجوة قبل الظهور الذي طال انتظاره للمعالجات الأساسية 10 نانومتر ، بل رد فعل على إصدار ستة و معالجات AMD Ryzen ثمانية النواة.

نتيجة لذلك ، تلقت معالجات Coffee Lake فرقًا هيكليًا مهمًا عن سابقاتها: تمت زيادة عدد النوى فيها إلى ست قطع ، وهو ما حدث لأول مرة مع نظام Intel الأساسي. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، لم يتم إدخال أي تغييرات على مستوى الهندسة الدقيقة: Coffee Lake هي أساسًا Skylake سداسية النواة ، يتم تجميعها على أساس نفس النوى الحسابية تمامًا من حيث الهيكل الداخلي ، والتي تم تجهيزها بذاكرة تخزين مؤقت L3. إلى 12 ميجابايت (وفقًا للمبدأ القياسي البالغ 2 ميجابايت لكل نواة) ويتم توحيدها بواسطة ناقل الحلقة المعتاد.

ومع ذلك ، على الرغم من حقيقة أننا نسمح لأنفسنا بسهولة بالحديث عن Coffee Lake "لا شيء جديد" ، فليس من العدل أن نقول إنه لم تحدث تغييرات. على الرغم من أنه لم يتغير شيء في الهندسة الدقيقة مرة أخرى ، فقد اضطر متخصصو إنتل إلى بذل الكثير من الجهد حتى تتناسب المعالجات سداسية النواة مع النظام الأساسي القياسي لسطح المكتب. وكانت النتيجة مقنعة تمامًا: ظلت المعالجات سداسية النواة وفية للحزمة الحرارية المعتادة ، علاوة على ذلك ، لم تتباطأ على الإطلاق في ترددات الساعة.

على وجه الخصوص ، تلقى الممثل الرئيسي لجيل Coffee Lake ، Core i7-8700K ، ترددًا أساسيًا يبلغ 3.7 جيجاهرتز ، ويمكن أن يتسارع في وضع التوربو إلى 4.7 جيجاهرتز. في الوقت نفسه ، تبين أن إمكانات رفع تردد التشغيل لـ Coffee Lake ، على الرغم من بلورة أشباه الموصلات الأكثر ضخامة ، أفضل من تلك التي سبقتها. غالبًا ما يتم إحضار Core i7-8700K من قبل مالكيها العاديين إلى خط 5 جيجاهرتز ، ويمكن أن يكون رفع تردد التشغيل حقيقيًا حتى بدون سكالبينج واستبدال الواجهة الحرارية الداخلية. وهذا يعني أن بحيرة القهوة ، على الرغم من اتساعها ، تعد خطوة مهمة إلى الأمام.

أصبح كل هذا ممكنًا حصريًا بسبب التحسين التالي للعملية التكنولوجية 14 نانومتر. في السنة الرابعة من استخدامها للإنتاج الضخم لرقائق سطح المكتب ، تمكنت Intel من تحقيق نتائج مبهرة حقًا. الإصدار الثالث المطبق من معايير 14 نانومتر ("14 ++ نانومتر" في تسميات الشركة المصنعة) وإعادة ترتيب بلورة أشباه الموصلات جعلت من الممكن تحسين الأداء بشكل كبير من حيث كل واط يتم إنفاقه وزيادة إجمالي قوة الحوسبة. مع إدخال Intel سداسية النواة ، ربما ، تمكنت من اتخاذ خطوة أكثر أهمية إلى الأمام من أي تحسينات معمارية دقيقة سابقة. واليوم ، تبدو Coffee Lake خيارًا مغريًا للغاية لتحديث الأنظمة القديمة بناءً على الناقلات السابقة للهندسة المعمارية الدقيقة الأساسية.

اسم الرمز عملية فنية عدد النوى GPU L3 مخبأ ، ميغابايت عدد الترانزستورات ، مليار منطقة الكريستال ، مم 2
جسر ساندي 32 نانومتر 4 GT2 8 1,16 216
جسر اللبلاب 22 نانومتر 4 GT2 8 1,2 160
هاسويل 22 نانومتر 4 GT2 8 1,4 177
برودويل 14 نانومتر 4 GT3e 6 غير متاح ~ 145 + 77 (إي درام)
Skylake 14 نانومتر 4 GT2 8 غير متاح 122
بحيرة كابي 14+ نانومتر 4 GT2 8 غير متاح 126
بحيرة القهوة 14 ++ نانومتر 6 GT2 12 غير متاح 150

⇡ المعالجات والمنصات: المواصفات

لمقارنة الأجيال السبعة الأخيرة من Core i7 ، أخذنا كبار الممثلين في السلسلة المعنية - واحد من كل تصميم. يتم عرض الخصائص الرئيسية لهذه المعالجات في الجدول التالي.

كور i7-2700 ك كور i7-3770K كور i7-4790K كور i7-5775C كور i7-6700K كور i7-7700K كور i7-8700K
اسم الرمز جسر ساندي جسر اللبلاب هاسويل (وادي الشيطان) برودويل Skylake بحيرة كابي بحيرة القهوة
تكنولوجيا الإنتاج ، نانومتر 32 22 22 14 14 14+ 14++
تاريخ النشر 23.10.2011 29.04.2012 2.06.2014 2.06.2015 5.08.2015 3.01.2017 5.10.2017
حبات / خيوط 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 6/12
تردد القاعدة ، جيجاهرتز 3,5 3,5 4,0 3,3 4,0 4,2 3,7
تردد Turbo Boost ، جيجاهرتز 3,9 3,9 4,4 3,7 4,2 4,5 4,7
L3 مخبأ ، ميغابايت 8 8 8 6 (+128 ميغابايت eDRAM) 8 8 12
دعم الذاكرة DDR3-1333 DDR3-1600 DDR3-1600 DDR3L-1600 DDR4 - 2133 DDR4-2400 DDR4 - 2666
ملحقات مجموعة التعليمات AVX AVX AVX2 AVX2 AVX2 AVX2 AVX2
رسومات متكاملة HD 3000 (12 EU) HD 4000 (16 EU) HD 4600 (20 EU) Iris Pro 6200 (48 EU) HD 530 (24 EU) HD 630 (24 EU) UHD 630 (24 EU)
الأعلى. تردد نواة الرسومات ، جيجاهرتز 1,35 1,15 1,25 1,15 1,15 1,15 1,2
نسخة PCI Express 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
خطوط PCI Express 16 16 16 16 16 16 16
TDP ، دبليو 95 77 88 65 91 91 95
قابس كهرباء LGA1155 LGA1155 LGA1150 LGA1150 LGA1151 LGA1151 LGA1151v2
السعر الرسمي $332 $332 $339 $366 $339 $339 $359

ومن المثير للاهتمام ، أنه في السنوات السبع منذ إصدار Sandy Bridge ، لم تتمكن Intel من زيادة سرعات الساعة بشكل ملحوظ. على الرغم من حقيقة أن عملية الإنتاج التكنولوجي قد تغيرت مرتين وتم تحسين البنية الدقيقة بشكل خطير مرتين ، إلا أن Core i7 اليوم لم يتقدم كثيرًا من حيث تردد التشغيل. يحتوي أحدث Core i7-8700K على تردد اسمي يبلغ 3.7 جيجاهرتز ، وهو أعلى بنسبة 6 بالمائة فقط من التردد الذي تم إصداره في عام 2011 ، وهو Core i7-2700K.

