Поколения процессоров Intel: описание и характеристики моделей. Skylake

В этой статье будут детально рассмотрены последние поколения процессоров Intelна основе архитектуры «Кор». Эта компания занимает ведущее положение на рынке компьютерных систем, и большинство ПК на текущий момент собираются именно на ее полупроводниковых чипах.

Стратегия развития компании «Интел»

Все предыдущие поколения процессоров Intel были подчинены двухлетнему циклу. Подобная стратегия выпуска обновлений от данной компании получила название «Тик-Так». Первый этап, называемый «Тик», заключался в переводе ЦПУ на новый технологический процесс. Например, в плане архитектуры поколения «Санди Бридж» (2-е поколение) и «Иви Бридж» (3-е поколение) были практически идентичными. Но технология производства первых базировалась на нормах 32 нм, а вторых — 22 нм. То же самое можно сказать и про «ХасВелл» (4-е поколение, 22 нм) и «БроадВелл» (5-е поколение, 14 нм). В свою очередь, этап «Так» означает кардинальное изменение архитектуры полупроводниковых кристаллов и существенный прирост производительности. В качестве примера можно привести такие переходы:

1-е поколение Westmere и 2-е поколение «Санди Бридж». Технологический процесс в этом случае был идентичным — 32 нм, а вот изменения в плане архитектуры чипа существенные — северный мост материнской платы и встроенный графический ускоритель перенесены на ЦПУ.

3-е поколение «Иви Бридж» и 4-е поколение «ХасВелл». Оптимизировано энергопотребление компьютерной системы, повышены тактовые частоты чипов.

5-е поколение «БроадВелл» и 6-е поколение «СкайЛайк». Снова повышены частота, еще более улучшено энергопотребление и добавлены несколько новых инструкций, которые улучшают быстродействие.

Сегментация процессорных решений на базе архитектуры «Кор»

Центральные процессорные устройства компании «Интел» имеют следующее позиционирование:

Наиболее доступные решения — это чипы «Целерон». Они подходят для сборки офисных компьютеров, которые предназначены для решения наиболее простых задач.

На ступеньку выше расположились ЦПУ серии «Пентиум». В архитектурном плане они практически полностью идентичны младшим моделям «Целерон». Но вот увеличенный кэш 3-го уровня и более высокие частоты дают им определенное преимущество в плане производительности. Ниша этого ЦПУ — игровые ПК начального уровня.

Средний сегмент ЦПУ от «Интел» занимают решения на основе «Кор Ай3». Предыдущие два вида процессоров, как правило, имеют всего 2 вычислительных блока. То же самое можно сказать и про «Кор Ай3». Но вот у первых двух семейств чипов отсутствует поддержка технологии «ГиперТрейдинг», а у «Кор Ай3» - она есть. В результате на уровне софта 2 физических модуля преобразуются в 4 потока обработки программы. Это обеспечивает существенный прирост быстродействия. На базе таких продуктов уже можно собрать игровой ПК среднего уровня, или даже сервер начального уровня.

Нишу решений выше среднего уровня, но ниже премиум-сегмента заполняют чипы занимают решения на базе «Кор Ай5». Этот полупроводниковый кристалл может похвастаться наличием сразу 4 физических ядер. Именно этот архитектурный нюанс и обеспечивает преимущество в плане производительности над «Кор Ай3». Более свежие поколения процессоров Intel i5 имеют более высокие тактовые частоты и это позволяет постоянно получать прирост производительности.

Нишу премиум-сегмента занимают продукты на основе «Кор Ай7». Количество вычислительных блоков у них точно такое же, как и у «Кор Ай5». Но вот у них, точно также, как и у «Кор Ай3», есть поддержка технологии с кодовым названием «Гипер Трейдинг». Поэтому на программном уровне 4 ядра преобразуются в 8 обрабатываемых потоков. Именно этот нюанс и обеспечивает феноменальный уровень производительности, которым может похвастаться любой Цена у этих чипов соответствующая.

Процессорные разъемы

Поколения устанавливаются в разные типы сокетов. Поэтому установить первые чипы на этой архитектуре в материнскую плату для ЦПУ 6-го поколения не получится. Или, наоборот, чип с кодовым названием «СкайЛайк» физически не получится поставить в системную плату для 1-го или 2-го поколения процессоров. Первый процессорный разъем назывался «Сокет Н», или LGA 1156 (1156 - это количество контактов). Выпущен он был в 2009 году для первых ЦПУ, изготовленных по нормам допуска 45 нм (2008 год) и 32 нм (2009 год), на базе данной архитектуры. На сегодняшний день он устарел как морально, так и физически. В 2010 году на смену приходит LGA 1155, или «Сокет Н1». Материнские платы данной серии поддерживают чипы «Кор» 2-го и 3-го поколений. Кодовые названия у них, соответственно, «Санди Бридж» и «Иви Бридж». 2013 год ознаменовался выходом уже третьего сокета для чипов на основе архитектуры «Кор» - « LGA 1150», или «Сокет Н2». В этот процессорный разъем можно было установить ЦПУ уже 4-го и 5-го поколений. Ну а в сентябре 2015 года на смену LGA 1150 пришел последний актуальный сокет - LGA 1151.

Первое поколение чипов

Наиболее доступными процессорными продуктами этой платформы являлись «Целерон G1101»(2,27 ГГц), «Пентиум G6950» (2,8 ГГц) и «Пентиум G6990»(2,9 ГГц). Все они имели всего 2 ядра. Нишу решений среднего уровня занимали «Кор Ай3» с обозначением 5ХХ (2 ядра/4 логических потока обработки информации). На ступеньку выше находились «Кор Ай5» с маркировкой 6ХХ (у них параметры идентичные «Кор Ай3», но частоты выше) и 7ХХ с 4-мя реальными ядрами. Наиболее производительные компьютерные системы собирались на базе «Кор Ай7». Их модели имели обозначение 8ХХ. Наиболее скоростной чип в этом случае имел маркировку 875К. За счет разблокированного множителя можно было разогнать такой Цена же у него была соответствующая. Соответственно можно было получить внушительный прирост быстродействия. Кстати, наличие приставки «К» в обозначении модели ЦПУ означало то, что множитель разблокирован и эту модель можно разгонять. Ну а приставка «S» добавлялась в обозначении энергоэффективных чипов.

Плановое обновление архитектуры и «Санди Бридж»

На смену первому поколению чипов на основе архитектуры «Кор» в 2010 году пришли решения под кодовым названием «Санди Бридж». Ключевыми «фишками» их были перенос северного моста и встроенного графического ускорителя на кремниевый кристалл кремниевого процессора. Нишу наиболее бюджетных решений занимали «Целероны» серий G4XX и G5XX. В первом случае был урезан кэш 3-го уровня и присутствовало всего одно ядро. Вторая серия, в свою очередь, могла похвастаться наличием сразу двух вычислительных блоков. Еще на ступеньку выше расположились «Пентиумы» моделей G6XX и G8XX. В этом случае разница в производительности обеспечивалась более высокими частотами. Именно G8XX из-за этой важной характеристики выглядели предпочтительнее в глазах конечного пользователя. Линейка «Кор Ай3» была представлена моделями 21ХХ (именно цифра «2» и указывает на то, что чип относится ко второму поколению архитектуры «Кор»). У некоторых из них в конце добавлялся индекс «Т» - более энергоэффективные решения с уменьшенной производительностью.

В свою очередь решения «Кор Ай5» имели обозначения 23ХХ, 24ХХ и 25ХХ. Чем выше маркировка модели, тем более высокий уровень производительности ЦПУ. Индекс «Т» в конце - это наиболее энергоэффективное решение. Если добавлена в конце наименования буква «S» - промежуточный вариант по энергопотреблению между «Т» - версией чипа и штатным кристаллом. Индекс «Р» - в чипе отключен графический ускоритель. Ну и чипы с буквой «К» имели разблокированный множитель. Подобная маркировка актуальна также и для 3-го поколения этой архитектуры.

