Песчаный мост и дьявольский каньон: легенды старые и новые

16 октября 2014

Сравнение процессоров Core i5-2500k и Core i7-4790k

Песчаный мост и дьявольский каньон: легенды старые и новые

Процессор Intel Core i5 2500K на ядре Sandy Bridge, как и его «старший брат» Core i7-2600K, был в свое время легендарной моделью для любителей разгона. Сейчас с прицелом на оверклокеров Intel выпустила новые процессоры подсерии Devil's Canyon, основанные на ядре Haswell Refresh, но имеющие разблокированный множитель и усовершенствованный термоинтерфейс между крышкой процессора и его кристаллом, который должен улучшить теплообмен и снизить рабочую температуру. Но что реально даст пользователю переход с разогнанного Core i5-2500K на свежего представителя в целом той же архитектуры (пусть даже дважды подвергавшейся косметическим улучшениям и «похудевшей» по техпроцессу с 32 до 22 нанометров)? Будет ли разница заметна, а плата за нее – оправдана? Для ответа на этот вопрос мы и затеяли этот тест, в котором разогнанный до 4,2 ГГц Core i5-2500K будет противостоять новейшему Core i7-4790K в номинале и разгоне.

Чем же отличается старая легенда от свежего претендента на это звание? Не будем мучать читателей излишним числом букв, а предоставим краткую и наглядную табличку.

Разумеется, купить сейчас новый Core i5-2500K практически нереально (он снят с производства полтора года назад), а отпускная стоимость разблокированных Core i5 поколения Haswell («старая» модель 4670K и также относящийся к семейству Devil's Canyon процессор 4690K) несколько выше: $243 за коробочную поставку и на символический доллар дешевле без нее. Из прочих особенностей отметим поддержку последним поколением процессоров Intel набора инструкций AVX2, который значительно улучшает быстродействие в оптимизированных под него приложениях (которых, впрочем, пока немного, и мы их не использовали из-за невозможности прямого сравнения с более старым CPU).

Мы сравним производительность новичка и ветерана как в ряде реальных игр, так и в синтетических тестах и некоторых требовательных к производительности CPU распространенных неигровых приложениях. При этом ограничимся разрешением 1920х1080 точек, поскольку оно, во-первых, наиболее распространено и, во-вторых, при максимальном разрешении тестового монитора в 2560х1600 пикселей из-за повышения требований к видеокарте роль процессора снижается.

Конечно, с точки зрения объективности было бы логичнее сравнивать либо Core i5-2500K с Core i5-4690K в номинале и разгоне, либо Core i7-2600K и Core i7-4790K в таких же условиях. Но у нас под рукой нашлись лишь Core i5-2500K и Core i7-4790K, поэтому более старой модели младшего семейства мы сделаем послабление – в зачет пойдут лишь ее результаты в разгоне. Всего мы сравним между собой целых четыре отличающихся состоянием процессора конфигурации: разогнанный до 4,2 ГГц Intel Core i5-2500K, Core i7-4790K на номинальной частоте с отключенной в BIOS технологией Hyper-Threading (что уравнивает его по базовым возможностям с процессорами серии Core i5), Core i7-4790K на номинальных частотах с активной технологией Hyper-Threading, а также Core i7-4790K в разгоне.

Intel Burn Test 2.54 Very High (GFlops)

Как не удержаться от измерения быстродействия в утилите, основанной на пакете Linpack, используемом для оценки быстродействия суперкомпьютеров, а по совместительству являющегося лучшим средством для максимальной нагрузки на собственно процессор?

Отметим, что в разгоне мы добились стабильной работы новинки Intel на частоте 4,7 ГГц во всех приложениях, кроме этого – тут пришлось ограничиться 4,6 ГГц. В принципе, достаточную стабильность можно было бы получить и тут за счет дальнейшего поднятия напряжения на ядрах (повышение с 1,338 В до 1,357 В уже позволило «держать» 3-4 прогона из зачетной десятки, по результатам которой выводится средний балл), но на производительности именно в рамках данного теста это сказалось бы еще более отрицательно, чем даже разгон до частоты 4,6 ГГц: повысилось бы тепловыделение, и процессор еще быстрее сбрасывал бы частоты под нагрузкой – разумеется, параллельно с производительностью (на пройденных успешно циклах при частоте 4,7 ГГц быстродействие заметно не дотягивало и до 110 GFlops).

В остальном же отметим заметный (примерно на четверть) прирост в быстродействии у нового флагмана по сравнению со «старичком» и околонулевое влияние на результат технологии Hyper-Threading.

Стоит отметить, что использованный нами кулер Thermalright HR-02 Macho с массивным радиатором, шестью тепловыми трубками и качественным 140-мм вентилятором считается весьма эффективной системой охлаждения, а примененная при его установке термопаста Arctic MX-4 является одной из лучших. К тому же корпус охлаждался четырьмя дополнительными вентиляторами. Но, несмотря на это, даже при номинальных частотах процессор прогревался в ходе данного теста до 95° C при максимально допустимой температуре 100° C.