ومع ذلك ، فإن مثل هذه المقارنة ليست صحيحة تمامًا ، لأن Coffee Lake بها نوى معالجة أكثر بمرتين ونصف. إذا ركزت على Core i7-7700K رباعي النواة ، فإن الزيادة في التردد تبدو أكثر إقناعًا: تم تسريع هذا المعالج بالنسبة إلى Core i7-2700K 32 نانومتر بنسبة 20 في المائة من حيث الميجاهرتز. على الرغم من أنه بالكاد يمكن اعتباره مكسبًا مثيرًا للإعجاب على أي حال: من حيث القيمة المطلقة ، فإن هذا يترجم إلى زيادة قدرها 100 ميجاهرتز سنويًا.

لا توجد اختراقات في الخصائص الشكلية الأخرى أيضًا. تواصل Intel تزويد جميع معالجاتها بذاكرة تخزين مؤقت L2 فردية بسعة 256 كيلوبايت لكل نواة ، بالإضافة إلى ذاكرة تخزين مؤقت L3 مشتركة لجميع النوى ، والتي يتم تحديد حجمها بمعدل 2 ميجابايت لكل نواة. وبعبارة أخرى ، فإن العامل الرئيسي الذي حقق أكبر تقدم هو عدد النوى. بدأ التطوير الأساسي بوحدات المعالجة المركزية رباعية النوى ، ووصل إلى وحدات سداسية النواة. علاوة على ذلك ، من الواضح أن هذه ليست النهاية ، وفي المستقبل القريب سنرى إصدارات ثمانية النواة من Coffee Lake (أو بحيرة ويسكي).

ومع ذلك ، كما يسهل رؤيته ، ظلت سياسة تسعير إنتل دون تغيير تقريبًا لمدة سبع سنوات. حتى سعر Coffee Lake المكون من ستة نواة ارتفع سعره بنسبة ستة في المائة فقط مقارنةً بالرائد السابق رباعي النواة. كل ما تبقى من معالجات فئة Core i7 الأقدم للمنصة الضخمة تكلف المستهلكين دائمًا حوالي 330-340 دولارًا.

من الغريب أن أكبر التغييرات حدثت ليس حتى مع المعالجات نفسها ، ولكن بدعمها لذاكرة الوصول العشوائي. تضاعف إنتاجية SDRAM ثنائية القناة منذ إصدار Sandy Bridge حتى اليوم: من 21.3 جيجا بايت / ثانية إلى 41.6 جيجا بايت / ثانية. وهذا ظرف مهم آخر يحدد ميزة الأنظمة الحديثة المتوافقة مع ذاكرة DDR4 عالية السرعة.

على أي حال ، كل هذه السنوات ، تطورت بقية النظام الأساسي جنبًا إلى جنب مع المعالجات. إذا كنا نتحدث عن المعالم الرئيسية في تطوير النظام الأساسي ، فبالإضافة إلى زيادة سرعة الذاكرة المتوافقة ، أود أيضًا أن أشير إلى ظهور الدعم لواجهة الرسومات PCI Express 3.0. يبدو أن الذاكرة السريعة وناقل الرسومات السريع ، جنبًا إلى جنب مع التقدم في الترددات وبنيات المعالجات ، هي أسباب قوية تجعل الأنظمة الحديثة أفضل وأسرع من الماضي. ظهر دعم DDR4 SDRAM في Skylake ، وتم نقل ناقل معالج PCI Express إلى الإصدار الثالث من البروتوكول في Ivy Bridge.

بالإضافة إلى ذلك ، تلقت مجموعات منطق النظام المصاحبة للمعالجات تطورًا ملحوظًا. في الواقع ، يمكن أن تقدم شرائح Intel اليوم من السلسلة الثلاثمائة ميزات أكثر إثارة مقارنةً مع Intel Z68 و Z77 ، والتي تم استخدامها في اللوحات الأم LGA1155 لمعالجات الجيل Sandy Bridge. من السهل التحقق من ذلك من الجدول التالي ، الذي جمعنا فيه خصائص شرائح Intel الرئيسية للمنصة الجماعية.

P67 / Z68 Z77 Z87 Z97 Z170 Z270 Z370
توافق وحدة المعالجة المركزية جسر ساندي
جسر اللبلاب
هاسويل هاسويل
برودويل
Skylake
بحيرة كابي
بحيرة القهوة
واجهه المستخدم DMI 2.0 (2 جيجابايت / ثانية) DMI 3.0 (3.93 جيجابايت / ثانية)
معيار PCI Express 2.0 3.0
خطوط PCI Express 8 20 24
دعم PCIe M.2 لا
هنالك
نعم ، ما يصل إلى 3 أجهزة
دعم PCI هنالك لا
SATA 6 جيجابت / ثانية 2 6
SATA 3 جيجابايت / ثانية 4 0
منفذ USB 3.1 من الجيل الثاني 0
USB 3.0 0 4 6 10
USB 2.0 14 10 8 4

في مجموعات المنطق الحديثة ، تطورت بشكل كبير إمكانيات توصيل وسائط التخزين عالية السرعة. الأهم من ذلك ، بفضل انتقال الشرائح إلى ناقل PCI Express 3.0 ، اليوم في التجميعات عالية الأداء ، يمكنك استخدام محركات NVMe عالية السرعة ، والتي ، حتى بالمقارنة مع محركات أقراص SATA SSD ، يمكنها تقديم استجابة أفضل بشكل ملحوظ وسرعات قراءة وكتابة أسرع . وهذا وحده يمكن أن يصبح حجة قوية لصالح التحديث.

بالإضافة إلى ذلك ، توفر مجموعات منطق النظام الحديثة خيارات أكثر ثراءً لتوصيل أجهزة إضافية. ونحن لا نتحدث فقط عن زيادة كبيرة في عدد ممرات PCI Express ، مما يضمن وجود العديد من فتحات PCIe الإضافية على اللوحات ، لتحل محل PCI التقليدي. على طول الطريق ، تتمتع شرائح اليوم أيضًا بدعم أصلي لمنافذ USB 3.0 ، وقد تم تجهيز العديد من اللوحات الأم الحديثة بمنافذ USB 3.1 Gen2.

وصف أنظمة الاختبار وطرق الاختبار

من أجل اختبار سبعة معالجات Intel Core i7 مختلفة تمامًا تم إصدارها خلال السنوات السبع الماضية ، احتجنا إلى تجميع أربع منصات مع مآخذ المعالجات LGA1155 و LGA1150 و LGA1151 و LGA1151v2. مجموعة المكونات التي تبين أنها ضرورية لذلك موضحة في القائمة التالية:

  • معالجات:
    • Intel Core i7-8700K (Coffee Lake ، 6 مراكز + HT ، 3.7-4.7 جيجاهرتز ، 12 ميجابايت L3) ؛
    • Intel Core i7-7700K (Kaby Lake ، 4 مراكز + HT ، 4.2-4.5 جيجاهرتز ، 8 ميجابايت L3) ؛
    • Intel Core i7-6700K (Skylake ، 4 مراكز ، 4.0-4.2 جيجاهرتز ، 8 ميجابايت L3) ؛
    • Intel Core i7-5775C (Broadwell ، 4 مراكز ، 3.3-3.7 جيجاهرتز ، 6 ميجابايت L3 ، 128 ميجابايت L4) ؛
    • Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh، 4 cores + HT، 4.0-4.4 GHz، 8 MB L3)؛
    • Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge ، 4 مراكز + HT ، 3.5-3.9 جيجاهرتز ، 8 ميجابايت L3) ؛
    • Intel Core i7-2700K (Sandy Bridge ، 4 مراكز + HT ، 3.5-3.9 جيجاهرتز ، 8 ميجابايت L3).
    • مبرد وحدة المعالجة المركزية: Noctua NH-U14S.
  • اللوحات الأم:
    • ASUS ROG Maximus X Hero (LGA1151v2 ، Intel Z370) ؛
    • ASUS ROG Maximus IX Hero (LGA1151 ، Intel Z270) ؛
    • ASUS Z97-Pro (LGA1150 ، Intel Z97) ​​؛
    • ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155 ، Intel Z77).
  • ذاكرة:
    • 2 × 8 جيجا بايت DDR3-2133 SDRAM ، 9-11-11-31 (G.Skill TridentX F3-2133C9D-16GTX) ؛
    • 2 × 8 جيجا بايت DDR4-3200 SDRAM ، 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3200C16D-16GTZR).
    • بطاقة الفيديو: NVIDIA Titan X (GP102، 12 GB / 384-bit GDDR5X، 1417-1531 / 10000 MHz).
    • نظام القرص الفرعي: Samsung 860 PRO 1TB (MZ-76P1T0BW).
    • PSU: Corsair RM850i ​​(80 Plus Gold ، 850 واط).

تم إجراء الاختبار على Microsoft Windows 10 Enterprise (v1709) Build 16299 باستخدام مجموعة برامج التشغيل التالية:

  • برنامج تشغيل شرائح Intel 10.1.1.45 ؛
  • برنامج تشغيل واجهة محرك إدارة Intel 11.7.0.1017 ؛
  • برنامج تشغيل NVIDIA GeForce 391.35.

وصف الأدوات المستخدمة لقياس الأداء الحسابي:

معايير معقدة:

  • Futuremark PCMark 10 Professional Edition 1.0.1275 - الاختبار في السيناريوهات. الإنشاء: تحرير الصور وتحرير الفيديو غير الخطي وتقديم وتصور النماذج ثلاثية الأبعاد). تم تعطيل تسريع أجهزة OpenCL في الاختبار.
  • Futuremark 3DMark Professional Edition 2.4.4264 - الاختبار في مشهد Time Spy Extreme 1.0.

التطبيقات:

  • Adobe Photoshop CC 2018 - اختبار الأداء لمعالجة الرسومات. يقيس هذا متوسط ​​وقت تنفيذ برنامج نصي للاختبار وهو عبارة عن اختبار سرعة في Photoshop تم إعادة صياغته بشكل إبداعي يتضمن معالجة نموذجية لأربع صور بدقة 24 ميجابكسل تم التقاطها بواسطة كاميرا رقمية.
  • Adobe Photoshop Lightroom Classic CC 7.1 - اختبار أداء للمعالجة المجمعة لسلسلة من الصور بتنسيق RAW. يتضمن سيناريو الاختبار ما بعد المعالجة وتصدير JPEG بدقة 1920 × 1080 وجودة قصوى تبلغ مائتي صورة RAW بدقة 16 ميجابكسل تم التقاطها بكاميرا Fujifilm X-T1 الرقمية.
  • Adobe Premiere Pro CC 2018 - اختبار الأداء لتحرير الفيديو غير الخطي. يقيس هذا وقت العرض إلى H.264 لمشروع Blu-Ray يحتوي على لقطات HDV 1080p25 مع تراكب تأثيرات مختلفة.
  • Blender 2.79b - اختبار سرعة العرض النهائي في إحدى الحزم المجانية الشائعة لإنشاء رسومات ثلاثية الأبعاد. يتم قياس الوقت المستغرق لبناء النموذج النهائي من Blender Cycles Benchmark rev4.
  • Corona 1.3 - اختبار سرعة العرض باستخدام العارض الذي يحمل نفس الاسم. يقيس هذا سرعة بناء مشهد BTR القياسي المستخدم لقياس الأداء.
  • Google Chrome 65.0.3325.181 (64 بت) - اختبار أداء تطبيقات الإنترنت المبنية باستخدام التقنيات الحديثة. يتم استخدام اختبار متخصص WebXPRT 3 ، والذي ينفذ الخوارزميات المستخدمة بالفعل في تطبيقات الإنترنت في HTML5 و JavaScript.
  • Microsoft Visual Studio 2017 (15.1) - قياس وقت التجميع لمشروع MSVC كبير - حزمة احترافية لإنشاء خلاط رسومات ثلاثي الأبعاد الإصدار 2.79b.
  • Stockfish 9 - اختبار سرعة محرك الشطرنج الشعبي. يتم قياس سرعة خيارات التعداد في الموضع "1q6 / 1r2k1p1 / 4pp1p / 1P1b1P2 / 3Q4 / 7P / 4B1P1 / 2R3K1 w" ؛
  • V-Ray 3.57.01 - اختبار أداء نظام العرض الشعبي باستخدام تطبيق V-Ray Benchmark القياسي ؛
  • يراكربت 1.22.9 - اختبار أداء التشفير. يتم استخدام المعيار المدمج في البرنامج ، والذي يستخدم التشفير الثلاثي Kuznyechik-Serpent-Camellia.
  • WinRAR 5.50 - اختبار سرعة الأرشفة. يتم قياس الوقت الذي يستغرقه برنامج الأرشفة لضغط دليل بملفات مختلفة بحجم إجمالي يبلغ 1.7 جيجا بايت. يتم استخدام أقصى نسبة ضغط.
  • x264 r2851 - اختبار سرعة تحويل ترميز الفيديو إلى تنسيق H.264 / AVC. لتقييم الأداء الأصلي [بريد إلكتروني محمي]ملف فيديو AVC بمعدل بت حوالي 30 ميجابت في الثانية.
  • x265 2.4 + 14 8bpp - اختبار سرعة تحويل ترميز الفيديو إلى تنسيق H.265 / HEVC الواعد. لتقييم الأداء ، يتم استخدام ملف الفيديو نفسه كما في اختبار سرعة تحويل x264.

ألعاب:

  • رماد التفرد. دقة 1920 × 1080: DirectX 11 ، ملف تعريف الجودة = مرتفع ، MSAA = 2x. دقة 3840x2160: DirectX 11، Quality Profile = Extreme، MSAA = Off.
  • Assassin's Creed: الأصول. دقة 1920 × 1080: جودة الرسومات = عالية جدًا. الدقة 3840 × 2160: جودة الرسومات = عالية جدًا.
  • Battlefield 1. الدقة 1920 × 1080: DirectX 11 ، جودة الرسومات = Ultra. دقة 3840 × 2160: DirectX 11 ، جودة الرسومات = فائقة.
  • الحضارة السادس. دقة 1920 × 1080: DirectX 11، MSAA = 4x، Performance Impact = Ultra، Memory Impact = Ultra. دقة 3840x2160: DirectX 11، MSAA = 4x، Performance Impact = Ultra، Memory Impact = Ultra.
  • Far Cry 5. الدقة 1920 × 1080: جودة الرسومات = Ultra ، Anti-Aliasing = TAA ، Motion Blur = On. دقة 3840x2160: جودة الرسومات = Ultra ، Anti-Aliasing = TAA ، Motion Blur = On.
  • Grand Theft Auto V. الدقة 1920 × 1080: إصدار DirectX = DirectX 11، FXAA = إيقاف تشغيل MSAA = x4، NVIDIA TXAA = إيقاف التشغيل ، الكثافة السكانية = الحد الأقصى ، تنوع السكان = الحد الأقصى ، مقياس المسافة = الحد الأقصى ، جودة البنية = مرتفع جدًا ، جودة التظليل = عالية جدًا ، جودة الظل = عالية جدًا ، جودة الانعكاس = فائقة ، انعكاس MSAA = x4 ، جودة المياه = عالية جدًا ، جودة الجزيئات = عالية جدًا ، جودة العشب = فائقة ، ظل ناعم = أنعم ، ما بعد FX = Ultra ، In - عمق اللعبة من تأثيرات المجال = تشغيل ، ترشيح متباين الخواص = x16 ، انسداد محيط = مرتفع ، تغطية بالفسيفساء = عالي جدًا ، ظلال طويلة = تشغيل ، ظلال عالية الدقة = تشغيل ، تدفق عالي التفاصيل أثناء الطيران = تشغيل ، قياس المسافة الممتدة = أقصى ، ممتد مسافة الظلال = الحد الأقصى. الدقة 3840x2160: إصدار DirectX = DirectX 11 ، FXAA = إيقاف التشغيل ، MSAA = إيقاف التشغيل ، NVIDIA TXAA = إيقاف التشغيل ، الكثافة السكانية = الحد الأقصى ، تنوع السكان = الحد الأقصى ، قياس المسافة = الحد الأقصى ، جودة البنية = مرتفع جدًا ، جودة الظل = مرتفع جدًا ، الظل الجودة = عالية جدًا ، جودة الانعكاس = فائقة ، الانعكاس MSAA = x4 ، جودة المياه = عالية جدًا ، جودة الجزيئات = عالية جدًا ، جودة العشب = فائقة ، ظل ناعم = أنعم ، Post FX = Ultra ، عمق المجال في اللعبة تأثيرات = تشغيل ، تصفية متباينة الخواص = x16 ، انسداد محيط = مرتفع ، تغطية بالفسيفساء = مرتفع جدًا ، ظلال طويلة = تشغيل ، ظلال عالية الدقة = تشغيل ، تدفق عالي التفاصيل أثناء الطيران = تشغيل ، قياس المسافة الممتدة = الحد الأقصى ، مسافة الظلال الممتدة = الحد الأقصى.
  • ويتشر 3: وايلد هانت. الدقة 1920 × 1080 ، الإعداد المسبق للرسومات = Ultra ، الإعداد المسبق للمعالجة اللاحقة = مرتفع. الدقة 3840 × 2160 ، الإعداد المسبق للرسومات = Ultra ، Postprocessing Preset = High.
  • Total War: Warhammer II. دقة 1920 × 1080: DirectX 12 ، الجودة = Ultra. دقة 3840 × 2160: DirectX 12 ، الجودة = Ultra.
  • مشاهدة الكلاب 2. الدقة 1920 × 1080: مجال الرؤية = 70 درجة ، كثافة البكسل = 1.00 ، جودة الرسومات = فائقة ، تفاصيل إضافية = 100٪. الدقة 3840x2160: مجال الرؤية = 70 درجة ، كثافة البكسل = 1.00 ، جودة الرسومات = فائقة ، تفاصيل إضافية = 100٪.

في جميع اختبارات الألعاب ، تكون النتائج هي متوسط ​​عدد الإطارات في الثانية ، بالإضافة إلى 0.01-quantile (النسبة المئوية الأولى) لقيم fps. يرجع استخدام 0.01-quantile بدلاً من الحد الأدنى من مؤشرات fps إلى الرغبة في مسح النتائج من ارتفاعات الأداء العشوائية التي أثارتها أسباب لا تتعلق مباشرة بتشغيل مكونات النظام الأساسي الرئيسية.

⇡ الأداء في المعايير المعقدة

يُظهر الاختبار الشامل PCMark 8 متوسط ​​أداء النظام الموزون عند العمل في تطبيقات مشتركة نموذجية من أنواع مختلفة. وهي توضح جيدًا التقدم الذي مرت به معالجات Intel في كل مرحلة من مراحل تغيير التصميم. إذا تحدثنا عن سيناريو الأساسيات الأساسية ، فلن يتجاوز متوسط ​​زيادة السرعة لكل جيل نسبة الـ 5 في المائة سيئة السمعة. ومع ذلك ، فإنه يبرز على الخلفية العامة لـ Core i7-4790K ، والذي بفضل التحسينات في الهندسة المعمارية الدقيقة وزيادة ترددات الساعة ، كان قادرًا على توفير قفزة جيدة في الأداء تتجاوز المستوى المتوسط. يمكن رؤية هذه القفزة في سيناريو الإنتاجية ، وفقًا للنتائج التي يمكن مقارنة سرعة Core i7-4790K بأداء المعالجات الأقدم في عائلات Skylake و Kaby Lake و Coffee Lake.

السيناريو الثالث ، إنشاء المحتوى الرقمي ، والذي يجمع بين المهام الإبداعية كثيفة الاستخدام للموارد ، يعطي صورة مختلفة تمامًا. هنا يتمتع Core i7-8700K الجديد بميزة 80٪ على Core i7-2700K ، والتي يمكن اعتبارها أكثر من نتيجة جديرة بسبع سنوات من تطور الهندسة الدقيقة. بالطبع ، يتم تفسير جزء كبير من هذه الميزة من خلال الزيادة في عدد نوى الحوسبة ، ولكن حتى إذا قارنا أداء Core i7-2700K رباعي النواة و Core i7-7700K ، ففي هذه الحالة تكتسب السرعة تصل إلى نسبة صلبة تبلغ 53 بالمائة.

يسلط معيار الألعاب الاصطناعية 3DMark الضوء على مزايا المعالجات الجديدة بشكل أكبر. نحن نستخدم سيناريو Time Spy Extreme ، الذي عزز التحسينات للبنى متعددة النواة ، وفيه يكون التصنيف النهائي لـ Core i7-8700K أعلى بثلاث مرات تقريبًا من Core i7-2700K. لكن الميزة ذات الشقين على Sandy Bridge تظهر أيضًا من قبل ممثل جيل Kaby Lake ، والذي ، مثل كل سابقيه ، لديه أربعة نوى معالجة.

من الغريب أن التحسين الأكثر نجاحًا للهندسة المعمارية الدقيقة الأصلية ، بناءً على النتائج ، يجب اعتباره الانتقال من Ivy Bridge إلى Haswell - في هذه المرحلة ، وفقًا لـ 3D Mark ، زاد الأداء بنسبة 34 بالمائة. ومع ذلك ، فإن Coffee Lake ، بالطبع ، لديها أيضًا شيء يتباهى به ، ومع ذلك ، فإن معالجات Intel من 2017-2018 لها نفس البنية الدقيقة تمامًا مثل Skylake ، وتبرز فقط بسبب التضخيم الشامل - زيادة في عدد النوى.