Появления нового более прогрессивного технологического процесса

В 2013 году свет увидело уже 3-е поколение ЦПУ на основе данной архитектуры. Ключевое его нововведение — это обновленный техпроцесс. В остальном же не было введено в них каких-либо существенных нововведений. Физически они были совместимы со предыдущим поколением ЦПУ и их можно было ставить в те же самые материнские платы. Структура обозначений у них осталась идентичной. «Целероны» имели обозначение G12XX, а «Пентиумы» - G22XX. Только в начале вместо «2» была уже «3», которая и указывала на принадлежность к 3-му поколению. Линейка «Кор Ай3» имела индексы 32ХХ. Более продвинутые «Кор Ай5» обозначались 33ХХ, 34ХХ и 35ХХ. Ну флагманские решения «Кор Ай7» имели маркировку 37ХХ.

Четвертая ревизия архитектуры «Кор»

Следующим этапом стало 4 поколение процессоров Intel на основе архитектуры «Кор». Маркировка в этом случае была такая:

ЦПУ экономкласса «Целероны» обозначались G18XX.

«Пентиумы» же имели индексы G32XX и G34XX.

За «Кор Ай3» были закреплены такие обозначения - 41ХХ и 43ХХ.

«Кор Ай5» можно было узнать по аббревиатуре 44ХХ, 45ХХ и 46ХХ.

Ну и для обозначения «Кор Ай7» были выделены 47ХХ.

Пятое поколения чипов

на базе данной архитектуры в основном было ориентировано на использование в мобильных устройствах. Для десктопных же ПК были выпущены лишь чипы линеек «Ай 5» и «Ай 7». Причем лишь весьма ограниченное количество моделей. Первые из них обозначались 56ХХ, а вторые — 57ХХ.

Наиболее свежие и перспективные решения

6 поколение процессоров Intel дебютировало в начале осени 2015 года. Это наиболее актуальная процессорная архитектура на текущий момент. Чипы начального уровня обозначаются в этом случае G39XX («Целерон»), G44XX и G45XX (так маркируются «Пентиумы»). Процессоры «Кор Ай3» имеют обозначение 61ХХ и 63ХХ. В свою очередь, «Кор Ай5» - это 64ХХ, 65ХХ и 66ХХ. Ну на обозначение флагманских решений выделено лишь маркировка 67ХХ. Новое поколение процессоров Intelпребываетлишь только в начале своего жизненного цикла и такие чипы будут актуальными еще достаточно длительное время.

Особенности разгона

Практически все чипы на основе данной архитектуры имеют заблокированный множитель. Поэтому разгон в этом случае возможен лишь за счет увеличения частоты В последнем, 6-м поколении, даже эту возможность увеличения быстродействия должны будут отключить в БИОСе производители материнских плат. Исключением в этом плане являются процессоры серий «Кор Ай5» и «Кор Ай7» с индексом «К». У них множитель разблокирован и это позволяет существенно увеличивать производительность компьютерных систем на баз таких полупроводниковых продуктов.

Мнение владельцев

Все перечисленные в этом материале поколения процессоров Intel имеют высокую степень энергоэффективность и феноменальный уровень быстродействия. Единственный их недостаток — это высокая стоимость. Но причина здесь кроется в том, что прямой конкурент «Интела» в лице компании «АМД», не может противопоставить ей более или менее стоящие решения. Поэтому «Интел» уже исходя из своих собственных соображений и устанавливает ценник на свою продукцию.

Итоги

В этой статье были детально рассмотрены поколения процессоров Intel лишь для настольных ПК. Даже этого перечня достаточно для того, чтобы потеряться в обозначениях и наименованиях. Кроме этого, есть также варианты для компьютерных энтузиастов (платформа 2011) и различные мобильные сокеты. Все это сделано лишь для того, чтобы конечный пользователь мог выбрать наиболее оптимальный для решения своих задач. Ну а наиболее актуальным сейчас из рассмотренных вариантов являются чипы 6-го поколения. Именно на них и нужно обращать внимание при покупке или сборке нового ПК.

Перевод

Процессоры Intel Core 6-го поколения (Skylake) появились в 2015 году. Благодаря целому ряду усовершенствований на уровне ядра, «системы на кристалле» и на уровне платформы, по сравнению с 14-нм процессором предыдущего поколения (Broadwell), процессор Skylake пользуется огромной популярностью в устройствах самых разных типов, предназначенных для работы, творчества и игр. В этой статье приводится обзор основных возможностей и усовершенствований Skylake, а также новые модели использования, такие как пробуждение по голосовым командам и вход в систему по биометрическим данным в ОС Windows 10.

Архитектура Skylake

Процессоры Intel Core 6-го поколения производятся по 14-нм технологии с учетом более компактного размера процессора и всей платформы для использования в устройствах разных типов. При этом также повышена производительность архитектуры и графики, реализованы расширенные средства безопасности. На рис. 1 показаны эти новые и улучшенные возможности. Фактическая конфигурация в устройствах ОЕМ-производителей может различаться.

Рисунок 1. Архитектура Skylake и сводка усовершенствований

Основные направления развития процессоров

▍Производительность

Повышение производительности напрямую обусловлено предоставлением большего количества инструкций исполняющему блоку: за каждый тактовый цикл выполняется больше инструкций. Такой результат достигается за счет улучшений в четырех категориях .

Улучшенный внешний интерфейс. Благодаря более точному предсказанию ветвления и повышенной вместимости увеличивается скорость декодирования инструкций, упреждающая выборка работает быстрее и эффективнее.
Улучшенное распараллеливание инструкций. За каждый такт обрабатывается больше инструкций, при этом параллельное выполнение инструкции улучшено благодаря более эффективной буферизации.
Улучшенные исполняющие блоки (ИБ). Работа исполняющих блоков улучшена по сравнению с прежними поколениями за счет следующих мер:
- Укорочены задержки.
- Увеличено количество ИБ.
- Повышена эффективность электропитания за счет отключения неиспользуемых блоков.
- Повышена скорость выполнения алгоритмов безопасности.
Улучшенная подсистема памяти. В дополнение к улучшению внешнего интерфейса, параллельной обработке инструкций и исполняющих блоков усовершенствована и подсистема памяти в соответствии с пропускной способностью и требованиями производительности перечисленных выше компонентов. Для этого использованы следующие меры:
- Повышенная пропускная способность загрузки и сохранения.
- Улучшенный модуль упреждающей выборки.
- Хранение на более глубоком уровне.
- Буферы заполнения и обратной записи.
- Улучшенная обработка промахов страниц.
- Повышенная пропускная способность при промахах кэша второго уровня.
- Новые инструкции управления кэшем.

Рисунок 2. Схема микроархитектуры ядра Skylake

На рис. 3 показано улучшение параллельной обработки в процессорах Skylake по сравнению с процессорами прежних поколений (Sandy Bridge - второе, а Haswell - четвертое поколение процессоров Intel Core).

Рисунок 3. Улучшенное распараллеливание по сравнению с прежними поколениями процессоров

Благодаря усовершенствованиям, показанным на рис. 3, производительность процессора возросла на 60 % по сравнению с ПК пятилетней давности, при этом перекодирование видео осуществляется в 6 раз быстрее, а производительность графической подсистемы выросла в 11 раз.

Рисунок 4. Производительность процессора Intel Core 6-го поколения по сравнению с ПК пятилетней давности

Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i5-6500 и Intel Core i5-650 в тесте SYSmark* 2014.
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i5-6500 и Intel Core i5-650 в тесте Handbrake с QSV.
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i5-6500 и Intel Core i5-650 в тесте 3DMark* Cloud Gate.

Подробные результаты сравнения производительности настольных ПК и ноутбуков см. по следующим ссылкам:

▍Экономия электроэнергии

Настройка ресурсов на основе динамического потребления

В устаревших системах используется технология Intel SpeedStep для балансировки производительности и расхода электроэнергии с помощью алгоритма подключения ресурсов по запросу. Этот алгоритм управляется операционной системой. Такой подход неплох для постоянной нагрузки, но неоптимален при резком повышении нагрузки. В процессорах Skylake технология Intel Speed Shift передает управление оборудованию вместо операционной системы и дает возможность процессору перейти на максимальную тактовую частоту примерно за 1 мс, обеспечивая более точное управление электропитанием.

Рисунок 5. Сравнение технологий Intel Speed Shift и Intel SpeedStep

Показатели ниже показывают скорость реагирования процессора Intel Core i5 6200U с технологией Intel Speed Shift по сравнению с технологией Intel SpeedStep.