Естественно, при разгоне тепловыделение возросло (т.к. повысилась как частота, так и напряжение), и максимальная температурная граница стала периодически достигаться, вызывая временный сброс частоты для охлаждения (функция Thermal Throttling). Таким образом, итоговое быстродействие оказалось даже хуже, чем на номинальных частотах без перегрева.

Впрочем, столь плачевный результат разгона характерен лишь для данного теста – в остальных под нагрузкой температура ядер составляла 70-90° C, и до сброса частот вследствие перегрева дело не доходило.

Корень проблемы очевиден: «тонкий» 22-нм техпроцесс привел к уменьшению площади кристалла процессора (177 мм2 у Core i7-4790K против 216 мм2 у Core i5-2500K при большей доле в общей площади не используемого в наших тестах встроенного видеоядра у новинки), тогда как тепловыделение под нагрузкой осталось приблизительно прежним. Соответственно, отвести это тепло при помощи радиатора стало труднее: от крышки процессора нагревается меньшая площадь подошвы, чем при использовании более старых CPU. Остроту этой проблемы отчасти должен был снизить новый термоинтерфейс между кристаллом и крышкой процессора, но, согласно измерениям многочисленных тестовых лабораторий, выигрыш составляет лишь 5-10° C под нагрузкой – лучше, чем ничего, но значительно хуже, чем результаты, полученные энтузиастами, заменявшими термоинтерфейс обычных процессоров Haswell на жидкометаллический (при этом выигрыш доходил до 20° C).

Кратко резюмируя: для производительных процессоров на архитектуре Haswell (и Devil’s Canyon тут не исключение) крайне желательно иметь максимально производительную систему охлаждения даже для небольшого разгона.

SuperPi 1.5 32M (секунд)

Тест SuperPi 1.5 позволяет наглядно оценить «чистую» производительность одиночного ядра процессора: он не поддерживает многоядерность и наиболее современные наборы дополнительных инструкций процессора.

Учитывая, что использованная память была одинакова, да и архитектурные отличия процессоров не слишком велики, разница не поражает воображение: на штатных частотах преимущество новинки над разогнанным «старичком» составляет порядка 13% при расчете 32 млн. знаков числа «Пи» после запятой. Разогнанное до 4,7 ГГц ядро Core i7-4790K примерно на 7% быстрее этого процессора, работающего на штатной частоте. Напомним, что штатная частота при нагрузке на 1-2 ядра для Core i7-4790K составляет 4,4 ГГц – спасибо технологии Turbo Boost (при высокой нагрузке на три ядра частота может автоматически повышаться до 4,3 ГГц, а на все четыре ядра до 4,2 ГГц – если, конечно, потребление энергии при этом укладывается в установленные рамки). Соответственно, разница между разогнанным и неразогнанным процессором, как и следовало ожидать в данной задаче, прямо пропорциональна тактовой частоте – разница между 4,4 и 4,7 ГГц как раз около 7%.

WinRAR 5.0

Популярный архиватор WinRAR, оказывается, весьма благосклонен к наличию технологии Hyper-Threading: если без нее производительность Core i7-4790K не дотягивает и до 10% преимущества над Core i5-2500K на частоте 4,2 ГГц, то активация HT увеличивает результат более чем в полтора раза. Однако разгон новинки до 4,7 ГГц прибавляет всего около 5% к производительности – можно было бы ожидать большего. Очевидно, «слабым звеном» стала не самая скоростная на сегодняшний день оперативная память – к быстродействию RAM WinRAR весьма критичен.

CineBench R15 (CPU)

В бенчмарке CineBench, демонстрирующем производительность в программах 3D-моделирования, тест CPU показывает результаты, весьма близкие к тем, что мы видели в предыдущем испытании. Разница между разогнанным Core i5-2500K и Core i7-4790K в номинале невелика, но включение технологии Hyper-Threading выводит Core i7 далеко вперед. Дальнейший разгон снова оказывается несколько менее эффективным, нежели ожидалось – прибавка от повышения частоты до 4,7 ГГц составляет около 5,5%.

3DMark (Fire Strike)

Конечно, процессорозависимость в 3DMark удобнее отслеживать в каком-либо из тестов с относительно простой графикой, а не в наиболее требовательном к видеокарте Fire Strike. Но вряд ли процессор для энтузиастов окажется в офисном калькуляторе, а не в навороченной игровой системе, а потому более показательно сравнить «камни» в их естественной среде обитания.

Разница даже между Core i5-2500K и разогнанным Core i7-4790K невелика: преимущество новинки чуть более 9%. Однако можно отметить эффект от активации Hyper-Threading: именно включение этой опции дало наибольший (4,5%) прирост производительности по сравнению с предыдущей по быстродействию конфигурацией. Наименьший же прирост получен от разгона: лишь около 1%.