الأداء في التطبيقات كثيفة الاستخدام للموارد

بشكل عام ، نما أداء التطبيقات بشكل ملحوظ خلال السنوات السبع الماضية من تطور معالجات Intel. وهنا لا نتحدث عن نسبة الخمسة في المائة سنويًا ، والتي من المعتاد أن تمزح عنها في صفوف كارهي المثقفين. تعد Core i7s اليوم أكثر من ضعف أسلافها لعام 2011. بالطبع ، لعب الانتقال إلى نظام سداسي النواة دورًا كبيرًا هنا ، لكن التحسينات المعمارية الدقيقة وزيادة تردد الساعة ساهمت بشكل كبير. كان التصميم الأكثر فعالية في هذا الصدد هاسويل. لقد زاد التردد بشكل كبير ، وظهر أيضًا دعمًا لتعليمات AVX2 ، والتي أصبحت تدريجيًا أقوى في التطبيقات للعمل مع محتوى الوسائط المتعددة وفي مهام العرض.

وتجدر الإشارة إلى أنه في عدد من الحالات ، يمكن أن توفر ترقية المعالجات في الأنظمة التي يتم حل المهام الاحترافية بها تحسنًا كبيرًا في سرعة التشغيل. على وجه الخصوص ، يمكن الحصول على زيادة بمقدار ثلاثة أضعاف في الأداء عند الانتقال من Sandy Bridge إلى Coffee Lake عند تحويل ترميز الفيديو باستخدام التشفير الحديث ، وكذلك في العرض النهائي باستخدام V-Ray. لوحظ أيضًا زيادة جيدة في تحرير الفيديو غير الخطي في Adobe Premiere Pro. ومع ذلك ، حتى إذا لم يكن مجال نشاطك مرتبطًا بشكل مباشر بحل مثل هذه المشكلات ، في أي من التطبيقات التي اختبرناها ، كانت الزيادة 50 بالمائة على الأقل.

استدعاء:

معالجة الصور:

معالجة الفيديو:

تحويل ترميز الفيديو:

التحويل البرمجي:

الأرشفة:

التشفير:

شطرنج:

تصفح الانترنت:

من أجل تخيل أكثر وضوحًا كيف تغيرت قوة معالجات Intel مع تغيير الأجيال السبعة الأخيرة من الهندسة الدقيقة ، قمنا بتجميع جدول خاص. يعرض القيم المئوية لمتوسط ​​مكاسب الأداء في التطبيقات كثيفة الاستخدام للموارد ، والتي تم الحصول عليها عند التغيير من معالج رئيسي لسلسلة Core i7 إلى آخر.

كما ترون ، أثبتت Coffee Lake أنها أهم تحديث للتصميم لمعالجات Intel الرئيسية. زيادة عدد النوى بمقدار 1.5 ضعفًا يعطي السرعة دفعة كبيرة ، وبفضل ذلك يمكنك الحصول على تسارع ملحوظ للغاية حتى مع معالجات الأجيال الحديثة عند التبديل إلى Core i7-8700K. شهدت Intel زيادة مماثلة في الأداء منذ عام 2011 مرة واحدة فقط - مع تقديم تصميم معالج Haswell (تم تحسينه بواسطة Devil's Canyon). ثم كان ذلك بسبب تغييرات خطيرة في الهندسة الدقيقة ، والتي تم تنفيذها في وقت واحد مع زيادة ملحوظة في تردد الساعة.

⇡ أداء الألعاب

حقيقة أن أداء معالجات إنتل يتزايد باطراد ، يلاحظها مستخدمو التطبيقات كثيفة الاستخدام للموارد. ومع ذلك ، هناك رأي مختلف بين اللاعبين. ومع ذلك ، فإن الألعاب ، حتى الأكثر حداثة منها ، لا تستخدم مجموعات من تعليمات المتجهات ، وهي مُحسَّنة بشكل سيئ لتعدد مؤشرات الترابط ، وتزيد بشكل عام من أدائها بوتيرة أكثر تقييدًا نظرًا لحقيقة أنها ، بالإضافة إلى موارد الحوسبة ، تحتاج أيضًا الرسومات. فهل من المنطقي ترقية المعالجات لأولئك الذين يستخدمون أجهزة الكمبيوتر بشكل أساسي للألعاب؟

دعنا نحاول الإجابة على هذا السؤال أيضًا. بادئ ذي بدء ، نقدم نتائج الاختبار بدقة FullHD ، حيث يتجلى اعتماد المعالج بقوة أكبر ، نظرًا لأن بطاقة الرسومات ليست قيدًا خطيرًا على مؤشر fps وتسمح للمعالجات بإثبات قدراتها بشكل أكثر وضوحًا.

الوضع مشابه في الألعاب المختلفة ، لذلك دعونا نلقي نظرة على متوسط ​​المؤشرات النسبية لأداء الألعاب في FullHD. تم تلخيصها في الجدول التالي ، الذي يوضح المكاسب التي تم الحصول عليها عند التبديل من معالج رئيسي لسلسلة Core i7 إلى آخر.

في الواقع ، يكون أداء الألعاب أقل بكثير عند إطلاق أجيال جديدة من المعالجات عنه في التطبيقات. إذا كان من الممكن القول أنه خلال السنوات السبع الماضية تضاعفت معالجات Intel تقريبًا ، فمن حيث تطبيقات الألعاب ، فإن Core i7-8700K أسرع بنسبة 36 بالمائة فقط من Sandy Bridge. وإذا قارنت أحدث Core i7 مع بعض Haswell ، فإن ميزة Core i7-8700K ستكون 11 بالمائة فقط ، على الرغم من زيادة عدد نوى الحوسبة بمقدار 1.5 ضعفًا. يبدو أن اللاعبين الذين لا يرغبون في تحديث أنظمة LGA1155 الخاصة بهم على حق إلى حد ما. لن يقتربوا حتى من اكتساب نفس القدر من منشئي المحتوى مثل منشئي المحتوى.

الاختلاف في النتائج ضعيف جدا ، والوضع العام كالتالي.

اتضح أن مشغلات 4K - أصحاب Core i7-4790K والمعالجات الأحدث - ليس لديهم ما يدعو للقلق الآن. حتى يتم طرح جيل جديد من مسرعات الرسومات في السوق ، مع وجود حمل للألعاب بدقة عالية للغاية ، لن تتحول وحدات المعالجة المركزية هذه إلى عنق الزجاجة ، والأداء مقيد تمامًا ببطاقة الفيديو. قد تكون ترقية المعالج منطقية فقط للأنظمة المجهزة بمعالجات Sandy Bridge أو Ivy Bridge الخلفية ، ولكن حتى في هذه الحالة ، لن تتجاوز الزيادة في معدل الإطارات 6-9 بالمائة.

⇡ استهلاك الطاقة

سيكون من المثير للاهتمام استكمال اختبارات الأداء بقياسات استهلاك الطاقة. على مدار السنوات السبع الماضية ، غيرت Intel معايير التكنولوجيا مرتين وست مرات - النطاق المعلن للحزمة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك ، استخدم معالجات Haswell و Broadwell ، على عكس المعالجات الأخرى ، مخطط طاقة مختلفًا بشكل أساسي وتم تجهيزهما بمحول جهد متكامل. كل هذا ، بطبيعة الحال ، أثر بطريقة ما على الاستهلاك الحقيقي.

يسمح لنا مصدر الطاقة الرقمي Corsair RM850i ​​الذي استخدمناه في نظام الاختبار بالتحكم في الطاقة الكهربائية المستهلكة والمخرجة ، والتي نستخدمها للقياسات. يوضح الرسم البياني أدناه إجمالي استهلاك النظام (بدون شاشة) الذي تم قياسه "بعد" مصدر الطاقة ، وهو مجموع استهلاك الطاقة لجميع المكونات المشاركة في النظام. لا تؤخذ كفاءة مصدر الطاقة نفسه في الاعتبار في هذه الحالة.