Скорость реагирования выросла на 45 %.
Обработка фотографий на 45 % быстрее.
Построение графиков на 31 % быстрее.
Локальные заметки на 22 % быстрее.
Средняя скорость реагирования выросла на 20 %.

Согласно результатам теста WebXPRT* 2015 компании Principled Technologies*, в котором измеряется производительность веб-приложений в целом и в отдельных областях, таких как обработка фотографий, создание заметок, построение графиков. Дополнительные сведения см. на сайте .

Дополнительная оптимизация электропитания достигается за счет динамической настройки ресурсов на основе их потребления: путем снижения мощности неиспользуемых ресурсов с помощью ограничения мощности векторных расширений Intel AVX2, когда они не используются, а также с помощью снижения потребляемой мощности при бездействии.

▍Мультимедиа и графика

Видеоадаптер Intel HD Graphics воплощает целый ряд усовершенствований с точки зрения обработки трехмерной графики, обработки мультимедиа, вывода изображения на экран, производительности, электропитания, возможности настройки и масштабирования. Это весьма мощное устройство в семействе встроенных в процессор графических адаптеров (впервые появившихся в процессорах Intel Core второго поколения). На рис. 6 сравниваются некоторые из этих усовершенствований, обеспечивающих повышение производительности графики более чем в 100 раз.

Рисунок 6. Возможности графической подсистемы в разных поколениях процессоров

Рисунок 7. Улучшение обработки графики и мультимедиа в разных поколениях

Микроархитектура 9-го поколения
Графическая архитектура 9-го поколения аналогична микроархитектуре графики 8-го поколения процессоров Intel Core Broadwell (5-го поколения), но улучшена с точки зрения производительности и масштабируемости. На рис. 8 показана блок-схема микроархитектуры поколения 9, состоящей из трех основных компонентов.

Экран. С левой стороны.
Вне среза. L-образная часть в середине. Включает поточный обработчик команд, глобальный диспетчер потоков и графический интерфейс (GTI).
Срез. Включает исполняющие блоки (ИБ).

По сравнению с 8-м поколением микроархитектура 9-го поколения отличается более высокой максимальной производительностью на 1 Вт, повышенной пропускной способностью и отдельным контуром электропитания/тактов для компонента вне среза. Это позволяет более эффективно управлять электропитанием в таких режимах использования, как при воспроизведении мультимедиа. Срез является настраиваемым компонентом. Например, GT3 поддерживает до двух срезов (каждый срез с 24 исполняющими блоками), GT4 (Halo) может поддерживать до 3 срезов (цифра после букв GT означает количество исполняющих блоков на основе их использования: GT1 поддерживает 12 исполняющих блоков, GT2 - 24, GT3 - 48, а GT4 - 72 исполняющих блока). Архитектура допускает настройку в достаточно широких пределах, чтобы использовать минимальное количество исполняющих блоков в сценариях с низкой нагрузкой, поэтому потребление электроэнергии может составлять от 4 до более чем 65 Вт. Поддержка API графических процессоров 9-го поколения доступна в DirectX* 12, OpenCL 2.x, OpenGL* 5.x и Vulkan*.

Рисунок 8. Архитектура графических процессоров 9-го поколения

Подробнее об этих компонентах см. по адресу .
В число усовершенствований и возможностей обработки мультимедиа входят следующие:

Потребление менее 1 Вт, потребление 1 Вт при проведении видеоконференций.
Ускорение воспроизведения необработанного видео с камеры (в формате RAW) с помощью новых функций VQE для поддержки воспроизведения видео RAW с разрешением до 4K60 на мобильных платформах.
Новый режим New Intel Quick Sync Video с фиксированными функциями (FF).
Поддержка широкого набора кодеков с фиксированными функциями, ускорение декодирования с помощью ГП.

На рис. 9 показаны кодеки графического процессора поколения 9.

Примечание. Поддержка кодеков мультимедиа и обработки может быть доступна не во всех ОС и приложениях.

Рисунок 9. Поддержка кодеков процессорами Skylake

В число усовершенствований и возможностей работы экрана входят следующие:

Смешение, масштабирование, поворот и сжатие изображения.
Поддержка высокой плотности пикселей (разрешение свыше 4K).
Поддержка передачи изображения по беспроводному подключению с разрешением вплоть до 4K30.
Самостоятельное обновление (PSR2).
CUI X.X - новые возможности, повышенная производительность.

В процессорах Intel Core I7-6700K предусмотрены следующие возможности для геймеров (см. рис. 10). Также поддерживается технология Intel Turbo Boost 2.0, технология гиперпоточности Intel и возможность разгона. Прирост производительности по сравнению с ПК пятилетней давности достигает 80 %. Дополнительные сведения см. на этой странице .

Рисунок 10. Возможности процессоров Intel Core i7-6700K

Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i7-6700K и Intel Core i7-875K в тесте SPECint*_rate_base2006 (коэффициент копирования 8).
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel Core i7-6700K и Intel Core i7-3770K в тесте SPECint*_rate_base2006 (коэффициент копирования 8).
Описываемые возможности доступны в отдельных сочетаниях процессоров и наборов микросхем. Предупреждение. Изменение тактовой частоты и/или напряжения может: (i) привести к снижению стабильности системы и снижению срока эксплуатации системы и процессора; (ii) привести к отказу процессора и других компонентов системы; (iii) привести к снижению производительности системы; (iv) привести к дополнительному нагреву или к другим повреждениям; (v) повлиять на целостность данных в системе. Корпорация Intel не тестирует и не гарантирует работу процессоров с техническими параметрами, отличными от установленных.

▍Масштабируемость

Микроархитектура Skylake - это настраиваемое ядро: единая конструкция для двух направлений, одно - для клиентских устройств, другое - для серверов без ущерба для требований по мощности и производительности обоих сегментов. На рис. 11 показаны различные модели процессоров и их эффективность с точки зрения мощности для использования в устройствах разного размера и разных типов - от сверхкомпактных Compute Stick до мощных рабочих станций на основе Intel Xeon.

Рисунок 11. Доступность процессоров Intel Core для различных типов устройств

▍Расширенные возможности безопасности

Расширения Intel Software Guard Extensions (Intel SGX): Intel SGX - это набор новых инструкций в процессорах Skylake, дающий возможность разработчикам приложений защищать важные данные от несанкционированных изменений и доступа посторонних программ, работающих с более высоким уровнем прав. Это дает приложениям возможность сохранять конфиденциальность и целостность конфиденциальной информации , . Skylake поддерживает инструкции и потоки для создания безопасных анклавов, позволяя использовать доверенные области памяти. Дополнительные сведения о расширениях Intel SGX см. на этой странице .

Расширения защиты памяти Intel (Intel MPX): Intel MPX - новый набор инструкций для проверки переполнения буфера во время выполнения. Эти инструкции позволяют проверять границы буферов стека и буферов кучи перед доступом к памяти, чтобы процесс, обращающийся к памяти, имел доступ лишь к той области памяти, которая ему назначена. Поддержка Intel MPX реализована в Windows* 10 с помощью встроенных функций Intel MPX в Microsoft Visual Studio* 2015. В большинстве приложений C/C++ можно будет использовать Intel MPX: для этого достаточно заново скомпилировать приложения, не изменяя исходный код и связи с устаревшими библиотеками. При запуске библиотек, поддерживающих Intel MPX, в системах, не поддерживающих Intel MPX (процессоры Intel Core 5-го поколения и более ранних), производительность никак не изменяется: ни повышается, ни снижается. Также можно динамически включать и отключать поддержку Intel MPX , .
Мы рассмотрели усовершенствования и улучшения архитектуры Skylake. В следующем разделе мы рассмотрим компоненты Windows 10, оптимизированные для использования преимуществ архитектуры Intel Core.

Новые возможности Windows 10

Возможности процессоров Intel Core 6-го поколения дополняются возможностями операционной системы Windows 10. Ниже перечислены некоторые основные возможности оборудования Intel и ОС Windows 10, благодаря которым платформы Intel под управлением Windows 10 работают эффективнее, стабильнее и быстрее.