Bioshock Infinite

Влияние процессора на быстродействие в Bioshock Infinite минимально: разница между прогонами в различных конфигурациях Core i7-4790K укладывается в погрешность измерений, а разогнанный Core i5-2500K уступает ему лишь 6-7%. Минимальный fps также практически не отличается.

Total War: Rome 2

В наиболее свежей части легендарного стратегического сериала влияние процессора вполне заметно. Мы провели измерения при пресетах графики «Максимальный» и «Ультра», и в обоих прирост от нового процессора был достаточно ощутим. К включению Hyper Threading игра оказалась не слишком чувствительна (2-3% прироста скорости), примерно столько же добавил разгон – но замена собственно процессора прибавила 12-13% быстродействия в обоих режимах. Самая же быстрая конфигурация (разогнанный новый Core i7) оказывается примерно на 20% быстрее самой медленной (разогнанный старый Core i5) – весьма неплохой прирост.

Поскольку разница между разными конфигурациями по производительности при обоих вариантах настроек оказалась практически неизменной, мы ограничились графиком для более тяжелых графических настроек.

Metro: Last Light

На первый взгляд, разница в быстродействии между всеми процессорами в этой весьма навороченной графически игре весьма невелика: разница в «средней температуре по больнице» не превышает 10% между самой быстрой и самой медленной конфигурациями.

Однако если взглянуть на минимальный fps, то превосходство Core i7 с активированной Hyper-Threading неоспоримо и составляет более чем впечатляющие 50%, что означает гораздо меньшее количество микрофризов и подтормаживаний в процессе игры. Причем при отключении HT минимальная частота смены кадров с Core i7-4790K становится практически равной таковой у разогнанного Core i5-2500K – т.е. мы нашли игру, для которой HT является более чем полезной опцией!

Заключение

Вряд ли нынешний флагманский процессор Intel для энтузиастов можно назвать мечтой оверклокера: по частотному потенциалу в абсолютных значениях он практически не отличается от предшествующего ему Core i7-4770K (разве что обновленный термоинтерфейс чуть снизил требования к системе охлаждения), а с учетом повышенных базовых частот «навар» от разгона в относительном выражении и вовсе существенно упал. Однако стоит отметить, что и цена (по крайней мере, отгрузочная у Intel) не отличается от упомянутого Core i7-4770K при значительно более высоких базовых частотах, а также пусть и небольшом, но все же имеющемся перевесе в эффективности термоинтерфейса между крышкой и кристаллом.

Как показали результаты наших тестов, технология Hyper-Threading может оказаться весьма полезной даже в играх, а уж в «заточенных» под многопоточность приложениях прирост общего быстродействия от нее просто огромен – и это заведомо дает преимущество процессорам семейства Core i7 над Core i5 (пусть даже и не в каждом приложении). Частота Core i7-4790K также является рекордной среди процессоров Intel – так что и в быстродействии на отдельное ядро (что важно для неоптимизированных под многопоточность приложений) пользователь ущемлен не будет.

В итоге наш вывод будет, возможно, парадоксален: Core i7-4790K, несмотря на его официальное позиционирование как решения для энтузиастов-оверклокеров, – практически идеальный процессор для простого пользователя именно в номинальном режиме его работы (если посмотреть на результаты наших тестов, то с учетом повышения частот штатной функцией «Turbo Boost» разгон оказывается крайне невелик сам по себе и приносит более чем скромное преимущество в быстродействии). При этом ценник Core i7-4790K не отличается от более медленного без разгона Core i7-4770K (который он, в принципе, чуть опережает по разгонному потенциалу за счет более эффективного внутреннего термоинтерфейса), а «лишние» 400 МГц тактовой частоты вполне оправдывают и разницу в цене в $36 (для OEM-комплектации: $339 против $303) с неразблокированным Core i7-4790 – и при этом остается возможность поиграться с разгоном (пусть даже эффективность такой игры оставляет желать лучшего).

Возвращаясь к поставленному в предисловии вопросу можно констатировать, что разница в быстродействии относительно легендарного предшественника вполне заметна, а вот по оправданности перехода на новинку ответ не столь однозначен.

Стал бы я рекомендовать к покупке вместо разогнанного Core i5-2500K свежий Core i7-4790K? Вряд ли, причем вне зависимости от ваших планов на разгон новинки или его отсутствие. Хоть Core i7-4790K и быстрее, но прирост скорости в большинстве случаев трудно назвать подавляющим, а расходы на обнову велики (тем более что помимо процессора придется менять и матплату). Увы, семейство Devil's Canyon (как и исходный Haswell с предшествующим ему Ivy Bridge) не стал новым Sandy Bridge в плане взрывного роста производительности относительно предшественников.

Стал бы я рекомендовать к покупке Core i7-4790K для новой системы «с нуля» или для апгрейда системы, на CPU старше, чем поколение Sandy Bridge? Несомненно, если планируется сборка мощной игровой системы. Во всяком случае, даже без разгона этот процессор по сочетанию цены и быстродействия выглядит привлекательнее, чем остальные Core i7 текущего поколения.

Текст: Дмитрий ВАСИЛЬЕВ

====