في حالة الخمول ، تغير الوضع بشكل أساسي مع إدخال تصميم Broadwell ، عندما تحولت Intel إلى استخدام تقنية المعالجة 14 نانومتر وقدمت أوضاعًا أعمق لتوفير الطاقة في التداول.

عند التقديم ، اتضح أن الزيادة في عدد مراكز المعالجة في Coffee Lake لها تأثير كبير على استهلاكها للطاقة. أصبح هذا المعالج أكثر شرًا من سابقيه. الممثلون الأكثر اقتصادا لسلسلة Core i7 هم حاملو البنى الدقيقة Broadwell و Ivy Bridge ، وهو ما يتوافق تمامًا مع خصائص TDP التي تعلن عنها Intel لهم.

ومن المثير للاهتمام ، أنه عند أعلى الأحمال ، فإن استهلاك Core i7-8700K يشبه استهلاك معالج Devil's Canyon ولا يبدو شائنًا بعد الآن. ولكن بشكل عام ، تختلف شهية الطاقة لمعالجات Core i7 للأجيال المختلفة بشكل ملحوظ للغاية ، ولا تصبح نماذج وحدة المعالجة المركزية الحديثة أكثر اقتصادا دائمًا من سابقاتها. تم اتخاذ خطوة كبيرة في تحسين خصائص الاستهلاك وتبديد الحرارة في جيل Ivy Bridge ، بالإضافة إلى أن Kaby Lake ليست سيئة في هذا الصدد. الآن ، ومع ذلك ، يبدو أن تحسين كفاءة الطاقة لمعالجات سطح المكتب الرئيسية لم يعد مهمة مهمة لشركة Intel.

إضافة: الأداء على نفس تردد الساعة

يمكن أن يكون الاختبار المقارن لمعالجات Core i7 من أجيال مختلفة مثيرًا للاهتمام حتى لو تم إحضار جميع المشاركين إلى تردد ساعة واحد. غالبًا ما يكون أداء الممثلين الجدد أعلى بسبب حقيقة أن Intel تزيد من ترددات الساعة فيهم. تتيح الاختبارات التي تتم على نفس التردد إمكانية عزل مكون التردد الواسع عن النتيجة الإجمالية ، والتي تعتمد على الهندسة الدقيقة بشكل غير مباشر فقط ، والتركيز على قضايا "التكثيف".

قد يكون الأداء الذي يتم قياسه بغض النظر عن ترددات الساعة موضع اهتمام المتحمسين الذين يقومون بتشغيل وحدات المعالجة المركزية خارج الأوضاع الاسمية ، بترددات مختلفة تمامًا عن القيم الاسمية. بناءً على هذه الاعتبارات ، قررنا إضافة نظام إضافي للمقارنة العملية - اختبارات لجميع المعالجات على نفس التردد البالغ 4.5 جيجا هرتز. تم اختيار قيمة التردد هذه بناءً على حقيقة أنه ليس من الصعب رفع تردد التشغيل تقريبًا عن أي معالج Intel في السنوات الأخيرة من إصداره. كان لا بد من استبعاد ممثل لجيل Broadwell فقط من هذه المقارنة ، نظرًا لأن إمكانات رفع تردد التشغيل الخاصة بـ Core i7-5775C محدودة للغاية ولا يمكن للمرء حتى أن يحلم بأخذ تردد 4.5 جيجاهرتز. مرت المعالجات الستة الأخرى بدورة اختبار أخرى.

حتى لو تجاهلنا حقيقة أن ترددات معالجات Intel تنمو ببطء على الأقل ، فإن Core i7 مع كل جيل جديد يتحسن فقط بسبب التغييرات الهيكلية والتحسينات في العمارة الدقيقة. إذا حكمنا من خلال الأداء في تطبيقات إنشاء ومعالجة المحتوى الرقمي ، يمكننا أن نستنتج أن متوسط ​​الزيادة في الإنتاجية المحددة في كل مرحلة يبلغ حوالي 15 بالمائة.

ومع ذلك ، في الألعاب التي يحدث فيها تحسين رمز البرنامج للبنى الدقيقة الحديثة بتأخير كبير ، يختلف الموقف مع زيادة الأداء إلى حد ما:

تُظهر الألعاب بوضوح كيف توقف تطوير معماريات Intel الدقيقة عند جيل Skylake ، وحتى الزيادة في عدد نوى الحوسبة في Coffee Lake لا تفعل شيئًا يذكر لزيادة أداء الألعاب.

بالطبع ، لا يعني عدم وجود نمو في أداء الألعاب المحدد أن Core i7s الأحدث غير مهتم للاعبين. في النهاية ، ضع في اعتبارك أن النتائج المذكورة أعلاه تتعلق بمعدلات الإطارات لوحدات المعالجة المركزية التي تعمل بنفس سرعة الساعة ، ولا تحتوي المعالجات الأحدث على ترددات اسمية أعلى فحسب ، بل تحتوي أيضًا على زيادة سرعة التشغيل أفضل بكثير من تلك القديمة. هذا يعني أن محترفي رفع تردد التشغيل قد يكونون مهتمين بالتحول إلى Coffee Lake ليس بسبب بنيتها المعمارية الدقيقة ، والتي ظلت دون تغيير منذ أيام Skylake ، وليس بسبب ستة نوى ، والتي تعطي الحد الأدنى من الزيادة في السرعة في الألعاب ، ولكن لسبب آخر. - بفضل قدرات رفع تردد التشغيل. على وجه الخصوص ، يعد أخذ خط 5 جيجا هرتز لـ Coffee Lake مهمة مجدية ، ولا يمكن قولها عن سابقاتها.

⇡ الخلاصة

لقد حدث أنه من المعتاد انتقاد إنتل لاستراتيجية التنفيذ المحسوب والمتأخر للتحسينات على البنية الأساسية ، والتي تم اختيارها في السنوات الأخيرة ، والتي تعطي زيادة غير ملحوظة في الأداء عند الانتقال إلى كل جيل تالي من وحدات المعالجة المركزية. ومع ذلك ، يُظهر الاختبار التفصيلي ، بشكل عام ، أن الأداء الحقيقي لا ينمو بمثل هذه الوتيرة البطيئة. تحتاج فقط إلى النظر في نقطتين. أولاً ، العديد من التحسينات المضافة إلى المعالجات الجديدة لا تكشف عن نفسها على الفور ، ولكن فقط بعد مرور بعض الوقت ، عندما يكتسب البرنامج التحسينات المناسبة. ثانيًا ، وإن كان التحسن التدريجي في الإنتاجية الذي يحدث سنويًا ، وإن كان صغيرًا ، يعطي تأثيرًا كبيرًا للغاية إذا أخذنا في الاعتبار الوضع في سياق فترات زمنية أطول.

للتأكيد ، يكفي الاستشهاد بحقيقة إرشادية للغاية: أحدث Core i7-8700K أسرع من سابقه بأكثر من ضعف سرعة سابقه من عام 2011. وحتى إذا قارنا المنتج الجديد بمعالج Core i7-4790K ، الذي تم إصداره في عام 2014 ، فقد اتضح أنه في غضون أربع سنوات ، تمكن الأداء من النمو مرة ونصف على الأقل.