Ϯ Ведется совместная работа Intel и Майкрософт для реализации дальнейшей поддержки в Windows
Рисунок 12. Возможности Skylake и Windows* 10

▍Кортана

Голосовой помощник Кортана корпорации Майкрософт доступен в Windows* 10 и дает возможность управлять компьютером с помощью голоса после произнесения ключевой фразы «Привет, Кортана!». Функция пробуждения по голосовой команде использует конвейер обработки звука на ЦП для повышения достоверности распознавания, но можно передать эту функцию на аппаратный цифровой сигнальный процессор звука со встроенной поддержкой Windows 10.

▍Windows Hello*

С помощью биометрического оборудования и Microsoft Passport* служба Windows Hello поддерживает различные механизмы входа в систему с помощью распознавания лица, отпечатков пальцев или радужки глаз. Система без установки каких-либо добавочных компонентов поддерживает все эти возможности входа без использования пароля. Камера переднего обзора Intel RealSense (F200/SR300) поддерживает биометрическую проверку подлинности на основе распознавания лица.

Рисунок 13. Windows* Hello с технологией Intel RealSense

Фотографии на рис. 13 показывают, как реперные точки, обнаруженные на лице камерой F200, используются для идентификации пользователя и входа в систему. На основе расположения 78 реперных точек на лице создается шаблон лица при первой попытке пользователя войти в систему с помощью распознавания лица. При следующей попытке входа сохраненное расположение реперных точек, полученное камерой, сравнивается с сохраненным шаблоном. Возможности службы Microsoft Passport в сочетании с возможностями камеры позволяют добиться уровня безопасности с показателями ложного допуска в систему в 1 из 100 000 случаев и ложного отказа в допуске в 2–4 % случаев.

3 января, в день рождения отца-основателя компании Гордона Мура (он родился 3 января 1929 г.), компания Intel анонсировала семейство новых процессоров Intel Core 7-го поколения и новые чипсеты Intel 200-й серии. У нас появилась возможность протестировать процессоры Intel Core i7-7700 и Core i7-7700K и сравнить их с процессорами предыдущего поколения.

Процессоры Intel Core 7-го поколения

Новое семейство процессоров Intel Core 7-го поколения известно под кодовым наименованием Kaby Lake, и новыми эти процессоры являются с некоторой натяжкой. Они, как и процессоры Core 6-го поколения, производятся по 14-нанометровому техпроцессу, и в их основе лежит одна и та же процессорная микроархитектура.

Напомним, что ранее, до выхода Kaby Lake, компания Intel выпускала свои процессоры в соответствии с алгоритмом «Tick-Tock» («тик-так»): раз в два года менялась процессорная микроархитектура и раз в два года менялся техпроцесс производства. Но смена микроархитектуры и техпроцесса были сдвинуты друг относительно друга на год, так что раз в год менялся техпроцесс, затем, через год, менялась микроархитектура, потом, опять через год, менялся техпроцесс, и т. д. Однако долго выдерживать столь быстрый темп компания не смогла и в итоге отказалась от этого алгоритма, заменив его на трехгодичный цикл. Первый год идет внедрение нового техпроцесса, второй год - внедрение новой микроархитектуры на базе существующего техпроцесса, а третий год - оптимизация. Таким образом, к «Tick-Tock» добавили еще год оптимизации.

Процессоры Intel Core 5-го поколения, известные под кодовым наименованием Broadwell, ознаменовали собой переход на 14-нанометровый техпроцесс («Tick»). Это были процессоры с микроархитектурой Haswell (с незначительными улучшениями), но производимые по новому 14-нанометровому техпроцессу. Процессоры Intel Core 6-го поколения, известные под кодовым наименованием Skylake («Tock»), производились по тому же 14-нанометровому техпроцессу, что и Broadwell, но имели новую микроархитектуру. А процессоры Intel Core 7-го поколения, известные под кодовым наименованием Kaby Lake, производятся по тому же 14-нанометровому техпроцессу (правда, теперь он обозначается «14+») и основаны на той же микроархитектуре Skylake, но все это оптимизировано и улучшено. В чем конкретно заключается оптимизация и что именно улучшено - пока это тайна, покрытая мраком. Данный обзор писался до официального анонса новых процессоров, и никакой официальной информации компания Intel предоставить нам не смогла, поэтому информации о новых процессорах пока еще очень мало.

Вообще, про день рождения Гордона Мура, который в 1968 году совместно с Робертом Нойсом основали компанию Intel, мы в самом начале статьи вспомнили не случайно. На протяжении многих лет этому легендарному человеку приписывали много такого, чего он никогда не говорил. Сначала его предсказание возвели в ранг закона («закон Мура»), потом этот закон стал основополагающим планом для развития микроэлектроники (эдакий аналог пятилетнего плана развития народного хозяйства СССР). Однако закон Мура при этом неоднократно приходилось переписывать и корректировать, поскольку реальность, к сожалению, спланировать можно далеко не всегда. Теперь нужно либо в очередной раз переписывать закон Мура, что, в общем-то, уже смешно, либо попросту забыть про этот так называемый закон. Собственно, в Intel так и поступили: уж раз он больше не работает, то его решили потихоньку предать забвению.

Впрочем, вернемся к нашим новым процессорам. Официально известно, что семейство процессоров Kaby Lake будет включать четыре отдельные серии: S, H, U и Y. Кроме того, будет и серия Intel Xeon для рабочих станций. Процессоры Kaby Lake-Y, ориентированные на планшеты и тонкие ноутбуки, а также некоторые модели процессоров серии Kaby Lake-U для ноутбуков уже были анонсированы ранее. А в начале января компания Intel представила лишь некоторые модели процессоров H- и S-серий. На настольные системы ориентированы процессоры S-серии, которые имеют LGA-исполнение и о которых мы будем говорить в этом обзоре. Kaby Lake-S имеют разъем LGA1151 и совместимы с материнскими платами на базе чипсетов Intel 100-й серии и новых чипсетов Intel 200-й серии. План выхода процессоров Kaby Lake-S нам не известен, но есть информация, что всего планируется 16 новых моделей для настольных ПК, которые традиционно составят три семейства (Core i7/i5/i3). Во всех процессорах для настольных систем Kaby Lake-S будет использоваться только графическое ядро Intel HD Graphics 630 (кодовое наименование Kaby Lake-GT2).

Семейство Intel Core i7 составят три процессора: 7700K, 7700 и 7700T. Все модели этого семейства имеют 4 ядра, поддерживают одновременную обработку до 8 потоков (технология Hyper-Threading) и имеют кэш L3 размером 8 МБ. Разница между ними заключается в энергопотреблении и тактовой частоте. Кроме того, топовая модель Core i7-7700K имеет разблокированный коэффициент умножения. Краткие спецификации процессоров семейства Intel Core i7 7-го поколения приведены далее.

Семейство Intel Core i5 составят семь процессоров: 7600K, 7600, 7500, 7400, 7600T, 7500T и 7400T. Все модели этого семейства имеют 4 ядра, но не поддерживают технологию Hyper-Threading. Размер их кэша L3 составляет 6 МБ. Топовая модель Core i5-7600K имеет разблокированный коэффициент умножения и TDP 91 Вт. Модели с буквой «T» имеют TDP 35 Вт, а обычные модели - TDP 65 Вт. Краткие спецификации процессоров семейства Intel Core i5 7-го поколения приведены далее.

Процессор	Core i5-7600K	Core i5-7600	Core i5-7500	Core i5-7600T	Core i5-7500T	Core i5-7400	Core i5-7400T
Техпроцесс, нм	14
Разъем	LGA 1151
Количество ядер	4
Количество потоков	4
Кэш L3, МБ	6
Номинальная частота, ГГц	3,8	3,5	3,4	2,8	2,7	3,0	2,4
Максимальная частота, ГГц	4,2	4,1	3,8	3,7	3,3	3,5	3,0
TDP, Вт	91	65	65	35	35	65	35
Частота памяти DDR4/DDR3L, МГц	2400/1600
Графическое ядро	HD Graphics 630
Рекомендованная стоимость	$242	$213	$192	$213	$192	$182	$182

Семейство Intel Core i3 составят шесть процессоров: 7350K, 7320, 7300, 7100, 7300T и 7100T. Все модели этого семейства имеют 2 ядра и поддерживают технологию Hyper-Threading. Буква «T» в названии модели говорит о том, что ее TDP составляет 35 Вт. Теперь в семействе Intel Core i3 есть и модель (Core i3-7350K) с разблокированным коэффициентом умножения, TDP которой составляет 60 Вт. Краткие спецификации процессоров семейства Intel Core i3 7-го поколения приведены далее.