ومع ذلك ، يجب أن تفهم أن معدلات النمو المذكورة أعلاه تتعلق بالتطبيقات كثيفة الاستخدام للموارد لإنشاء المحتوى الرقمي ومعالجته. وهذا هو المكان الذي ينتهي فيه الحد الفاصل: فالمستخدمون المحترفون الذين يستخدمون أنظمتهم للعمل يجنون أرباحًا أكبر بكثير من تحسين المعالجات مقارنة بمن يستخدمون الكمبيوتر للترفيه فقط. وبينما بالنسبة لمنشئي المحتوى ، تعد الترقيات المتكررة للنظام الأساسي والمعالج أكثر من مجرد خطوة هادفة لزيادة الإنتاجية ، فإن المحادثة حول اللاعبين مختلفة تمامًا.

تعد صناعة الألعاب صناعة متحفظة للغاية وتتفاعل ببطء شديد مع أي تغييرات في بنية المعالج. بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد أداء الألعاب بشكل أكبر على أداء بطاقات الرسومات وليس المعالجات. لذلك ، اتضح أن مستخدمي أنظمة الألعاب يرون تطور وحدات المعالجة المركزية Intel التي حدثت في السنوات الأخيرة بطريقة مختلفة تمامًا. حيث أبلغ "المحترفون" عن زيادة مضاعفة في الأداء ، يحصل اللاعبون ، في أحسن الأحوال ، على زيادة بنسبة 35٪ فقط في معدل الإطارات في الثانية. وهذا يعني أنه لا جدوى من السعي وراء أجيال جديدة من وحدات المعالجة المركزية Intel. حتى معالجات سلسلة Sandy Bridge و Ivy Bridge الأقدم لديها طاقة كافية لإطلاق إمكانات بطاقة رسومات GeForce GTX 1080 Ti من الفئة.

وبالتالي ، في حين أن اللاعبين في المعالجات الجديدة قد لا ينجذبون بسبب زيادة الأداء بقدر ما ينجذبون إلى الفرص الجديدة. يمكن أن تكون بعض الوظائف الإضافية التي تظهر في الأنظمة الأساسية الجديدة ، على سبيل المثال ، دعم محركات الأقراص عالية السرعة. أو أفضل إمكانات رفع تردد التشغيل ، والتي لا تزال حدودها ، على الرغم من مشاكل إنتل في إتقان العمليات التكنولوجية الجديدة ، تُدفع تدريجياً إلى حدود أبعد. ومع ذلك ، لكي يتلقى اللاعبون إشارة واضحة ومفهومة للتحديث ، أولاً وقبل كل شيء ، يجب أن تكون هناك زيادة ملحوظة في سرعة وحدات معالجة الرسومات للألعاب. حتى ذلك الحين ، حتى أصحاب وحدات المعالجة المركزية Intel قبل سبع سنوات سيستمرون في الشعور بأنهم غير محرومين تمامًا من أداء المعالج.

ومع ذلك ، فإن هذا الموقف قادر تمامًا على تغيير معالجات جيل Coffee Lake. تحمل الزيادة في عدد النوى الحاسوبية التي حدثت فيها (حتى ستة ، وفي المستقبل ما يصل إلى ثماني قطع) شحنة عاطفية قوية. نتيجة لذلك ، يبدو أن Core i7-8700K هو ترقية ناجحة جدًا لأي مستخدم للكمبيوتر الشخصي تقريبًا ، لأن الكثيرين يعتقدون أن ستة مراكز ، نظرًا للإمكانات الكامنة فيها ، يمكن أن تظل خيارًا مناسبًا لفترة أطول. ما إذا كان هذا حقا هو من الصعب القول الآن. ولكن ، بإيجاز كل ما سبق ، يمكننا أن نؤكد أن ترقية النظام مع الانتقال إلى Coffee Lake في أي حال منطقية أكثر بكثير من خيارات الترقية التي قدمها عملاق المعالجات الدقيقة حتى الآن.

أنتجت على معماريات نيهاليم وبلومفيلد وجلفتاون الدقيقة. في هذه الحالة ، يحوم تردد الساعة الداخلية حول 3000 ميجاهرتز. لا تدعم جميع الطرز الرسومات المدمجة. لا يتجاوز تردد ناقل البيانات عادة 5 جيجا هرتز في الثانية.

تم تجهيز بعض التكوينات بمضاعفات غير مقفلة. لمعرفة المزيد حول المعالجات ، يجب أن تضع في اعتبارك معالجات Intel Core i7 في بنى دقيقة محددة.

وحدة المعالجة المركزية على معمارية نيهالم الدقيقة

تبلغ سرعة المعالج Core 2.8 جيجاهرتز. في هذه الحالة ، يتم توفير أربعة نوى. يصل تردد ناقل وحدة المعالجة المركزية إلى 2400 ميجاهرتز. يمكن للنظام أن يتحمل أقصى جهد يصل إلى 1.4 فولت. يتم إصدار طراز Intel Core على أربعة أنوية. يبلغ ترددها 2.53 جيجا هرتز. مُضاعِف وحدة المعالجة المركزية من النوع غير المؤمَّن. تردد الحافلة الرئيسي يحوم حول 2400 ميغاهيرتز. يتم تشغيل Core i7 2700K عند 2.93 جيجاهرتز. يحتوي التعديل المحدد لأربعة مراكز على مقبس LGA. تردد الناقل نفسه لا يتجاوز 2400 ميغا هرتز.

تشكيلة بلومفيلد

يحتوي 4720 على أربعة نوى. في هذه الحالة ، تبلغ مساحة الرقاقة 263 مم 2. سرعة الساعة نفسها 2.6 جيجا هرتز. تم تكوين Core i7 4730 بأربعة أنوية. إجمالاً يضم 731 مليون ترانزستور ، وسرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية 2.8 جيجاهرتز. تم تصنيف تعديل Intel عند 3.07 جيجاهرتز. في هذه الحالة ، تبلغ مساحة الرقاقة 263 مم 2. الحافلة نفسها متاحة عند 213 ميجا هرتز.

وحدة المعالجة المركزية على معمارية جلفتاون الدقيقة

تم إصدار طراز Core i7 970 من قبل الشركة المصنعة لستة مراكز. تردد الساعة لا يتجاوز 3.2 جيجا هرتز. الحافلة متاحة لطراز 2660 ميجاهرتز. يتم تشغيل Core i7 980 بسرعة 3.3 جيجاهرتز بالضبط. تبلغ مساحة الرقاقة في هذه الحالة 239 مم 2. يتم توفير الحافلة نفسها بسرعة 2660 ميجاهرتز. يحتوي معالج الترانزستور Core i7990 على 1170 مليون وحدة. لا يتجاوز تردد ساعة النموذج 3.4 جيجا هرتز. موصل LGA مدعوم في هذه الحالة.

وظائف رئيسيه

تعد مساحة الذاكرة عالية السرعة في المعالجات القائمة على الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Gulftown واسعة جدًا ، لذا فإن Intel Core i7 يستحق تقييمات جيدة من المالكين. ذاكرة التخزين المؤقت مرتبطة مباشرة بالعمارة. يتم استخدام حبات النموذج بشكل ديناميكي. وبالتالي ، يوفر النظام أداءً عاليًا. إذا أخذنا في الاعتبار Intel Core i7 4790 ، فسيتم توفير ناقل IM في هذه الحالة لـ 5 MHz. إنها تلعب دورًا مهمًا في تبادل المعلومات.