Чипсеты Intel 200-й серии

Одновременно с процессорами Kaby Lake-S компания Intel анонсировала и новые чипсеты Intel 200-й серии. Точнее, пока был представлен только топовый чипсет Intel Z270, а остальные будут анонсированы чуть позже. Всего же семейство чипсетов Intel 200-й серии будет включать пять вариантов (Q270, Q250, B250, H270, Z270) для десктопных процессоров и три решения (CM238, HM175, QM175) для мобильных процессоров.

Если сопоставлять семейство новых чипсетов с семейством чипсетов 100-й серии, то здесь все очевидно: Z270 - это новый вариант Z170, H270 идет на замену H170, Q270 заменяет Q170, а чипсеты Q250 и B250 заменяют Q150 и B150 соответственно. Единственный чипсет, которому не нашлось замены, это H110. В 200-й серии нет чипсета H210 или его аналога. Позиционирование чипсетов 200-й серии точно такое же, как у чипсетов 100-й серии: Q270 и Q250 ориентированы на корпоративный рынок, Z270 и H270 ориентированы на пользовательские ПК, а B250 - на SMB-сектор рынка. Впрочем, это позиционирование весьма условно, и у производителей материнских плат часто встречается собственное ви́дение позиционирования чипсетов.

Итак, что нового в чипсетах Intel 200-й серии и чем они лучше чипсетов Intel 100-й серии? Вопрос не праздный, ведь процессоры Kaby Lake-S совместимы и с чипсетами Intel 100-й серии. Так стоит ли покупать плату на Intel Z270, если плата, к примеру, на чипсете Intel Z170 окажется дешевле (при прочих равных)? Увы, говорить о том, что у чипсетов Intel 200-й серии есть серьезные преимущества, не приходится. Практически единственное отличие новых чипсетов от старых заключается в немного увеличенном количестве HSIO-портов (высокоскоростных портов ввода/вывода) за счет добавления нескольких портов PCIe 3.0.

Далее мы подробно рассмотрим чего и сколько добавлено в каждом чипсете, а пока вкратце рассмотрим особенности чипсетов Intel 200-й серии в целом, ориентируясь при этом на топовые варианты, в которых все реализовано по максимуму.

Начнем с того, что, как и чипсеты Intel 100-й серии, новые чипсеты позволяют комбинировать 16 процессорных портов PCIe 3.0 (PEG-портов) для реализации различных вариантов слотов PCIe. Например, чипсеты Intel Z270 и Q270 (как и их аналоги Intel Z170 и Q170) позволяют комбинировать 16 PEG-портов процессора в следующих комбинациях: x16, х8/х8 или x8/x4/x4. Остальные чипсеты (H270, B250 и Q250) допускают только одну возможную комбинацию распределения PEG-портов: x16. Также чипсеты Intel 200-й серии поддерживают двухканальный режим работы памяти DDR4 или DDR3L. Кроме того, чипсеты Intel 200-й серии поддерживают возможность одновременного подключения до трех мониторов к процессорному графическому ядру (точно так же, как и в случае чипсетов 100-й серии).

Что касается портов SATA и USB, то тут ничего не изменилось. Интегрированный SATA-контроллер обеспечивает до шести портов SATA 6 Гбит/с. Естественно, поддерживается технология Intel RST (Rapid Storage Technology), которая позволяет конфигурировать SATA-контроллер в режиме RAID-контроллера (правда, не на всех чипсетах) с поддержкой уровней 0, 1, 5 и 10. Технология Intel RST поддерживается не только для SATA-портов, но и для накопителей с интерфейсом PCIe (x4/x2, разъемы M.2 и SATA Express). Возможно, говоря о технологии Intel RST, имеет смысл упомянуть и новую технологию создания накопителей Intel Optane, но на практике тут пока говорить не о чем, готовых решений еще нет. В топовых моделях чипсетов Intel 200-й серии поддерживается до 14 USB-портов, из которых до 10 портов могут быть USB 3.0, а остальные - USB 2.0.

Как и в чипсетах Intel 100-й серии, в чипсетах Intel 200-й серии реализована поддержка технологии Flexible I/O, которая позволяет конфигурировать высокоскоростные порты ввода/вывода (HSIO) - PCIe, SATA и USB 3.0. Технология Flexible I/O позволяет конфигурировать некоторые HSIO-порты как порты PCIe или USB 3.0, а некоторые HSIO-порты - как порты PCIe или SATA. В чипсетах Intel 200-й серии в совокупности может быть реализовано 30 высокоскоростных портов ввода/вывода (в чипсетах Intel 100-й серии было 26 HSIO-портов).

Шесть первых высокоскоростных портов (Port #1 - Port #6) строго фиксированы: это порты USB 3.0. Следующие четыре высокоскоростных порта чипсета (Port #7 - Port #10) могут быть сконфигурированы либо как порты USB 3.0, либо как порты PCIe. Порт Port #10 при этом может использоваться и как сетевой порт GbE, то есть в сам чипсет встроен MAC-контроллер сетевого гигабитного интерфейса, а PHY-контроллер (MAC-контроллер в связке с PHY-контроллером образуют полноценный сетевой контроллер) может быть подключен только к определенным высокоскоростным портам чипсета. В частности, это могут быть порты Port #10, Port #11, Port #15, Port #18 и Port #19. Еще 12 портов HSIO (Port #11 - Port #14, Port #17, Port #18, Port #25 - Port #30) закреплены за портами PCIe. Еще четыре порта (Port #21 - Port #24) конфигурируются либо как порты PCIe, либо как порты SATA 6 Гбит/с. Порты Port #15, Port #16 и Port #19, Port #20 имеют особенность. Они могут быть сконфигурированы либо как как порты PCIe, либо как порты SATA 6 Гбит/с. Особенность заключается в том, что один порт SATA 6 Гбит/с можно сконфигурировать либо на порте Port #15, либо на порте Port #19 (то есть это один и тот же порт SATA #0, который может быть выведен либо на Port #15, либо на Port #19). Аналогично, еще один порт SATA 6 Гбит/с (SATA #1) выводится либо на Port #16, либо на Port #20.

В результате получаем, что всего в чипсете может быть реализовано до 10 портов USB 3.0, до 24 портов PCIe и до 6 портов SATA 6 Гбит/с. Правда, тут стоит отметить еще одно обстоятельство. Одновременно к этим 20 портам PCIe может быть подключено не более 16 PCIe-устройств. Под устройствами в данном случае понимаются контроллеры, разъемы и слоты. Для подключения одного PCIe-устройства может потребоваться один, два или четыре порта PCIe. К примеру, если речь идет о слоте PCI Express 3.0 x4, то это одно PCIe-устройство, для подключения которого требуется 4 порта PCIe 3.0.

Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для чипсетов Intel 200-й серии показана на рисунке.

Если сравнить с тем, что было в чипсетах Intel 100-й серии, то изменений совсем мало: добавили четыре строго фиксированных порта PCIe (HSIO-порты чипсета Port #27 - Port #30), которые можно использовать для объединения Intel RST for PCIe Storage. Все остальное, включая нумерацию HSIO-портов, осталось неизменным. Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для чипсетов Intel 100-й серии показана на рисунке.

До сих пор мы рассматривали функциональные возможности новых чипсетов вообще, без привязки к конкретным моделям. Далее, в сводной таблице, приводим краткие характеристики каждого чипсета Intel 200-й серии.

И для сравнения приводим краткие характеристики чипсетов Intel 100-й серии.

Диаграмма распределения высокоскоростных портов ввода/вывода для пяти чипсетов Intel 200-й серии показана на рисунке.

И для сравнения аналогичная диаграмма для пяти чипсетов Intel 100-й серии:

И последнее, что стоит отметить, рассказывая о чипсетах Intel 200-й серии: только в чипсете Intel Z270 реализована поддержка разгона процессора и памяти.

Теперь, после нашего экспресс-обзора новых процессоров Kaby Lake-S и чипсетов Intel 200-й серии, перейдем непосредственно к тестированию новинок.

Исследование производительности

Нам удалось протестировать две новинки: топовый процессор Intel Core i7-7700K с разблокированным коэффициентом умножения и процессор Intel Core i7-7700. Для тестирования мы использовали стенд следующей конфигурации:

Кроме того, чтобы можно было оценить производительность новых процессоров по отношению к производительности процессоров предыдущих поколений, мы также протестировали на описанном стенде процессор Intel Core i7-6700K.

Краткие спецификации тестируемых процессоров приведены в таблице.

Для оценки производительности мы использовали нашу новую методику с применением тестового пакета iXBT Application Benchmark 2017 . Процессор Intel Core i7-7700K был протестировал два раза: с настройками по умолчанию и в состоянии разгона до частоты 5 ГГц. Разгон производился путем изменения коэффициента умножения.

Результаты рассчитаны по пяти прогонам каждого теста с доверительной вероятностью 95%. Обращаем внимание, что интегральные результаты в данном случае нормируются относительно референсной системы, в которой тоже используется процессор Intel Core i7-6700K. Однако конфигурация референсной системы отличается от конфигурации стенда для тестирования: в референсной системе используется материнская плата Asus Z170-WS на чипсете Intel Z170.

Результаты тестирования представлены в таблице и на диаграмме.

Логическая группа тестов	Core i7-6700K (реф. система)	Core i7-6700K	Core i7-7700	Core i7-7700K	Core i7-7700K @5 ГГц
Видеоконвертирование, баллы	100	104,5±0,3	99,6±0,3	109,0±0,4	122,0±0,4
MediaCoder x64 0.8.45.5852, с	106±2	101,0±0,5	106,0±0,5	97,0±0,5	87,0±0,5
HandBrake 0.10.5, с	103±2	98,7±0,1	103,5±0,1	94,5±0,4	84,1±0,3
Рендеринг, баллы	100	104,8±0,3	99,8±0,3	109,5±0,2	123,2±0,4
POV-Ray 3.7, с	138,1±0,3	131,6±0,2	138,3±0,1	125,7±0,3	111,0±0,3
LuxRender 1.6 x64 OpenCL, с	253±2	241,5±0,4	253,2±0,6	231,2±0,5	207±2
Вlender 2.77a, с	220,7±0,9	210±2	222±3	202±2	180±2
Видеоредактирование и создание видеоконтента, баллы	100	105,3±0,4	100,4±0,2	109,0±0,1	121,8±0,6
Adobe Premiere Pro CC 2015.4, с	186,9±0,5	178,1±0,2	187,2±0,5	170,66±0,3	151,3±0,3
Magix Vegas Pro 13, с	366,0±0,5	351,0±0,5	370,0±0,5	344±2	312±3
Magix Movie Edit Pro 2016 Premium v.15.0.0.102, с	187,1±0,4	175±3	181±2	169,1±0,6	152±3
Adobe After Effects CC 2015.3, с	288,0±0,5	237,7±0,8	288,4±0,8	263,2±0,7	231±3
Photodex ProShow Producer 8.0.3648, с	254,0±0,5	241,3±4	254±1	233,6±0,7	210,0±0,5
Обработка цифровых фотографий, баллы	100	104,4±0,8	100±2	108±2	113±3
Adobe Photoshop CС 2015.5, с	521±2	491±2	522±2	492±3	450±6
Adobe Photoshop Lightroom СС 2015.6.1, с	182±3	180±2	190±10	174±8	176±7
PhaseOne Capture One Pro 9.2.0.118, с	318±7	300±6	308±6	283,0±0,5	270±20
Распознавание текста, баллы	100	104,9±0,3	100,6±0,3	109,0±0,9	122±2
Abbyy FineReader 12 Professional, с	442±2	421,9±0,9	442,1±0,2	406±3	362±5
Архивирование, баллы	100	101,0±0,2	98,2±0,6	96,1±0,4	105,8±0,6
WinRAR 5.40 СPU, с	91,6±0,05	90,7±0,2	93,3±0,5	95,3±0,4	86,6±0,5
Научные расчеты, баллы	100	102,8±0,7	99,7±0,8	106,3±0,9	115±3
LAMMPS 64-bit 20160516, с	397±2	384±3	399±3	374±4	340±2
NAMD 2.11, с	234±1	223,3±0,5	236±4	215±2	190,5±0,7
FFTW 3.3.5, мс	32,8±0,6	33±2	32,7±0,9	33±2	34±4
Mathworks Matlab 2016a, с	117,9±0,6	111,0±0,5	118±2	107±1	94±3
Dassault SolidWorks 2016 SP0 Flow Simulation, с	253±2	244±2	254±4	236±3	218±3
Скорость файловых операций, баллы	100	105,5±0,7	102±1	102±1	106±2
WinRAR 5.40 Storage, с	81,9±0,5	78,9±0,7	81±2	80,4±0,8	79±2
UltraISO Premium Edition 9.6.5.3237, с	54,2±0,6	49,2±0,7	53±2	52±2	48±3
Скорость копирования данных, с	41,5±0,3	40,4±0,3	40,8±0,5	40,8±0,5	40,2±0,1
Интегральный результат CPU, баллы	100	104,0±0,2	99,7±0,3	106,5±0,3	117,4±0,7
Интегральный результат Storage, баллы	100	105,5±0,7	102±1	102±1	106±2
Интегральный результат производительности, баллы	100	104,4±0,2	100,3±0,4	105,3±0,4	113,9±0,8

Если сравнить результаты тестирования процессоров, полученных на одном и том же стенде, то здесь все очень предсказуемо. Процессор Core i7-7700K при настройках по умолчанию (без разгона) чуть быстрее (на 7%), чем Core i7-7700, что объясняется разницей в их тактовой частоте. Разгон процессора Core i7-7700K до 5 ГГц позволяет получить выигрыш в производительности до 10% по сравнению с производительностью этого процессора без разгона. Процессор Core i7-6700K (без разгона) немного более производительный (на 4%) в сравнении с процессором Core i7-7700, что также объясняется разницей в их тактовой частоте. При этом модель Core i7-7700K на 2,5% производительнее модели предыдущего поколения Core i7-6700K.

Как видим, никакого скачка производительности новые процессоры Intel Core 7-го поколения не обеспечивают. По сути, это те же процессоры Intel Core 6-го поколения, но с чуть более высокими тактовыми частотами. Единственное преимущество новых процессоров заключается в том, что они лучше гонятся (речь, конечно, идет о процессорах K-серии с разблокированным коэффициентом умножения). В частности, наш экземпляр процессора Core i7-7700K, который мы не выбирали специально, без проблем разогнался до частоты 5,0 ГГц и абсолютно стабильно работал при использовании воздушного охлаждения. Удавалось запустить этот процессор и на частоте 5,1 ГГц, но в режиме стресс-тестирования процессора система зависала. Конечно, делать выводы по одному экземпляру процессора некорректно, но информация наших коллег подтверждает, что большинство процессоров Kaby Lake К-серии гонятся лучше, чем процессоры Skylake. Заметим, что наш образец процессора Core i7-6700K разгонялся в лучшем случае до частоты 4,9 ГГц, но стабильно работал только на частоте 4,5 ГГц.

Теперь посмотрим на энергопотребление процессоров. Напомним, что измерительный блок мы подключаем в разрыв цепей питания между блоком питания и материнской платой - к 24-контактному (ATX) и 8-контактному (EPS12V) разъемам блока питания. Наш измерительный блок способен измерять напряжение и силу тока по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX, а также напряжение питания и силу тока по шине 12 В разъема EPS12V.

Под суммарной потребляемой мощностью во время выполнения теста понимается мощность, передаваемая по шинам 12 В, 5 В и 3,3 В разъема ATX и шине 12 В разъема EPS12V. Под потребляемой процессором мощностью во время выполнения теста понимается мощность, передаваемая по шине 12 В разъема EPS12V (этот разъем используется только для питания процессора). Однако нужно иметь в виду, что в данном случае речь идет об энергопотреблении процессора вместе с конвертером его напряжения питания на плате. Естественно, регулятор напряжения питания процессора имеет определенный КПД (заведомо ниже 100%), так что часть электрической энергии потребляется самим регулятором, а реальная мощность, потребляемая процессором, немного ниже измеряемых нами значений.