يتم استخدام ناقل النظام في المعالج على الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Gulftown بواسطة CB. إنه مثالي لنقل البيانات إلى وحدة التحكم. الواجهة مقدمة من الشركة المصنعة بدعم MI. يتم الاتصال المباشر من خلال اللوحة الأم. يتم دعم جميع أوامر التشغيل الرئيسية من خلاله.

أداء

الكمبيوتر المحمول Intel Core i7 قادر على دعم أربعة خيوط كحد أقصى. في هذه الحالة ، تكون معلمة التردد الأساسي عالية جدًا. يتم توفير برنامج IP لإرشادات الطلب. لا تستغرق معالجة البيانات نفسها الكثير من الوقت. من المهم أيضًا ملاحظة أن معلمة تردد الساعة تعتمد بشكل مباشر على سرعة الدورات الحسابية.

يتم تحديد القدرة المحسوبة في معالجات Intel من خلال نقطة. الحد الأقصى لإعداد التردد هو 38 جيجاهرتز. مباشرة ، تبلغ قوة وحدة المعالجة المركزية في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Gulftown 83 واط. عند التشغيل بالتردد الأساسي ، يتم استخدام جميع النوى في المعالج.

مواصفات وحدة الذاكرة

يمكن لوحدة المعالجة المركزية Intel Core i7 في الهندسة المعمارية المصغرة لـ Gulftown أن تفتخر بالكثير من الذاكرة. في هذه الحالة ، يتم دعمه بتنسيقات مختلفة. يؤثر عدد القنوات بشكل مباشر على أداء النظام. هناك اثنان منهم في هذا التعديل. من المهم أيضًا الإشارة إلى أن وحدة المعالجة المركزية Intel تدعم الذاكرة المرنة.

الإنتاجية على مستوى عالٍ جدًا. في هذه الحالة ، لا تستغرق قراءة البيانات الكثير من الوقت. تم تحقيق ذلك إلى حد كبير من خلال دعم الذاكرة ثنائية القناة. السرعة العالية لتخزين البيانات هي ميزة أخرى لهذا النظام. تدعم المعالجات ذاكرة ECC. تم تثبيت الشرائح القياسية لهذا الغرض.

مواصفات الرسومات

في معمارية جلفتاون الدقيقة ، تكون معلمة تردد الرسومات عند مستوى 350 ميجاهرتز. في هذه الحالة ، من المهم أيضًا مراعاة معدل العرض. إنه يؤثر على التردد الأساسي بشدة. مباشرة يمكن للنظام الفرعي للرسومات زيادة العرض بشكل ملحوظ.

يتم توفير دعم تنسيق NS لنماذج Intel. إذا أخذنا في الاعتبار Intel Core i7 2600K ، فإن الحد الأقصى لحجم النظام هو 1.7 جيجا بايت. هذا المقياس مهم جدًا لدعم الواجهة. كما أنه يؤثر على توفر الذاكرة. لزيادة تفاعل الكمبيوتر الشخصي مع المعالج ، يتم استخدام نظام PPC. تبلغ دقتها 4096 × 2304 بكسل.

دعم مباشر

من المهم ذكر دعم "مباشر". في هذه الحالة ، يتم أخذ مجموعات محددة من برامج التطبيق في الاعتبار. تعتبر السلسلة "Direct" 11.1 رائعة لمعالجة ملفات النظام. إذا تحدثنا عن المكون الرسومي ، فمن المهم ذكر نظام "Open Graph". إنه يؤثر على حساب المهام بشدة. في هذه الحالة ، يعتمد الكثير على دعم ملفات الوسائط المتعددة.

تم تصميم نظام Libera لعرض رسومات ثنائية الأبعاد. إذا تحدثنا عن تقنية "الفيديو السريع" ، فأنت بحاجة في هذه الحالة إلى مراعاة سرعة التحويل. وفقًا للخبراء ، يتفاعل النظام بشكل طبيعي مع مشغلات الوسائط المحمولة. هناك تقنية أخرى "Quick Video" تؤثر على سرعة تحرير الفيديو. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر وضع معلومات مهمة حول سلامة العمل على الويب. من السهل جدًا إنشاء مقاطع فيديو بهذه التكنولوجيا.

خيارات التوسع

يستخدم الكمبيوتر Intel Core i7 الإصدار Express لنقل البيانات. يوجد اليوم العديد من الإصدارات منه ، والتي ، في الواقع ، ليست مختلفة تمامًا. ومع ذلك ، بشكل عام ، يعد إصدار Express مهمًا جدًا عندما يتعلق الأمر بتوصيل أجهزة مختلفة بجهاز كمبيوتر شخصي.

إذا تحدثنا عن الإصدار 1.16 ، فهو قادر على زيادة سرعة نقل البيانات بشكل كبير. يمكن أن يعمل النظام المحدد فقط مع الأجهزة من نوع الكمبيوتر الشخصي. تسمح لك القنوات المباشرة بتشغيل ما يصل إلى 16. في هذه الحالة ، لا يشارك المغير الأساسي للمعالج المركزي في معالجة البيانات.

تقنية حماية البيانات

تتيح لك هذه التقنية العمل مع نظام AE ، وهو عبارة عن مجموعة من الأوامر. بفضل ذلك ، يمكنك إجراء تشفير البيانات بسرعة. في هذه الحالة ، تكون العملية آمنة. يستخدم نظام AE أيضًا لفك تشفير البيانات. تتيح لك مجموعة أدوات البرنامج حل مجموعة واسعة من المهام. على وجه الخصوص ، فإن نظام AE قادر على العمل مع بيانات التشفير. يحل مشاكل التطبيقات بسرعة كبيرة.

تم إنشاء تقنية "مشروع البيانات" نفسها لفك تشفير الأرقام العشوائية. يتم المصادقة من خلالهم. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن تقنية "مشروع البيانات" تتضمن نظام "المفتاح". إنه مصمم لتوليد أرقام عشوائية. يساعد كثيرًا في إنشاء مجموعات فريدة. أيضًا ، يشارك نظام Kay في فك الخوارزميات. إنه يعمل بشكل جيد لتحسين تشفير البيانات.

تقنية حماية المنصة

يتم توفير تقنية "حماية المنصات" في وحدة المعالجة المركزية "Intel" للسلسلة 10.1. بالحديث عن ذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، من المهم ذكر نظام "الحارس". تم إنشاؤه للعمل الآمن مع التطبيقات المختلفة. في هذه الحالة ، يمكن إجراء عمليات مختلفة معهم.

يستخدم نظام "Guard" أيضًا لتوصيل الدوائر الدقيقة. يُستخدم البرنامج الموثوق به مباشرةً لحماية الأنظمة الأساسية. يسمح لك بالعمل مع مكتب رقمي. يتم دعم وظيفة الإطلاق القابلة للقياس بواسطة تقنية حماية النظام الأساسي.

يتوفر أيضًا خيار تنفيذ الأمر الآمن. على وجه الخصوص ، فإن النظام قادر على عزل بعض الخيوط. في نفس الوقت ، لا يؤثر تشغيل التطبيقات عليها. يستخدم نظام Anti-Tef لإلغاء برامج الأجهزة. في هذه الحالة ، يتم تقليل ضعف وحدة المعالجة المركزية بشكل كبير. تم تصميم نظام Anti-Tef أيضًا لمحاربة البرامج الضارة.