Результаты измерения для суммарной потребляемой мощности во всех тестах, за исключением тестов на производительность накопителя, представлены далее:

Аналогичные результаты измерения потребляемой процессором мощности таковы:

Интерес представляет, прежде всего, сравнение мощности энергопотребления процессоров Core i7-6700K и Core i7-7700К в режиме работы без разгона. Процессор Core i7-6700K имеет меньшее энергопотребление, то есть процессор Core i7-7700К немного более производительный, но у него и энергопотребление выше. Причем если интегральная производительность процессора Core i7-7700К выше на 2,5% в сравнении с производительностью Core i7-6700K, то усредненное энергопотребление процессора Core i7-7700К выше аж на 17%!

И если ввести такой показатель, как энергоэффективность, определяемый отношением интегрального показателя производительности к средней мощности энергопотребления (фактически, производительность в расчете на ватт потребленной энергии), то для процессора Core i7-7700К этот показатель составит 1,67 Вт -1 , а для процессора Core i7-6700К - 1,91 Вт -1 .

Впрочем, такие результаты получаются, только если сравнивать мощность энергопотребления по шине 12 В разъема EPS12V. А вот если считать полную мощность (что логичнее с точки зрения пользователя), то ситуация несколько иная. Тогда энергоэффективность системы с процессором Core i7-7700К составит 1,28 Вт -1 , а с процессором Core i7-6700К - 1,24 Вт -1 . Таким образом, энергоэффективность систем практически одинаковая.

Выводы

Никаких разочарований по поводу новых процессоров у нас нет. Никто и не обещал, что называется. Еще раз напомним, что речь идет не о новой микроархитектуре и не о новом техпроцессе, а всего лишь об оптимизации микроархитектуры и техпроцесса, то есть об оптимизации процессоров Skylake. Ожидать, что такая оптимизация может дать серьезный прирост производительности, конечно же, не приходится. Единственный наблюдаемый результат оптимизации заключается в том, что удалось немного повысить тактовые частоты. Кроме того, процессоры K-серии семейства Kaby Lake разгоняются лучше, чем их аналоги семейства Skylake.

Если говорить о новом поколении чипсетов Intel 200-й серии, то единственное, что отличает их от чипсетов Intel 100-й серии, это добавление четырех портов PCIe 3.0. Что это означает для пользователя? А ровным счетом ничего не означает. Ждать увеличения числа разъемов и портов на материнских платах не приходится, поскольку их и так уже чрезмерно много. В итоге функциональные возможности плат не изменятся, разве что удастся немного упростить их при проектировании: меньше придется придумывать хитроумных схем разделения, чтобы обеспечить работу всех разъемов, слотов и контроллеров в условиях нехватки линий/портов PCIe 3.0. Логично было бы предположить, что это приведет к снижению стоимости плат на чипсетах 200-й серии, но верится в это с трудом.

И в заключение несколько слов о том, имеет ли смысл менять шило на мыло. Компьютер на базе процессора Skylake и платы с чипсетом 100-й серии менять на новую систему с процессором Kaby Lake и платой с чипсетом 200-й серии нет никакого смысла. Это просто выбрасывание денег на ветер. Но если пришла пора менять компьютер по причине морального устаревания железа, то тут, конечно, имеет смысл обратить внимание на Kaby Lake и плату с чипсетом 200-й серии, причем смотреть надо в первую очередь на цены. Если система на Kaby Lake окажется сопоставима (при равной функциональности) по стоимости с системой на Skylake (и платой с чипсетом Intel 100-й серии), то смысл есть. Если же такая система окажется дороже, то в ней нет никакого смысла.

Переводим... Перевести Китайский (упрощенное письмо) Китайский (традиционное письмо) Английский Французский Немецкий Итальянский Португальский Русский Испанский Турецкий

К сожалению, мы не можем перевести эту информацию прямо сейчас - пожалуйста, повторите попытку позже.

Введение

Процессоры Intel® Core™ 6-го поколения (Skylake) появились в 2015 году. Благодаря целому ряду усовершенствований на уровне ядра, «системы на кристалле» и на уровне платформы, по сравнению с 14-нм процессором предыдущего поколения (Broadwell), процессор Skylake пользуется огромной популярностью в устройствах самых разных типов, предназначенных для работы, творчества и игр. В этой статье приводится обзор основных возможностей и усовершенствований Skylake, а также новые модели использования, такие как пробуждение по голосовым командам и вход в систему по биометрическим данным в ОС Windows* 10.

Архитектура Skylake

Рисунок 1. Архитектура Skylake и сводка усовершенствований .

Основные направления развития процессоров

Производительность

Улучшенный внешний интерфейс . Благодаря более точному предсказанию ветвления и повышенной вместимости увеличивается скорость декодирования инструкций, упреждающая выборка работает быстрее и эффективнее.
Улучшенное распараллеливание инструкций . За каждый такт обрабатывается больше инструкций, при этом параллельное выполнение инструкции улучшено благодаря более эффективной буферизации.
Улучшенные исполняющие блоки (ИБ) . Работа исполняющих блоков улучшена по сравнению с прежними поколениями за счет следующих мер:
- Укорочены задержки.
- Увеличено количество ИБ.
- Повышена эффективность электропитания за счет отключения неиспользуемых блоков.
- Повышена скорость выполнения алгоритмов безопасности.
Улучшенная подсистема памяти . В дополнение к улучшению внешнего интерфейса, параллельной обработке инструкций и исполняющих блоков усовершенствована и подсистема памяти в соответствии с пропускной способностью и требованиями производительности перечисленных выше компонентов. Для этого использованы следующие меры:
- Повышенная пропускная способность загрузки и сохранения.
- Улучшенный модуль упреждающей выборки.
- Хранение на более глубоком уровне.
- Буферы заполнения и обратной записи.
- Улучшенная обработка промахов страниц.
- Повышенная пропускная способность при промахах кэша второго уровня.
- Новые инструкции управления кэшем.

Рисунок 2. Схема микроархитектуры ядра Skylake

Рисунок 3. Улучшенное распараллеливание по сравнению с прежними поколениями процессоров

Рисунок 4. Производительность процессора Intel® Core™ 6-го поколения по сравнению с ПК пятилетней давности

Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel® Core™ i5-6500 и Intel® Core™ i5-650 в тесте SYSmark* 2014.
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel® Core™ i5-6500 и Intel® Core™ i5-650 в тесте Handbrake с QSV.
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel® Core™ i5-6500 и Intel® Core™ i5-650 в тесте 3DMark* Cloud Gate.

Подробные результаты сравнения производительности настольных ПК и ноутбуков см. по следующим ссылкам:

Производительность настольных компьютеров: http://www.intel.com/content/www/us/en/benchmarks/desktop/6th-gen-core-i5-6500.html

Производительность ноутбуков: http://www.intel.com/content/www/us/en/benchmarks/laptop/6th-gen-core-i5-6200u.html

Экономия электроэнергии

Настройка ресурсов на основе динамического потребления

В устаревших системах используется технология Intel® SpeedStep® для балансировки производительности и расхода электроэнергии с помощью алгоритма подключения ресурсов по запросу. Этот алгоритм управляется операционной системой. Такой подход неплох для постоянной нагрузки, но неоптимален при резком повышении нагрузки. В процессорах Skylake технология Intel® Speed Shift передает управление оборудованию вместо операционной системы и дает возможность процессору перейти на максимальную тактовую частоту примерно за 1 мс, обеспечивая более точное управление электропитанием.

Рисунок 5. Сравнение технологий Intel® Speed Shift и Intel® SpeedStep®

На приведенном ниже графике показана скорость реагирования процессора Intel® Core™ i5 6200U с технологией Intel Speed Shift по сравнению с технологией Intel SpeedStep.

Скорость реагирования выросла на 45 %.
Обработка фотографий на 45 % быстрее.
Построение графиков на 31 % быстрее.
Локальные заметки на 22 % быстрее.
Средняя скорость реагирования выросла на 20 %.

[Согласно результатам теста WebXPRT* 2015 компании Principled Technologies*, в котором измеряется производительность веб-приложений в целом и в отдельных областях, таких как обработка фотографий, создание заметок, построение графиков. Дополнительные сведения см. на сайте www.principledtechnologies.com .]

Дополнительная оптимизация электропитания достигается за счет динамической настройки ресурсов на основе их потребления: путем снижения мощности неиспользуемых ресурсов с помощью ограничения мощности векторных расширений Intel® AVX2, когда они не используются, а также с помощью снижения потребляемой мощности при бездействии.

Мультимедиа и графика

Видеоадаптер Intel® HD Graphics воплощает целый ряд усовершенствований с точки зрения обработки трехмерной графики, обработки мультимедиа, вывода изображения на экран, производительности, электропитания, возможности настройки и масштабирования. Это весьма мощное устройство в семействе встроенных в процессор графических адаптеров (впервые появившихся в процессорах Intel® Core™ второго поколения). На рис. 6 сравниваются некоторые из этих усовершенствований, обеспечивающих повышение производительности графики более чем в 100 раз.

[Пиковое значение FLOPS шейдера при частоте 1 ГГц]

Рисунок 6. Возможности графической подсистемы в разных поколениях процессоров

Рисунок 7. Улучшение обработки графики и мультимедиа в разных поколениях

Микроархитектура 9-го поколения

Графическая архитектура 9-го поколения аналогична микроархитектуре графики 8-го поколения процессоров Intel® Core™ Broadwell (5-го поколения), но улучшена с точки зрения производительности и масштабируемости. На рис. 8 показана блок-схема микроархитектуры поколения 9, состоящей из трех основных компонентов.

Экран. С левой стороны.
Вне среза. L-образная часть в середине. Включает поточный обработчик команд, глобальный диспетчер потоков и графический интерфейс (GTI).
Срез. Включает исполняющие блоки (ИБ).

Рисунок 8. Архитектура графических процессоров 9-го поколения

Подробнее об этих компонентах см. по адресу (ссылка IDF )

В число усовершенствований и возможностей обработки мультимедиа входят следующие:

Потребление менее 1 Вт, потребление 1 Вт при проведении видеоконференций.
Ускорение воспроизведения необработанного видео с камеры (в формате RAW) с помощью новых функций VQE для поддержки воспроизведения видео RAW с разрешением до 4K60 на мобильных платформах.
Новый режим New Intel® Quick Sync Video с фиксированными функциями (FF).
Поддержка широкого набора кодеков с фиксированными функциями, ускорение декодирования с помощью ГП.

На рис. 9 показаны кодеки графического процессора поколения 9.

Примечание. Поддержка кодеков мультимедиа и обработки может быть доступна не во всех ОС и приложениях.

Рисунок 9. Поддержка кодеков процессорами Skylake

В число усовершенствований и возможностей работы экрана входят следующие:

Смешение, масштабирование, поворот и сжатие изображения.
Поддержка высокой плотности пикселей (разрешение свыше 4K).
Поддержка передачи изображения по беспроводному подключению с разрешением вплоть до 4K30.
Самостоятельное обновление (PSR2).
CUI X.X - новые возможности, повышенная производительность.

В процессорах Intel® Core™ I7-6700K предусмотрены следующие возможности для геймеров (см. рис. 10). Также поддерживается технология Intel® Turbo Boost 2.0, технология гиперпоточности Intel® и возможность разгона. Прирост производительности по сравнению с ПК пятилетней давности достигает 80 %. Дополнительные сведения см. на этой странице: http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/core/core-i7ee-processor.html

Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel® Core™ i7-6700K и Intel® Core™ i7-875K в тесте SPECint*_rate_base2006 (коэффициент копирования 8).
Источник: корпорация Intel. На основе результатов процессоров Intel® Core™ i7-6700K и Intel® Core™ i7-3770K в тесте SPECint*_rate_base2006 (коэффициент копирования 8).
Описываемые возможности доступны в отдельных сочетаниях процессоров и наборов микросхем. Предупреждение. Изменение тактовой частоты и/или напряжения может: (i) привести к снижению стабильности системы и снижению срока эксплуатации системы и процессора; (ii) привести к отказу процессора и других компонентов системы; (iii) привести к снижению производительности системы; (iv) привести к дополнительному нагреву или к другим повреждениям; (v) повлиять на целостность данных в системе. Корпорация Intel не тестирует и не гарантирует работу процессоров с техническими параметрами, отличными от установленных.

Рисунок 10. Возможности процессоров Intel® Core™ i7-6700K

Масштабируемость

Рисунок 11. Доступность процессоров Intel® Core™ для различных типов устройств

Расширенные возможности безопасности

Расширения Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX): Intel SGX - это набор новых инструкций в процессорах Skylake, дающий возможность разработчикам приложений защищать важные данные от несанкционированных изменений и доступа посторонних программ, работающих с более высоким уровнем прав. Это дает приложениям возможность сохранять конфиденциальность и целостность конфиденциальной информации , . Skylake поддерживает инструкции и потоки для создания безопасных анклавов, позволяя использовать доверенные области памяти. Дополнительные сведения о расширениях Intel SGX см. на этой странице:

Расширения защиты памяти Intel® (Intel® MPX): Intel MPX - новый набор инструкций для проверки переполнения буфера во время выполнения. Эти инструкции позволяют проверять границы буферов стека и буферов кучи перед доступом к памяти, чтобы процесс, обращающийся к памяти, имел доступ лишь к той области памяти, которая ему назначена. Поддержка Intel MPX реализована в Windows* 10 с помощью встроенных функций Intel MPX в Microsoft Visual Studio* 2015. В большинстве приложений C/C++ можно будет использовать Intel MPX: для этого достаточно заново скомпилировать приложения, не изменяя исходный код и связи с устаревшими библиотеками. При запуске библиотек, поддерживающих Intel MPX, в системах, не поддерживающих Intel MPX (процессоры Intel® Core™ 5-го поколения и более ранних), производительность никак не изменяется: ни повышается, ни снижается. Также можно динамически включать и отключать поддержку Intel MPX , .

Мы рассмотрели усовершенствования и улучшения архитектуры Skylake. В следующем разделе мы рассмотрим компоненты Windows 10, оптимизированные для использования преимуществ архитектуры Intel® Core™.

Новые возможности Windows 10

Возможности процессоров Intel Core 6-го поколения дополняются возможностями операционной системы Windows 10. Ниже перечислены некоторые основные возможности оборудования Intel и ОС Windows 10, благодаря которым платформы Intel® под управлением Windows 10 работают эффективнее, стабильнее и быстрее.

Ϯ Ведется совместная работа Intel и Майкрософт для реализации дальнейшей поддержки в Windows.

Рисунок 12. Возможности Skylake и Windows* 10

Кортана

Windows Hello*

С помощью биометрического оборудования и Microsoft Passport* служба Windows Hello поддерживает различные механизмы входа в систему с помощью распознавания лица, отпечатков пальцев или радужки глаз. Система без установки каких-либо добавочных компонентов поддерживает все эти возможности входа без использования пароля. Камера переднего обзора Intel® RealSense™ (F200/SR300) поддерживает биометрическую проверку подлинности на основе распознавания лица.

Рисунок 13. Windows* Hello с технологией Intel® RealSense™

Ссылки

Intel’s next generation microarchitecture code-named Skylake by Julius Mandelblat: http://intelstudios.edgesuite.net/idf/2015/sf/ti/150818_spcs001/index.html
Next-generation Intel® processor graphics architecture, code-named Skylake, by David Blythe: http://intelstudios.edgesuite.net/idf/2015/sf/ti/150818_spcs003/index.html
Intel® architecture code-named Skylake and Windows* 10 better together, by Shiv Koushik: http://intelstudios.edgesuite.net/idf/2015/sf/ti/150819_spcs009/index.html
Skylake for gamers: http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/core/core-i7ee-processor.html
Intel’s best processor ever: http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/core/core-processor-family.html
Skylake Desktop Performance Benchmark: http://www.intel.com/content/www/us/en/benchmarks/desktop/6th-gen-core-i5-6500.html
Skylake Laptop Performance Benchmark: http://www.intel.com/content/www/us/en/benchmarks/laptop/6th-gen-core-i5-6200u.html
The compute architecture of Intel® processor graphics Gen9: