Процессоры intel 4 поколения список. Сегментация процессорных решений на базе архитектуры «Кор». Появления нового более прогрессивного технологического процесса

Маркировка, позиционирование, сценарии использования

Этим летом Intel выпустила на рынок новое, четвертое поколение архитектуры Intel Core, имеющее кодовое наименование Haswell (маркировка процессоров начинается с цифры «4» и выглядит как 4xxx). Основным направлением развития процессоров Intel сейчас видит повышение энергоэффективности. Поэтому последние поколения Intel Core демонстрируют не такой уж сильный рост производительности, зато их общее потребление энергии постоянно снижается - за счет и архитектуры, и техпроцесса, и эффективного управления потреблением компонентов. Единственным исключением является интегрированная графика, производительность которой заметно растет из поколения в поколение, пусть и за счет ухудшения потребления энергии.

Эта стратегия прогнозируемо выводит на первый план те устройства, в которых энергоэффективность важна - ноутбуки и ультрабуки, а также только зарождающийся (ибо в прежнем виде его можно было отнести исключительно к нежити) класс планшетов под Windows, основную роль в развитии которого должны сыграть новые процессоры с уменьшенным потреблением энергии.

Напоминаем, что недавно у нас вышли краткие обзоры архитектуры Haswell, которые вполне применимы и к настольным, и к мобильным решениям:

Кроме того, производительность четырехъядерных процессоров Core i7 была исследована в статье со сравнением десктопных и мобильных процессоров . Также отдельно была исследована производительность Core i7-4500U . Наконец, можно ознакомиться с обзорами ноутбуков на Haswell, включающими тестирование производительности: MSI GX70 на самом мощном процессоре Core i7-4930MX, HP Envy 17-j005er .

В этом материале речь пойдет о мобильной линейке Haswell в целом. В первой части мы рассмотрим разделение мобильных процессоров Haswell на серии и линейки, принципы создания индексов для мобильных процессоров, их позиционирование и примерный уровень производительности разных серий внутри всей линейки. Во второй части - более подробно рассмотрим спецификации каждой серии и линейки и их основные особенности, а также перейдем к выводам.

Для тех, кто не знаком с алгоритмом работы Intel Turbo Boost, в конце статьи мы разместили краткое описание этой технологии. Рекомендуем с ним перед чтением остального материала.

Новые буквенные индексы

Традиционно все процессоры Intel Core делятся на три линейки:

Intel Core i3
Intel Core i5
Intel Core i7

Официальная позиция Intel (которую представители компании обычно озвучивают, отвечая на вопрос, почему среди Core i7 бывают как двухъядерные, так и четырехъядерные модели) состоит в том, что процессор относят к той или иной линейке исходя из общего уровня его производительности. Однако в большинстве случаев между процессорами разных линеек есть и архитектурные различия.

Но уже в Sandy Bridge появилось, а в Ivy Bridge стало полноценным еще одно деление процессоров - на мобильные и ультрамобильные решения, в зависимости от уровня энергоэффективности. Причем на сегодня именно эта классификация является базовой: и в мобильной, и в ультрамобильной линейке есть свои Core i3/i5/i7 с весьма различающимся уровнем производительности. В Haswell, с одной стороны, разделение углубилось, а с другой - линейку попытались сделать более стройной, не так вводящей в заблуждение дублированием индексов. Кроме того, окончательно оформился еще один класс - сверхультрамобильные процессоры с индексом Y. Ультрамобильные и мобильные решения по-прежнему маркируются буквами U и M.

Итак, чтобы не путаться, сначала разберем, какие буквенные индексы используются в современной линейке мобильных процессоров Intel Core четвертого поколения:

M - мобильный процессор (TDP 37-57 Вт);
U - ультрамобильный процессор (TDP 15-28 Вт);
Y - процессор с экстремально низким потреблением (TDP 11,5 Вт);
Q - четырехъядерный процессор;
X - экстремальный процессор (топовое решение);
H - процессор под упаковку BGA1364.

Раз уж упомянули TDP (теплопакет), то остановимся на нем чуть подробнее. Следует учитывать, что TDP в современных процессорах Intel не «максимальный», а «номинальный», то есть рассчитывается исходя из нагрузки в реальных задачах при функционировании на штатной частоте, а при включении Turbo Boost и увеличении частоты тепловыделение выходит за рамки заявленного номинального теплопакета - для этого есть отдельный TDP. Также определен TDP при функционировании на минимальной частоте. Таким образом, существует целых три TDP. В данной статье в таблицах используется номинальное значение TDP.

Стандартным номинальным TDP для мобильных четырехъядерных процессоров Core i7 является 47 Вт, для двухъядерных - 37 Вт;
Литера Х в названии поднимает тепловой пакет с 47 до 57 Вт (сейчас на рынке только один такой процессор - 4930MX);
Стандартный TDP для ультрамобильных процессоров U-серии - 15 Вт;
Стандартный TDP для процессоров Y-серии - 11,5 Вт;

Цифровые индексы

Индексы процессоров Intel Core четвертого поколения с архитектурой Haswell начинаются с цифры 4, что как раз и говорит о принадлежности к этому поколению (у Ivy Bridge индексы начинались с 3, у Sandy Bridge - с 2). Вторая цифра обозначает принадлежность к линейке процессоров: 0 и 1 - i3, 2 и 3 - i5, 5–9 - i7.

Теперь разберем последние цифры в названии процессоров.

Цифра 8 в конце означает, что эта модель процессора имеет повышенный TDP (с 15 до 28 Вт) и существенно более высокую номинальную частоту. Еще одной отличительной чертой этих процессоров является графика Iris 5100. Они ориентированы на профессиональные мобильные системы, от которых требуется стабильная высокая производительность в любых условиях для постоянной работы с ресурсоемкими задачами. Разгон с помощью Turbo Boost у них тоже есть, но за счет сильно поднятой номинальной частоты разница между номиналом и максимумом не слишком велика.

Цифра 2 в конце названия говорит о сниженном с 47 до 37 Вт TDP у процессора из линейки i7. Но за снижение TDP приходится платить более низкими частотами - минус 200 МГц к базовой и разгонной частотам.

Если вторая с конца цифра в названии - 5, то процессор имеет графическое ядро GT3 - HD 5ххх. Таким образом, если в названии процессора последние две цифры - 50, то в него установлено графическое ядро GT3 HD 5000, если 58 - то Iris 5100, а если 50H - то Iris Pro 5200, потому что Iris Pro 5200 есть только у процессоров в исполнении BGA1364.

Для примера разберем процессор с индексом 4950HQ. Наименование процессора содержит H - значит, упаковка BGA1364; содержит 5 - значит, графическое ядро GT3 HD 5xxx; сочетание 50 и Н дает Iris Pro 5200; Q - четырехъядерный. А поскольку четырехъядерные процессоры есть только в линейке Core i7, то это мобильная серия Core i7. Что подтверждает и вторая цифра названия - 9. Получаем: 4950HQ - это мобильный четырехъядерный восьмипоточный процессор линейки Core i7 с TDP 47 Вт с графикой GT3e Iris Pro 5200 в исполнении BGA.

Теперь, когда мы разобрались с наименованиями, можно поговорить о разделении процессоров на линейки и серии, или, проще говоря, о сегментах рынка.

Серии и линейки Intel Core 4-го поколения

Итак, все современные мобильные процессоры Intel делятся на три больших группы в зависимости от энергопотребления: мобильные (M), ультрамобильные (U) и «сверхультрамобильные» (Y), а также на три линейки (Core i3, i5, i7) в зависимости от производительности. В результате мы можем составить матрицу, которая позволит пользователю подобрать процессор, лучше всего подходящий под его задачи. Попробуем свести все данные в единую таблицу.

Серия/линейка	Параметры	Core i3	Core i5	Core i7
Мобильная (М)	Сегмент	ноутбуки	ноутбуки	ноутбуки
	Ядер/потоков	2/4	2/4	2/4, 4/8
	Макс. частоты	2,5 ГГц	2,8/3,5 ГГц	3/3,9 ГГц
	Turbo Boost	нет	есть	есть
	TDP	высокий	высокий	максимальный
	Производительность	выше среднего	высокая	максимальная
	Автономность	ниже среднего	ниже среднего	невысокая
Ультрамобильная (U)	Сегмент	ноутбуки/ ультрабуки	ноутбуки/ ультрабуки	ноутбуки/ ультрабуки
	Ядер/потоков	2/4	2/4	2/4
	Макс. частоты	2 ГГц	2,6/3,1 ГГц	2,8/3,3 ГГц
	Turbo Boost	нет	есть	есть
	TDP	средний	средний	средний
	Производительность	ниже среднего	выше среднего	высокая
	Автономность	выше среднего	выше среднего	выше среднего
Сверхультрамобильная (Y)	Сегмент	ультрабуки/ планшеты	ультрабуки/ планшеты	ультрабуки/ планшеты
	Ядер/потоков	2/4	2/4	2/4
	Макс. частоты	1,3 ГГц	1,4/1,9 ГГц	1,7/2,9 ГГц
	Turbo Boost	нет	есть	есть
	TDP	низкий	низкий	низкий
	Производительность	низкая	низкая	низкая
	Автономность	высокая	высокая	высокая

Для примера: покупателю необходим ноутбук с высокой производительностью процессора и умеренной стоимостью. Раз ноутбук, да еще и производительный, то необходим процессор серии М, а требование умеренной стоимости заставляет остановиться на линейке Core i5. Еще раз подчеркиваем, что в первую очередь следует обращать внимание не на линейку (Core i3, i5, i7), а на серию, потому что в каждой серии могут быть свои Core i5, но уровень производительности у Core i5 из двух разных серий будет существенно отличаться. Например, Y-серия очень экономична, но имеет низкие частоты работы, и процессор Core i5 Y-серии будет менее производительным, чем процессор Core i3 U-серии. А мобильный процессор Core i5 вполне может быть производительнее ультрамобильного Core i7.

Примерный уровень производительности в зависимости от линейки

Давайте попробуем пойти на шаг дальше и составить теоретический рейтинг, который наглядно демонстрировал бы разницу между процессорами разных линеек. За 100 баллов мы возьмем самый слабый представленный процессор - двухъядерный четырехпоточный i3-4010Y с тактовой частотой 1300 МГц и объемом кэша L3 3 МБ. Для сравнения берется самый высокочастотный процессор (на момент написания статьи) из каждой линейки. Основной рейтинг мы решили считать по разгонной частоте (для тех процессоров, у которых есть Turbo Boost), в скобках - рейтинг для номинальной частоты. Таким образом, двухъядерный четырехпоточный процессор с максимальной частотой 2600 МГц получит 200 условных баллов. Увеличение кэша третьего уровня с 3 до 4 МБ принесет ему 2-5% (данные получены на основе реальных тестов и исследований) прироста условных баллов, а увеличение количества ядер с 2 до 4 соответственно удвоит количество баллов, что тоже достижимо в реальности при хорошей многопоточной оптимизации.

Еще раз настоятельно обращаем внимание, что рейтинг является теоретическим и основан по большей части на технических параметрах процессоров. В реальности сочетается большое количество факторов, поэтому выигрыш в производительности относительно самой слабой модели линейки практически наверняка не будет таким большим, как в теории. Таким образом, не стоит прямо переносить полученное соотношение на реальную жизнь - сделать окончательные выводы можно лишь по результатам тестирования в реальных приложениях. Тем не менее, эта оценка позволяет примерно оценить место процессора в линейке и его позиционирование.

Итак, некоторые предварительные замечания:

Процессоры Core i7 U-серии будут примерно на 10% опережать Core i5 благодаря чуть большей тактовой частоте и большему объему кэша третьего уровня.
Разница между процессорами Core i5 и Core i3 U-серии c TDP 28 Вт без учета Turbo Boost составляет около 30%, т. е. в идеале производительность тоже будет различаться на 30%. Если учитывать возможности Turbo Boost, то разница по частотам составит порядка 55%. Если же проводить сравнение процессоров Core i5 и Core i3 U-серии с TDP 15 Вт, то при устойчивой работе на максимальной частоте Core i5 будет иметь частоту на 60% выше. Однако номинальная частота у него чуть ниже, т. е. при работе на номинальной частоте он может даже чуть уступать Core i3.
В М-серии большую роль играет наличие у Core i7 4 ядер и 8 потоков, однако тут надо помнить, что это преимущество проявляется только в оптимизированном ПО (как правило, профессиональном). У процессоров Core i7 с двумя ядрами производительность будет чуть выше за счет более высоких разгонных частот и немного большего объема кэша L3.
В серии Y процессор Core i5 имеет базовую частоту на 7,7% и разгонную на 50% выше, чем Core i3. Но и в этом случае есть дополнительные соображения - та же энергоэффективность, шумность работы системы охлаждения и т. д.
Если же сравнивать между собой процессоры серий U и Y, то только частотный разрыв между U- и Y-процессорами Core i3 составляет 54%, а у процессоров Core i5 - 63% на максимальной разгонной частоте.

Итак, рассчитаем балл для каждой линейки. Напомним, основной балл считается по максимальным разгонным частотам, балл в скобках - по номинальным (т. е. без разгона по Turbo Boost). Также мы рассчитали коэффициент производительности на Вт.

¹ макс. - при максимальной разгонной, ном. - при номинальной частоте
² коэффициент - условная производительность, поделенная на TDP и умноженная на 100
³ данные о разгонном TDP для этих процессоров неизвестны

По приведенной таблице можно сделать следующие наблюдения:

Двухъядерные процессоры Core i7 серий U и M лишь немногим быстрее процессоров Core i5 аналогичных серий. Это касается сравнения как для базовой, так и для разгонной частот.
Процессоры Core i5 серий U и M даже на базовой частоте должны быть заметно быстрее Core i3 аналогичных серий, а в Boost-режиме и вовсе уйдут далеко вперед.
В серии Y разница между процессорами на минимальных частотах невелика, но с разгоном Turbo Boost Core i5 и Core i7 должны уходить далеко вперед. Другое дело, что величина и, главное, стабильность разгона очень зависят от эффективности охлаждения. А с этим, учитывая ориентацию этих процессоров на планшеты (особенно - безвентиляторные) могут быть проблемы.
Core i7 серии U практически дотягивается по производительности до Core i5 M-серии. Там есть другие факторы (для него сложнее достичь стабильности из-за менее эффективного охлаждения, да и стоит он дороже), но в целом это неплохой результат.

Что же касается соотношения энергопотребления и рейтинга производительности, то можно сделать следующие выводы:

Несмотря на увеличение TDP при переходе процессора в Boost-режим, энергоэффективность повышается. Это обусловлено тем, что относительное увеличение частоты больше относительного увеличения TDP;
Ранжирование процессоров различных серий (M, U, Y) происходит не только по уменьшению TDP, но и по увеличению энергоэффективности - к примеру, процессоры Y-серии показывают бо́льшую энергоэффективность, чем процессоры U-серии;
Стоит заметить, что с увеличением количества ядер, а следовательно, и потоков, энергоэффективность также повышается. Это можно объяснить тем, что удваиваются лишь сами процессорные ядра, но не сопутствующие контроллеры DMI, PCI Express и ИКП.

Из последнего можно сделать интересный вывод: если приложение хорошо распараллеливается, то четырехъядерный процессор окажется более энергоэффективным, чем двухъядерный: он быстрее закончит вычисления и вернется в режим простоя. Как итог, многоядерность может стать следующим шагом в борьбе за повышение энергоэффективности. В принципе, эту тенденцию можно отметить и в лагере ARM.

Итак, хотя рейтинг сугубо теоретический, и не факт, что он точно отражает реальную расстановку сил, но даже он позволяет сделать определенные выводы касательно распределения процессоров в линейке, их энергоэффективности и соотношения по этим параметрам между собой.

Haswell против Ivy Bridge

Хотя процессоры Haswell уже довольно давно вышли на рынок, присутствие процессоров Ivy Bridge в готовых решениях даже сейчас остается довольно высоким. Особых революций при переходе к Haswell, с точки зрения потребителя, не произошло (хотя рост энергоэффективности для некоторых сегментов выглядит внушительно), что порождает вопросы: а стоит ли обязательно выбирать четвертое поколение или можно обойтись третьим?

Сравнивать процессоры Core четвертого поколения с третьим напрямую сложно, потому что производитель поменял границы TDP:

серия M у Core третьего поколения имеет TDP 35 Вт, а у четвертого - 37 Вт;
серия U у Core третьего поколения имеет TDP 17 Вт, а у четвертого - 15 Вт;
серия Y у Core третьего поколения имеет TDP 13 Вт, а у четвертого - 11,5 Вт.

И если для ультрамобильных линеек TDP понизился, то для более производительной серии М он даже вырос. Тем не менее, попробуем провести примерное сравнение:

Топовый четырехъядерный процессор Core i7 третьего поколения имел частоты 3(3,9) ГГц, у четвертого поколения - те же 3(3,9) ГГц, то есть разница в производительности может быть обусловлена только архитектурными улучшениями - не более 10%. Хотя, стоит заметить, при плотном использовании FMA3 четвертое поколение опередит третье на 30-70%.
Топовые двухъядерные процессоры Core i7 третьего поколения М-серии и U-серии имели частоты 2,9(3,6) ГГц и 2(3,2) ГГц соответственно, а четвертого - 2,9(3,6) ГГц и 2,1(3,3) ГГц. Как видим, частоты если и выросли, то незначительно, так что и уровень производительности может вырасти лишь минимально, за счет оптимизации архитектуры. Опять же, если ПО знает о FMA3 и умеет активно использовать это расширение, то четвертое поколение получит солидное преимущество.
Топовые двухъядерные процессоры Core i5 третьего поколения М-серии и U-серии имели частоты 2,8(3,5) ГГц и 1,8(2,8) ГГц соответственно, а четвертого - 2,8(3,5) ГГц и 1,9(2,9) ГГц. Ситуация аналогична предыдущей.
Топовые двухъядерные процессоры Core i3 третьего поколения М-серии и U-серии имели частоты 2,5 ГГц и 1,8 ГГц соответственно, а четвертого - 2,6 ГГц и 2 ГГц. Ситуация снова повторяется.
Топовые двухъядерные процессоры Core i3, i5 и i7 третьего поколения Y-серии имели частоты 1,4 ГГц, 1,5(2,3) ГГц и 1,5(2,6) ГГц соответственно, а четвертого - 1,3 ГГц, 1,4(1,9) ГГц и 1,7(2,9) ГГц.

В целом, тактовые частоты в новом поколении практически не выросли, так что незначительный выигрыш в производительности получается только за счет оптимизации архитектуры. Заметное преимущество четвертое поколение Core получит при использовании ПО, оптимизированного под FMA3. Ну и не стоит забывать про более быстрое графическое ядро - там оптимизация способна принести существенный прирост.

Что касается относительной разницы в производительности внутри линеек, то по этому показателю поколения Intel Core третьего и четвертого поколений близки.

Таким образом, можно сделать вывод, что в новом поколении Intel решила снизить TDP вместо повышения частот работы. В результате прирост скорости работы ниже, чем мог бы быть, зато удалось добиться повышения энергоэффективности.

Подходящие задачи для разных процессоров Intel Core четвертого поколения

Теперь, когда мы разобрались с производительностью, можно примерно оценить, под какие задачи лучше всего подойдет та или иная линейка Core четвертого поколения. Сведем данные в таблицу.

Серия/линейка	Core i3	Core i5	Core i7
Мобильная М	серфинг Сети офисное окружение старые и казуальные игры	Все предыдущее плюс: профессиональное окружение на грани комфорта	Все предыдущее плюс: профессиональное окружение (3D-моделирование, CAD, профессиональная фото- и видеообработка и т. д.)
Ультрамобильная U	серфинг Сети офисное окружение старые и казуальные игры	Все предыдущее плюс: корпоративное окружение (к примеру, системы бухгалтерского учета) нетребовательные компьютерные игры при наличии дискретной графики профессиональное окружение на грани комфорта (вряд ли получится комфортно работать в том же 3ds max)
Сверхультрамобильная Y	серфинг Сети простое офисное окружение старые и казуальные игры		офисное окружение старые и казуальные игры

Из этой таблицы тоже хорошо видно, что в первую очередь стоит обращать внимание на серию процессора (M, U, Y), а уже потом на линейку (Core i3, i5, i7), поскольку линейка определяет соотношение производительности процессоров только внутри серии, а между сериями производительность заметно отличается. Это хорошо видно на сравнении i3 U-серии и i5 Y-серии: первый в данном случае будет производительнее второго.

Итак, какие выводы можно сделать по этой таблице? Процессоры Core i3 любой серии, как мы уже отмечали, интересны прежде всего ценой. Поэтому обращать на них внимание стоит, если вы стеснены в средствах и готовы смириться с проигрышем как по производительности, так и по энергоэффективности.

Мобильный Core i7 стои́т особняком из-за архитектурных отличий: четыре ядра, восемь потоков и заметно больше кэша L3. В результате он способен работать с профессиональными ресурсоемкими приложениями и показывать чрезвычайно высокий для мобильной системы уровень производительности. Но для этого ПО должно быть оптимизировано под использование большого количества ядер - в однопоточном ПО свои достоинства он не раскроет. И второе - эти процессоры требуют громоздкой системы охлаждения, т. е. устанавливаются только в крупные ноутбуки с большой толщиной, да и с автономностью у них не очень.

Core i5 мобильной серии предоставляют хороший уровень производительности, достаточный для выполнения не только домашне-офисных, но и каких-то полупрофессиональных задач. Например, для обработки фото и видео. По всем параметрам (потребление энергии, выделение тепла, автономность) эти процессоры занимают промежуточное положение между Core i7 М-серии и ультрамобильной линейкой. В общем, это сбалансированное решение, подходящее тем, кому производительность важнее, чем тонкий и легкий корпус.

Двухъядерные мобильные Core i7 - это примерно то же самое, что Core i5 М-серии, только немного производительнее и, как правило, заметно дороже.

Ультрамобильные Core i7 имеют примерно тот же уровень производительности, что и мобильные Core i5, но с оговорками: если система охлаждения выдержит длительную работу на повышенной частоте. Да и греются они под нагрузкой изрядно, что часто приводит к сильному нагреву всего корпуса ноутбука. Судя по всему, они достаточно дорогие, поэтому их установка оправдана только для топовых моделей. Зато их можно ставить в тонкие ноутбуки и ультрабуки, обеспечивая высокий уровень производительности при тонком корпусе и хорошей автономности. Это делает их отличным выбором для часто путешествующих профессиональных пользователей, которым важна энергоэффективность и малый вес, но часто требуется высокая производительность.

Ультрамобильные Core i5 показывают меньшую производительность по сравению со «старшим братом» серии, но справляются с любой офисной нагрузкой, при этом обладают хорошей энергоэффективностью и гораздо демократичнее по цене. В общем, это универсальное решение для пользователей, которые не работают в ресурсоемких приложениях, а ограничиваются офисными программами и интернетом, и при этом хотели бы иметь ноутбук/ультрабук, подходящий для путешествий, т. е. легкий, с небольшим весом и долго работающий от батарей.

Наконец, Y-серия тоже стоит особняком. По производительности ее Core i7 при удаче дотянется до ультрамобильного Core i5, но этого от него, по большому счету, никто не ждет. Для серии Y главное - высокая энергоэффективность и малое тепловыделение, позволяющее создать в том числе и безвентиляторные системы. Что же касается производительности, то достаточно минимально допустимого уровня, не вызывающего раздражения.

Кратко о Turbo Boost

На случай, если некоторые наши читатели подзабыли, как работает технология разгона Turbo Boost, предлагаем вам краткое описание ее работы.

Если грубо, то система Turbo Boost может динамически повышать частоту процессора сверх установленной благодаря тому, что постоянно следит, не выходит ли процессор за штатные режимы работы.

Процессор может работать только в определенном диапазоне температур, т. е. его работоспособность зависит от нагрева, а нагрев - от способности системы охлаждения эффективно отводить от него тепло. Но поскольку заранее неизвестно, с какой системой охлаждения будет работать процессор в системе пользователя, для каждой модели процессора указывается два параметра: частота работы и количество тепла, которое необходимо отводить от процессора при максимальной нагрузке на этой частоте. Поскольку эти параметры зависят от эффективности и правильной работы системы охлаждения, а также внешних условий (в первую очередь, температуры окружающей среды), производителю приходилось занижать частоту работы процессора, чтобы даже при самых неблагоприятных условиях работы он не терял стабильность. Технология Turbo Boost отслеживает внутренние параметры процессора и позволяет ему, если внешние условия благоприятны, работать на более высокой частоте.

Первоначально Intel объясняла, что технология Turbo Boost использует «эффект температурной инерции». В большинстве случаев в современных системах процессор находится в состоянии простоя, но время от времени на короткий период от него требуется максимальная отдача. Если в этот момент сильно поднять частоту работы процессора, то он быстрее справится с задачей и раньше вернется в состояние простоя. При этом температура процессора растет не сразу, а постепенно, поэтому при краткосрочной работе на очень высокой частоте процессор не успеет нагреться так, чтобы выйти за безопасные рамки.

В реальности довольно быстро выяснилось, что с хорошей системой охлаждения процессор способен работать под нагрузкой даже на повышенной частоте неограниченно долго. Таким образом, долгое время максимальная частота разгона была абсолютно рабочей, а к номинальной процессор возвращался лишь в экстремальных случаях или если производитель делал некачественную систему охлаждения для конкретного ноутбука.

Для того чтобы не допустить перегрева и выхода из строя процессора, система Turbo Boost в современной реализации постоянно отслеживает следующие параметры его работы:

температура чипа;
потребляемый ток;
потребляемая мощность;
число загруженных компонентов.

Современные системы на Ivy Bridge способны работать на повышенной частоте практически во всех режимах, кроме одновременной серьезной нагрузки на центральный процессор и графику. Что касается Intel Haswell, то пока у нас нет достаточной статистики по поведению этой платформы под разгоном.

Прим. автора: Стоит заметить, что температура чипа косвенно влияет и на потребляемую мощность - данное влияние становится явным при ближайшем рассмотрении физического устройства самого кристалла, поскольку электрическое сопротивление полупроводниковых материалов увеличивается с ростом температуры, а это в свою очередь ведет к увеличению потребления электроэнергии. Таким образом, процессор при температуре 90 градусов будет потреблять больше электроэнергии, чем при температуре 40 градусов. А поскольку процессор «подогревает» и текстолит материнской платы с дорожками, и окружающие компоненты, то и их потери электроэнергии на преодоление более высокого сопротивления также сказываются на энергопотреблении. Данное заключение легко подтверждается разгоном как «на воздухе», так и экстремальным. Всем оверклокерам известно, что более производительный кулер позволяет получить дополнительные мегагерцы, а уж эффект сверхпроводимости проводников при температуре близкой к абсолютному нулю, когда электрическое сопротивление стремится к нулю, знаком всем еще со школьной физики. Именно поэтому при разгоне с охлаждением жидким азотом и получается достигать таких высоких частот. Возвращаясь к зависимости электрического сопротивления от температуры, можно также сказать, что в какой-то мере процессор еще и сам себя подогревает: при повышении температуры, когда система охлаждения не справляется, повышается и электрическое сопротивление, что в свою очередь увеличивает потребляемую мощность. А это ведет к увеличению тепловыделения, что приводит к повышению температуры... Кроме того, не стоит забывать, что высокие температуры сокращают срок жизни процессора. Хотя производители и заявляют достаточно высокие максимальные температуры для чипов, стоит всё же по возможности удерживать температуру невысокой.

Кстати, вполне вероятно, что «крутить» вентилятор на более высоких оборотах, когда за счет него увеличится потребление электроэнергии системы, выгоднее по энергопотреблению, чем иметь процессор с высокой температурой, которая повлечет за собой потери электроэнергии на возросшем сопротивлении.

Как видите, температура может и не являться прямым ограничивающим фактором для Turbo Boost, то есть процессор будет иметь вполне приемлемую температуру и не уходить в троттлинг, но косвенно она влияет на другой ограничивающий фактор - потребляемую мощность. Поэтому про температуру забывать не стоит.

Подводя итог, технология Turbo Boost позволяет, при благоприятных внешних условиях работы, повышать частоту процессора сверх гарантированного номинала и тем обеспечивать гораздо более высокий уровень производительности. Это свойство особенно ценно в мобильных системах, где оно позволяет добиться хорошего баланса между производительностью и нагревом.

Но следует помнить, что обратной стороной медали является невозможность оценить (спрогнозировать) чистую производительность процессора, т. к. она будет зависеть от внешних факторов. Вероятно, это одна из причин появления процессоров с «8» на конце названия модели - с «задранными» номинальными частотами работы и выросшим из-за этого TDP. Они предназначены для тех продуктов, для которых стабильная высокая производительность под нагрузкой важнее энергоэффективности.

Во второй части статьи приведено подробное описание всех современных серий и линеек процессоров Intel Haswell, включая технические характеристики всех имеющихся процессоров. А также сделаны выводы о применимости тех или иных моделей.

Два быстрых ядра против четырех медленных

Методика тестирования

В данном случае процессорозависимость уже заметна, причем игре «интересны» физические ядра, но и дополнительными потоками она не брезгует. Но на уровне Core i5 уже, фактически, вновь «упираемся» в видеокарту.

Единственный, кто серьезно «провалился» — Core i5-6400. Высказанное в прошлый раз предположение, что игре очень важна частота L3, похоже, оказалось правильным. Многоядерные процессоры для LGA2011-3 тут как раз «спасало» именно количество выполняемых потоков вычисления, которые движок игры «умеет» грамотно утилизировать, но в младшей модели для LGA1151 оно, фактически, минимально-допустимое для нее.

Пример игры, которой по-прежнему достаточно и пары ядер безо всякого Hyper-Threading, так что высокочастотные Core i3 выглядят наилучшим образом. Редкий сегодня случай:)

Поскольку бывает и так. В принципе, приложению достаточно и четырех высокочастотных ядер — но из сегодняшних испытуемых таков Ryzen 3 1300X. Ryzen 5 1400 отстает от него незначительно благодаря SMT. Оба Core i5 — уже заметно: четыре однопоточных ядра и низкая частота. Все Core i3 еще медленнее. С практической точки зрения, впрочем, производительность можно считать достаточной, но... В паре с некоторыми процессорами видеокарта на базе GTX 1070 выдает уже и сотню кадров в секунду, на фоне чего 60 fps — совсем плохо. Можно обойтись и более медленной дискреткой. Заметим — касается всех испытуемых.

В этой игре отставание от «лучших» уже не столь велико, но оно тоже есть. Таким образом, времена, когда старшие Core i3 или младшие Core i5 отлично подходили для игрового компьютера практически независимо от видеокарты, остались в прошлом. Так что и с этой точки зрения пора что-то менять в указанных семействах:)

Еще один случай, когда почти уперлись в видеокарту, но именно, что почти . То есть уже сейчас желательно получать от процессоров чуть-чуть больше. Что, впрочем, логично и укладывается в старую эмпирическую формулу «соотношения цен 1:2». В том смысле, что аналогичная используемой нами видеокарта в рознице стоит в среднем 35 тысяч рублей — значит и процессор в пару к ней стоит подбирать хотя бы тысяч за 15 (если не современный, то с производительностью на уровне современного за эти деньги). А это, все-таки, уровень старших, а не младших Core i5 или Ryzen 5, не говоря уже о более бюджетных линейках. Впрочем, и их представители, вообще говоря, обеспечивают хороший уровень производительности — но нередко ее уже сами и ограничивают.

Итого

Несложно заметить, что вне зависимости от наличия или отсутствия межфирменной конкуренции (которая пока еще все равно не полная) «перетряхивать» сложившиеся много лет назад линейки процессоров Intel нужно было обязательно. Из всех причин, в принципе, достаточно одной: в текущем виде их некуда развивать, поскольку существенно увеличить частоты невозможно уже не только для топовых Core i7. Понятно, что логичнее было бы провести этот процесс «в одно касание», приурочив его к выходу седьмого поколения Core и сохранив совместимость в рамках одного сокета (при этом как минимум не выглядели бы столь странно ставшие почти одинаковыми Pentium и Core i3), однако на практике все получилось совсем по-другому.

Компания Intel прошла очень длинный путь развития, от небольшого производителя микросхем до мирового лидера по производству процессоров. За это время было разработано множество технологий производства процессоров, очень сильно оптимизирован технологический процесс и характеристики устройств.

Множество показателей работы процессоров зависит от расположения транзисторов на кристалле кремния. Технологию расположения транзисторов называют микроархитектурой или просто архитектурой. В этой статье мы рассмотрим какие архитектуры процессора Intel использовались на протяжении развития компании и чем они отличаются друг от друга. Начнем с самых древних микроархитектур и рассмотрим весь путь до новых процессоров и планов на будущее.

Как я уже сказал, в этой статье мы не будем рассматривать разрядность процессоров. Под словом архитектура мы будем понимать микроархитектуру микросхемы, расположение транзисторов на печатной плате, их размер, расстояние, технологический процесс, все это охватывается этим понятием. Наборы инструкций RISC и CISC тоже трогать не будем.

Второе, на что нужно обратить внимание, это поколения процессора Intel. Наверное, вы уже много раз слышали - этот процессор пятого поколения, тот четвертого, а это седьмого. Многие думают что это обозначается i3, i5, i7. Но на самом деле нет i3, и так далее - это марки процессора. А поколение зависит от используемой архитектуры.

С каждым новым поколением улучшалась архитектура, процессоры становились быстрее, экономнее и меньше, они выделяли меньше тепла, но вместе с тем стоили дороже. В интернете мало статей, которые бы описывали все это полностью. А теперь рассмотрим с чего все начиналось.

Архитектуры процессора Intel

Сразу говорю, что вам не стоит ждать от статьи технических подробностей, мы рассмотрим только базовые отличия, которые будут интересны обычным пользователям.

Первые процессоры

Сначала кратко окунемся в историю чтобы понять с чего все началось. Не будем углубятся далеко и начнем с 32-битных процессоров. Первым был Intel 80386, он появился в 1986 году и мог работать на частоте до 40 МГц. Старые процессоры имели тоже отсчет поколений. Этот процессор относиться к третьему поколению, и тут использовался техпроцесс 1500 нм.

Следующим, четвертым поколением был 80486. Используемая в нем архитектура так и называлась 486. Процессор работал на частоте 50 МГц и мог выполнять 40 миллионов команд в секунду. Процессор имел 8 кб кэша первого уровня, а для изготовления использовался техпроцесс 1000 нм.

Следующей архитектурой была P5 или Pentium. Эти процессоры появились в 1993 году, здесь был увеличен кэш до 32 кб, частота до 60 МГц, а техпроцесс уменьшен до 800 нм. В шестом поколении P6 размер кэша составлял 32 кб, а частота достигла 450 МГц. Тех процесс был уменьшен до 180 нм.

Дальше компания начала выпускать процессоры на архитектуре NetBurst. Здесь использовалось 16 кб кэша первого уровня на каждое ядро, и до 2 Мб кэша второго уровня. Частота выросла до 3 ГГц, а техпроцесс остался на том же уровне - 180 нм. Уже здесь появились 64 битные процессоры, которые поддерживали адресацию большего количества памяти. Также было внесено множество расширений команд, а также добавлена технология Hyper-Threading, которая позволяла создавать два потока из одного ядра, что повышало производительность.

Естественно, каждая архитектура улучшалась со временем, увеличивалась частота и уменьшался техпроцесс. Также существовали и промежуточные архитектуры, но здесь все было немного упрощено, поскольку это не является нашей основной темой.

Intel Core

На смену NetBurst в 2006 году пришла архитектура Intel Core. Одной из причин разработки этой архитектуры была невозможность увеличения частоты в NetBrust, а также ее очень большое тепловыделение. Эта архитектура была рассчитана на разработку многоядерных процессоров, размер кэша первого уровня был увеличен до 64 Кб. Частота осталась на уровне 3 ГГц, но зато была сильно снижена потребляемая мощность, а также техпроцесс, до 60 нм.

Процессоры на архитектуре Core поддерживали аппаратную виртуализацию Intel-VT, а также некоторые расширения команд, но не поддерживали Hyper-Threading, поскольку были разработаны на основе архитектуры P6, где такой возможности еще не было.

Первое поколение - Nehalem

Дальше нумерация поколений была начата сначала, потому что все следующие архитектуры - это улучшенные версии Intel Core. Архитектура Nehalem пришла на смену Core, у которой были некоторые ограничения, такие как невозможность увеличить тактовую частоту. Она появилась в 2007 году. Здесь используется 45 нм тех процесс и была добавлена поддержка технологии Hyper-Therading.

Процессоры Nehalem имеют размер L1 кэша 64 Кб, 4 Мб L2 кэша и 12 Мб кєша L3. Кэш доступен для всех ядер процессора. Также появилась возможность встраивать графический ускоритель в процессор. Частота не изменилась, зато выросла производительность и размер печатной платы.

Второе поколение - Sandy Bridge

Sandy Bridge появилась в 2011 году для замены Nehalem. Здесь уже используется техпроцесс 32 нм, здесь используется столько же кэша первого уровня, 256 Мб кэша второго уровня и 8 Мб кэша третьего уровня. В экспериментальных моделях использовалось до 15 Мб общего кэша.

Также теперь все устройства выпускаются со встроенным графическим ускорителем. Была увеличена максимальная частота, а также общая производительность.

Третье поколение - Ivy Bridge

Процессоры Ivy Bridge работают быстрее чем Sandy Bridge, а для их изготовления используется техпроцесс 22 нм. Они потребляют на 50% меньше энергии чем предыдущие модели, а также дают на 25-60% высшую производительность. Также процессоры поддерживают технологию Intel Quick Sync, которая позволяет кодировать видео в несколько раз быстрее.

Четвертое поколение - Haswell

Поколение процессора Intel Haswell было разработано в 2012 году. Здесь использовался тот же техпроцесс - 22 нм, изменен дизайн кэша, улучшены механизмы энергопотребления и немного производительность. Но зато процессор поддерживает множество новых разъемов: LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3, технологии DDR4 и так далее. Основное преимущество Haswell в том, что она может использоваться в портативных устройствах из-за очень низкого энергопотребления.

Пятое поколение - Broadwell

Это улучшенная версия архитектуры Haswell, которая использует техпроцесс 14 нм. Кроме того, в архитектуру было внесено несколько улучшений, которые позволили повысить производительность в среднем на 5%.

Шестое поколение - Skylake

Следующая архитектура процессоров intel core - шестое поколение Skylake вышла в 2015 году. Это одно из самых значительных обновлений архитектуры Core. Для установки процессора на материнскую плату используется сокет LGA 1151, теперь поддерживается память DDR4, но сохранилась поддержка DDR3. Поддерживается Thunderbolt 3.0, а также шина DMI 3.0, которая дает в два раза большую скорость. И уже по традиции была увеличенная производительность, а также снижено энергопотребление.

Седьмое поколение - Kaby Lake

Новое, седьмое поколение Core - Kaby Lake вышло в этом году, первые процессоры появились в середине января. Здесь было не так много изменений. Сохранен техпроцесс 14 нм, а также тот же сокет LGA 1151. Поддерживаются планки памяти DDR3L SDRAM и DDR4 SDRAM, шины PCI Express 3.0, USB 3.1. Кроме того, была немного увеличена частота, а также уменьшена плотность расположения транзисторов. Максимальная частота 4,2 ГГц.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели архитектуры процессора Intel, которые использовались раньше, а также те, которые применяются сейчас. Дальше компания планирует переход на техпроцесс 10 нм и это поколение процессоров intel будет называться CanonLake. Но пока что Intel к этому не готова.

Поэтому в 2017 планируется еще выпустить улучшенную версию SkyLake под кодовым именем Coffe Lake. Также, возможно, будут и другие микроархитектуры процессора Intel пока компания полностью освоит новый техпроцесс. Но обо всем этом мы узнаем со временем. Надеюсь, эта информация была вам полезной.

Об авторе

Основатель и администратор сайта сайт, увлекаюсь открытым программным обеспечением и операционной системой Linux. В качестве основной ОС сейчас использую Ubuntu. Кроме Linux интересуюсь всем, что связано с информационными технологиями и современной наукой.

· 16.02.2017

О том, что такое процессор (CPU), а также о его значимости, знают все. Фраза о том, что это «мозг» любого компьютера, навязла в зубах. Тем не менее, это правда, и возможности ноутбука или стационарного ПК во многом определяются именно этим компонентом. При планировании покупки нового компьютера надо понимать, что одной из главных характеристик является процессор. В каждой модели указывается название использованного CPU, основные характеристики. Как с первого взгляда определить, какой из них быстрее, а какой медленнее, какой предпочесть, если часто приходится работать автономно, а какой процессор лучше для игр? Этот материал – своего рода небольшой гайд, в котором я расскажу, какая существует маркировка процессоров Intel, как расшифровать ее, определить поколение и серию процессора, приведу основные характеристики. Поехали.

Основные характеристики процессоров

Помимо названия, каждый процессор имеет свой набор характеристик, отражающих возможность применения его для той или иной работы. Среди них можно отметить основные:

Количество ядер . Показывает, сколько физических процессоров скрывается внутри чипа. Большинство ноутбуков, особенно с процессорами версий «U», имеют по 2 ядра. Более мощные варианты имеют 4 ядра.
Hyper-Threading . Технология, позволяющая разделять ресурсы физического ядра на несколько потоков (обычно 2), выполняемых одновременно, с целью увеличить быстродействие. Таким образом, 2-ядерный процессор в системе будет видеться как 4-ядерный.
Тактовая частота . Измеряется в гигагерцах. В целом, можно сказать, что чем выше частота, тем производительнее процессор. Сразу оговоримся, что это далеко не единственный критерий, отражающий быстродействие CPU.
Turbo Boost . Технология, позволяющая поднять максимальную частоту работы процессора при высоких нагрузках. Версии «i3» лишены автоматического изменения частоты, а в «i5» и «i7» эта технология присутствует.
Кэш . Небольшой (обычно от 1 до 4 МБ) объем быстродействующей памяти, являющейся составной частью процессора. Позволяет ускорить обработку часто используемых данных.
TDP (Thermal Design Power) . Значение, показывающее максимальное количество тепла, которое необходимо отводить от процессора для обеспечения нормального температурного режима его работы. Обычно, чем выше значение, тем производительнее процессор, и тем он «горячее». Система охлаждения должна справляться с такой мощностью.

Маркировка процессоров Intel

Первое, что попадается на глаза – маркировка, состоящая из букв и цифр.

Что такое название – понятно. Под этим торговым именем производитель выпускает свои процессоры. Это может быть не только «Intel Core», но и «Atom», «Celeron», «Pentium», «Xeon».

За названием следует идентификатор серии процессоров. Это могут быть «i3», «i5», «i7», «i9», если идет речь о «Intel Core», либо могут быть указаны символы «m5», «x5», «E» или «N».

После дефиса первая цифра указывает поколение процессоров. На данный момент новейшим является 7-е поколение Kaby Lake. Предыдущее поколение Skylake имело порядковый номер 6.

Следующие 3 цифры – порядковый номер модели. В целом, чем выше значение, тем производительнее процессор. Так, i3 имеет значение 7100, I5 – 7200, i7 маркируется как 7500.

Последний символ (или два) означают версию процессора. Это могут быть символы «U», «Y», «HQ», «HK» или другие.

Серия процессора

За исключением бюджетных моделей ноутбуков или стационарных ПК, в остальных используются процессоры серий «Core i3», «Core i5», «Core i7». Чем выше цифра, тем мощнее CPU. Для большинства применений в повседневной работе оптимальным будет процессор i5. Более производительный нужен в том случае, если компьютер используется как игровой, или от него требуется особая вычислительная мощь для работы в «тяжелых» приложениях.

Поколение процессора

Компания Intel обновляет поколения своих процессоров примерно каждый год-полтора, хотя этот интервал имеет тенденцию к увеличению до 2-3 лет. От схемы «Тик-Так» они перешли на схему выпуска «Тик-Так-Так». Напомню, эта стратегия выпуска процессоров подразумевает, что в шаге «Тик» происходит переход на новый техпроцесс, причем изменения, вносимые в архитектуру процессоров, минимальны. В шаге «Так» на существующем техпроцессе выпускается процессор с обновленной архитектурой.

№	Название	Поддерживаемая память	Техпроцесс	Видеокарта	Год выпуска
1	Westmere	DDR3-1333	32nm	—	2008-2010
2	Sandy Bridge	DDR3-1600	32nm	HD Graphics 2000 (3000)	2011
3	Ivy Bridge	DDR3-1600	22nm	HD Graphics 4000	2012
4	Haswell	DDR3-1600	22nm	HD Graphics 4000 (5200)	2013
5	Broadwell	DDR3L-1600	14nm	HD Graphics 6200	2014
6	Skylake	DDR3L-1600/DDR4	14nm	HD Graphics 520 — 580	2015
7	Kaby Lake	DDR3L-1600/DDR4	14nm	HD Graphics 610 (620)	2016
8	Coffee Lake	DDR4	14nm	UHD Graphics 630	2017

Переход на более тонкий техпроцесс позволяет снизить энергопотребление, улучшить характеристики процессора.

Версия процессора

Этот показатель может оказаться едва ли не более важным, нежели просто сравнение, скажем, i3 с i5. Если говорить о ноутбуках, то в большинстве случаев используются 4 версии процессоров «Intel Core», имеющие различные значения TDP (от 4.5 Вт в версии «Y» до 45 Вт для «HQ»), и, соответственно, разную производительность и энергопотребление. Долгое время работы от аккумуляторов зависит не только от процессора, но и от собственной емкости применяемой батареи.

Приведу версии процессоров «Intel Core», начиная с самых маломощных.

«Y» / «Core m» — низкая производительность и пассивное охлаждение

Используется в портативных устройствах и небольших ноутбуках. Пассивное охлаждение позволяет сделать компьютер бесшумным. Тем не менее, для серьезных задач он не годится. При этом, даже учитывая TDP 4.5 Вт, компактность устройств не позволяет поставить серьезный аккумулятор, что сводит на нет все достоинства низкого энергопотребления.

В целом, если не стоит задача купить что-то типа Apple MacBook 12 или ASUS ZENBOOK UX305CA, то следует отдать предпочтение более производительным процессорам.

Модель	Тактовая частота, GHz	Turbo Boost, GHz	Кэш, MB	TDP, Вт	Видеокарта
Core i7-7Y75	1.3	3.6	4	4.5	Intel HD 615
Core m7-6Y75	1.2	3.1	4	4.5	Intel HD 515
Core i5-7Y54	1.2	3.2	4	4.5	Intel HD 615
Core i5-7Y30	1.0	2.6	4	4.5	Intel HD 615
Core m5-6Y57	1.1	2.8	4	4.5	Intel HD 515
Core m3-7Y30	1.0	2.6	4	4.5	Intel HD 615
Core m3-6Y30	0.9	2.2	4	4.5	Intel HD 515

«U» — для повседневного использования

Процессоры серии «U» — наиболее оптимальный выбор для ноутбука на каждый день. Это лучшее сочетание производительности, потребления энергии и стоимости. TDP 15 Вт позволяет добиться как способности справиться практически с любыми задачами, так и получить хорошее время автономной работы.

Есть модификации 7-го поколения процессоров с TDP 28 Вт, где используется улучшенная графическая подсистема Intel Iris Plus 640 или 650.

Обойтись пассивным охлаждением не удается, но это компенсируется производительностью. Отличие от более мощных версий заключается в наличии только 2 ядер, даже у серии «i7».

Примеры процессоров в таблице.

Модель	Тактовая частота, GHz	Turbo Boost, GHz	Кэш, MB	TDP, Вт	Видеокарта
Core i7-7600U	2.8	3.9	4	15	Intel HD 620
Core i7-7660U	2.5	4.0	4	15	Iris Plus 640
Core i7-7567U	3.5	4.0	4	28	Iris Plus 650
Core i7-7500U	2.7	3.5	4	15	Intel HD 620
Core i7-6600U	2.6	3.4	4	15	Intel HD 520
Core i7-6567U	3.3	3.6	4	15	Iris 550
Core i7-6500U	2.5	3.1	4	15	Intel HD 520
Core i5-7200U	2.5	3.1	3	15	Intel HD 620
Core i5-7267U	3.1	3.5	4	28	Iris Plus 650
Core i5-6287U	3.1	3.5	4	15	Iris 550
Core i5-6200U	2.3	2.8	3	15	Intel HD 520
Core i3-7100U	2.4	—	3	15	Intel HD 620

«HQ» / «HK» — четырехъядерные, высокопроизводительные

Лучший выбор, если подыскивается ноутбук для игр или работы с ресурсоемкими приложениями. Версия «HQ» имеет 4 ядра, что в сочетании с технологией Hyper-Threading дает 8 потоков. Потребляемая мощность (TDP) 45 Вт плохо сказывается на продолжительности автономной работы. Для того, чтобы ноутбук выдержал несколько часов при питании от батареи, желательно выбирать аккумуляторы большей емкости, например, с 6 ячейками.

«HK» отличается от «HQ» разблокированным множителем, что дает возможность заняться «разгоном», вручную повышая рабочую частоту процессора. Подобные версии процессоров 7-го поколения были анонсированы только в январе 2017-го года, так что на данный момент практически все модели ноутбуков основаны на процессорах версий «HK» и «HQ» предыдущего, 6-го поколения. Тем не менее, долго ждать новых моделей явно не придется.

Примеры процессоров в таблице.

Модель	Тактовая частота, GHz	Turbo Boost, GHz	Кэш, MB	TDP, Вт	Ядер/потоков	Видеокарта
Core i7-7920HQ	3.1	4.1	8	45	4/8	Intel HD 630
Core i7-7820HK	2.9	3.9	8	45	4/8	Intel HD 630
Core i5-7700HQ	2.8	3.8	6	45	4/8	Intel HD 630
Core i5-7440HQ	2.8	3.8	6	45	4/4	Intel HD 630
Core i5-7300HQ	2.5	3.8	6	45	4/4	Intel HD 630
Core i7-6970HQ	2.8	3.7	8	45	4/8	Iris Pro 580
Core i7-6920HQ	2.9	3.8	8	45	4/8	Intel HD 530
Core i7-6870HQ	2.7	3.6	8	45	4/8	Iris Pro 580
Core i7-6820HQ	2.7	3.6	8	45	4/8	Intel HD 530
Core i7-6770HQ	2.6	3.5	6	45	4/8	Iris Pro 580
Core i7-6700HQ	2.6	3.5	6	45	4/8	Intel HD 530
Core i5-6440HQ	2.6	3.5	6	45	4/4	Intel HD 530
Core i5-6300HQ	2.3	3.2	6	45	4/4	Intel HD 530

Xeon E – для высокопроизводительных рабочих станций

Эти процессоры используются в мощных ноутбуках, выполняющих роль высокопроизводительных рабочих станций. Такая техника ориентирована в первую очередь на тех, кто занимается 3D-моделированием, анимацией, проектированием, выполняет сложные расчеты, где требуется высокая мощность. Процессоры имею 4 ядра, присутствует технология Hyper-Threading.

Обычно о способности долгое время работать от аккумуляторов говорить не приходится. Автономность – это не тот «конек», который имеют ноутбуки, использующие такие процессоры.

Примеры процессоров в таблице.

Модель	Тактовая частота, GHz	Turbo Boost, GHz	Кэш, MB	TDP, Вт	Видеокарта	Поколение
Xeon E3-1535M v6	3.1	4.2	8	45	Iris Pro P630	7
Xeon E3-1505M v6	3.0	4.0	8	45	Iris Pro P630	7
Xeon E3-1575M v5	3.0	3.9	8	45	Iris Pro P580	6
Xeon E3-1535M v5	2.9	3.8	8	45	HD Graphics P530	6
Xeon E3-1505M v5	2.8	3.7	8	45	HD Graphics P530	6

Теперь перечислю остальные процессоры, которые можно встретить в ноутбуках, но которые не входят в семейство «Intel Core».

«Celeron» / «Pentium» — для экономных и никуда не спешащих

	Низкая стоимость. Легкие задачи (веб-серфинг, офисные программы).
	Игры, не для серьезной работы.

Следует забыть об играх (за исключением совсем простеньких), тяжелых задач. Удел ноутбуков с такими процессорами – неторопливая офисная работа, серфинг в интернете. Отдать предпочтение моделям с CPU такого уровня можно только, если цена – один из основных критериев выбора, либо планируется использовать Linux или ОС от Google. В отличие от Windows, аппаратные требования заметно ниже.

Процессоры Celeron имеют потребляемую мощность от 4 до 15 Вт, причем те модели, которые начинаются с буквы «N» (например, N3050, N3060 и т. д.) потребляют от 4 до 6 ватт. Модели с буквой «U» (например, 2957U, 3855U и т. д.) в конце более производительные и их мощность уже доходит до 15 Вт. Выигрыша в автономной работе в случае использования Celeron Nxxxx обычно нет, т. к. в бюджетных моделях ноутбуков экономят в том числе и на аккумуляторах.

Процессоры Pentium производительнее Celeron, но все равно относятся к бюджетному сегменту. TDP у них на том же уровне. Длительность работы от батарей может составлять несколько часов, что при не столь унылой, как у Celeron, производительности позволяет получить весьма приличный офисный ноутбук.

Эти процессоры существуют как в двухъядерном, так и в четырехъядерном вариантах.

Примеры процессоров в таблице.

Модель	Тактовая частота, GHz	Turbo Boost, GHz	Кэш, MB	Ядер/потоков	TDP, Вт	Видеокарта
Pentium N3560	2.4	—	2	2/2	37	HD Graphics
Pentium 4405U	2.1	—	2	2/4	15	HD 510
Pentium N3700	1.6	2.4	2	4/4	6	HD Graphics
Celeron N2970	2.2	—	2	2/2	37	HD Graphics
Celeron 3765U	1.9	—	2	2/2	15	HD Graphics
Celeron N3060	1.6	2.48	2	2/2	6	HD Graphics

«Atom» — долгая работа от аккумулятора и удручающая производительность

Примеры процессоров в таблице.

Модель	Тактовая частота, GHz	Turbo Boost, GHz	Кэш, MB	Видеокарта
Atom x7-Z8700	1.6	2.4	2	HD Graphics
Atom x5-Z8500	1.44	2.24	2	HD Graphics
Atom Z3735F	1.33	1.83	2	HD Graphics

Встроенная графика

Все процессоры имеют встроенную видеокарту, которая маркируется как «Intel HD Graphics». У процессоров 7-го поколения маркировка видеоядра начинается с «6» (например, HD Graphics 610), у 6-го поколения – с «5» (например, HD Graphics 520). Часть процессоров, относящихся к топовым, имеет более мощную встроенную видеокарту, маркируемую как «Iris Plus». Так, процессор i7-7600U имеет «на борту» видеокарту Intel HD Graphics 620, а i7-7660U – «Iris Plus 640».

О серьезной конкуренции с решениями NVidia или AMD речь не идет, тем не менее, для повседневной работы, просмотра видео, несложных игр или при низких настройках, поразвлечься все же удастся. Для более серьезных игровых запросов необходимо наличие дискретной видеокарты.

UPD. 2018. Пора внести дополнение в сказанное. С недавних пор в линейке выпускаемых процессоров Intel появились модели, которые имею в маркировке букву «G» в конце. Например, i5-8305G, i7-8709G и другие. Что в них особенного? для начала скажу, что эти CPU ориентированы на использование в ноутбуках и нетбуках.

Особенность их — в использовании «встроенного» графического видеопроцессора, выпущенного компанией AMD. Вот такое вот совместное творчество двух заклятых конкурентов. Я не даром заключил слово «встроенное» в кавычки. Хотя оно и считается одним целым с процессором, физически — это отдельный чип, хотя и располагающийся на одной подложке с CPU. AMD поставляет готовые графические решение, а компания Intel только устанавливает их на свои процессоры. Дружба — дружбой, а вот чипы все же врозь.

«Короче, Склифосовский!»

«Так какой процессор лучше для меня», наверное, спросят многие. Написано много, в разновидностях, характеристиках и прочем можно заплутать, а выбрать что-то надо. Ну что ж, для нетерпеливых сведу все в одну табличку, которая расставит процессоры по их применимости для тех или иных целей.

Класс ноутбука	Рекомендуемый CPU	Пример	Автономность, час
Рабочая станция / мощный игровой	Core i5 / i7 HQ	Core i7-7820HK, Core i5-7440HQ	3-8
	Core i7 U	Core i7-7500U	5-17
Универсальный	Core i5 U	Core i5-7200U, Core i5-6200U, Core i5-6300U	5-17
Универсальный, с повышенными возможностями	Core i7 U	Core i7 8550U	5-17
Универсальный	Core i5 U	Core i5 8250U,	5-17
Ультрабук, тонкий компактный	Core m / Core i5 / i7 Y	Core m3, Core i5-7Y54	5-9
Бюджетный	Celeron, Pentium	Celeron N3050, Pentium N4200	4-6
Планшет, дешевый компактный ноутбук	Atom	Atom Z3735F, Atom x5	7-12

Upd. 2018. Время не стоит на месте и после появления нового, 8-го поколения процессоров, приходится заметно пересматривать применимость процессоров для тех или иных задач. В частности, особо заметные изменения произошли в сегменте энергоэффективных «U» процессоров. В 8-м поколении это наконец-то полноценные 4-ядерные «камни» с существенно лучшей производительностью, нежели из предшественники, при сохранении того же значения TDP. Посему, смысла в выборе что-то типа i7 7500U, i5 7200U и т. п. я не вижу.

Единственный аргумент, который может повлиять на решение предпочесть именно эти CPU — существенная скидка на ноутбуки с ними на борту. В других случаях, против новых процессоров у старых «U» нет никаких шансов.

Сразу скажу, что это усредненная классификация, не учитывающая финансовые затраты, необходимость выбора того или иного варианта. Да и общая производительность зависит не только от процессора. Даже мощный «камень» может не раскрыть свой потенциал, если установлен небольшой объем памяти, используется бюджетный жесткий диск, и при этом используются программы, «жадные» до аппаратных ресурсов.

Вас также может заинтересовать...

189 комментариев

Следующие 3 цифры – порядковый номер модели. В целом, чем выше значение, тем производительнее процессор. Так, i3 имеет значение 7100, I5 – 7200, i7 маркируется как 750;что это значит? почему приведены процессоры именно 7-го поколения?

Всем привет!
Хотел узнать насчет процессоров Intel. Я давно заметил, что покупая только что вышедший процессор на его крышке указан год, но год не соответствует году покупки, например процессор презентовали в 2018г., а на процессоре Intel ’13.
Это год разработки?
Андрей, здравствуйте. помогите выбрать себе ноутбук для игры дота 2 . Сумма до 70 тыс. Завтра поеду за ноутом я так и не определился какой хочу) много читал какой взять и тп. Но так как я не шарю в этом мне это почти ничего и не дало)) помогите советом, заранее спасибо.
Здравствуйте. А у меня вот такой на стационарном ПК
asustek computer inc motherboard M4A785T-M (AM3)
amd phenom iix4 965 deneb 45nm technology. Возможно ли найти замену материнской плате?
Хорошая статья, познавательная 🙂
Но имеется одно замечание и, в последствии, вопрос. В статье нет описания маркировок T, K, S. А еще Пентиумы бывают G-серий, но это неважно)
И следующий сразу на счёт маркировки k. Насколько я знаю, k — значит разблокированный множитель, т.е. процессор поддается разгону, это так?
Имеет ли k-множитель какое-то отношение к технологии Hyper-Threading?
Не могу понять, почему i7-3770k имеет 4 ядра и 8 потоков, а схожий по производительности i5-3570k имеет 4 ядра и 4 потоки, хотя в обеих есть маркировка k.
Здравствуйте. Ищу ноутбук для работы с AutoCad 2016. Помогите советом какой выбрать. Информации очень много, но свести все это в кучу не получается. Заранее спасибо.
Добрый день. Супер статья. Я давно интересовался и есть вопрос… как раз вот про букву М… я видел что вы ответили про мобиьность… но хльеллсб бы знать существенна ли разница с U и HQ/HK. Каков проц скажем в плане игр и работы с графичечкими редакторами?
Скажите, пожалуйста, что лучше lenovo i5-7200U+мх130 8ram ddr4-2133 или acer i3-8130U+mx150 8ram ddr4-2133? Есть ли смысл переплачивать за более дорогой acer?
Здравствуйте у меня ноутбук acer aspire 7750g intel core i5 2450M 2.50GHz +turbo boost хочу поставить видеокарту внешнюю через EXP GDC
есть ли смысл и какую оптимальную видеокарту взять для игр спасибо
Здравствуйте!
Есть еще вопросы…..
Нашел три интересных варианта с i7 8750H с GTX 1070…и один с i7 7700HQ с GTX 1080.
i7 7700HQ с GTX 1070 много вариантов и цена пониже.
Вообще завис с выбором Асер, Асус или Дел. Все очень крутые (на мой взгляд)…..в одной ценовой нише.
С крутой карточкой это ASUS ROG GL702VI …..есть смысл?
Плюс нашел вариант с процессором i7 7820HК (вроде очень популярный ранее).
И сколько под это дело оперативной лучше?
Беру в основном для игр….,что посоветуете?
До сих пор пользовался техникой попроще. Намногооо.
Часто менять не получается, хочется с запасом.Спасибо.
Добрый вечер, спасибо что дали некоторое прояснение по этой теме, если не сложно можете посоветовать несколько игровых ноутбуков в бюджете до 45 тысяч, присмотрел HP 15-bs105ur 2PP24EА, но хотел бы ваши варианты ещё услышать.
Заранее благодарю.
Добрый день! Подскажите пожалуйста, нужен ноутбук для программирования. Рассматриваем варианты типа Aser swift 5 на 16 Gb оперативки с Intel Core i7 8550U. Знаю что в ультрабуках идет ограничение частоты процессора для снижения перегрева. Как Вы думаете, это сильно повлияет на работу ноута? Или лучше рассмотреть варианты ноутбуков потяжелее, но с воздушным охлаждением?
Андрей, добрый вечер. Спасибо за статью, очень информативно. Буду признателен если разъясните один момент. Примерно сузил круг, с учетом моих потребностей(диагональ 17, не для игр, для автокада 3d? бюджет до 65тр) до ACER Aspire A717. Но тут запутался в модификациях. Есть две аналогичные модификации с разницей только в серии. Первая по дешевле экран: 17.3″; разрешение экрана: 1920×1080; процессор: Intel Core i5 7300HQ; частота: 2.5 ГГц (3.5 ГГц, в режиме Turbo); память: 8192 Мб, DDR4; HDD: 1000 Гб, 5400 об/мин; SSD: 128 Гб; nVidia GeForce GTX 1050 - 2048 Мб вторая дороже на 6тр(65тр) Intel Core i7 7700HQ; частота: 2.8 ГГц (3.8 ГГц, в режиме Turbo); память: 8192 Мб, DDR4; HDD: 1000 Гб, 5400 об/мин; SSD: 128 Гб; nVidia GeForce GTX 1050 - 2048 Мб;
Стоит ли переплачивать из за серии? и вообще нормальное железо для моих требований? Еще озадачен тем что эти цены актуальны при условии что операционка линукс на винде будет дороже тысяч на 7-10.
- Здравствуйте.
  Линукс — это, считайте, без операционки. За него денег не берут. А лицензионная Windows — это минимум несколько тысяч.
  Автокад любит процессоры с частотой повыше. В общем, i7 лучше, но есть одно — охлаждение. не факт, что ноутбук справится с охлаждением i7 при длительной нагрузке. В смысле, справиться то он справится, но вот насколько быстрее будет в этом режиме работать i7 по сравнению с i5 — это вопрос. И лучше бы памяти побольше. Я бы все же закладывал памяти 16 ГБ. Больше, наверное, не особо надо. Хотя можно проапгрейдить самому позже, если понадобится. SSD — обязательно. Лучше бы 240-256 ГБ, 128 все же маловато. Думаю, i5 хватит.
  А почему именно ноутбук? Не лучше ли для таких задач все же стационар? И апгрейдить проще, и с охлаждением никаких проблем.
  - Большое спасибо. Специфика работы такая что удобнее ноут. с охлаждением куплю подставку чтобы не парился)) можно дешевле без ssd купить, но там надо всю заднюю крышку снимать чтобы добавить ssd? что чревато потерей гарантии, а модификации с большей емкостью идут и с более дорогими компонентами. Отдельно есть окошко для обычного жесткого диска, может туда можно запихнуть гибридный вариант hhd+ssd? Еще очень интересно на сколько хуже или лучше процессор 8го поколения но с серией U(2ядра), чем процессор 7ой серии но серии HQ?
На коробке указана модификация NH.GTVER.006. На сайте проищводителя я такую сборку вообще не вижу. В ситилинке про матрицу там ничего не сказано, но менеджеры по телефону говорят что ips. В других магазинах смотрел, там тоже пишут ips. В любом случае буду пробовать вернуть или обменять, настаивая на то что в течении 7 дней имею право по закону и договору)
Здравствуйте, не могли бы прокомментировать вот этот агрегат:
Dell Vostro 5568 (Intel i5-7200U 2500МГц / 8192МБ / SSD 256GB / nVidia GeForce 940MX / золотой)
День добрый, Андрей!
Прошу совета по выбору ноутбука.
Бюджет — в пределах до 50-55. Но если дешевле можно уложиться, то куда лучше.
Основная цель — подключение к 4К телевизору и возможность просмотра контента (видео) в данном формате. Игры не актуальны, но возможность их потянуть (в 4К, ну либо в FullHD) будет хорошим дополнением. Работа с документами, серфинг.
Номинанты:
1. Acer Aspire A715-71G-51J1 NX.GP8ER.008
2. ASUS FX553VD-DM1225T 90NB0DW4-M19860
3. Dell G3-3579 G315-7152 Blue
Иметь ввиду, что HDD и SSD увеличим своими силами, RAM доустановим в будущем.
Заранее благодарен!
PS Из Вашей публикации и ответов на комментарии выяснил, что необходимо подбирать ноутбук без ОС. Это заметно удешевляет его финальную стоимость.
Здравствуйте.
Подскажите пожалуйста. Выбор ноутбука, стоит у моделей Asus и MSI.
Какой модели будет предпочтительнее?
Главное вычислительная мощность и оперативка. Например для работы с дав программами.
Здравствуйте. Ищу игровой ноутбук в ценовой категории до 70 000:
В магазинах советуют
— Asus VivoBook 15 K570UD
— Lenovo IdeaPad 330 Series 330-15ICH
Оцените и подскажите какие другие модели могут подойти. Фирма предпочтительнее Асус, но от других нос воротить не буду. Хочется выбрать оптимальную подборку процессора (i5 8300H/ i7 8550U/ i7 8750H и выше) и видеокарты (GeForce® GTX 1050/ GeForce® GTX 1050 Ti и выше) + SSD. Экран предпочтительнее 17.
Заранее благодарен.
P.S. Правда ли что i5 8300H будет быстрее разряжать и перегревать ноут? Стоит ли ориентироваться на него или на линейку i7 в приделах моей суммы?
Добрый день. Порекомендуйте, пожалуйста, ноутбук для: разработки(чтобы IDE — без проблем), photoshop, illustrator. Желательно, чтобы ssd + hdd(но можно и просто hdd, с возможностью добавления ssd), оперативки 8гб(можно больше). Сама запуталась в вариантах…
Предыдущий был с i5 2-го поколения, 6 гб оперативки и интегрированная+дискретная видеокарта. Хочется не хуже, бюджет 50к.
Спасибо!
Здравствуйте, Андрей! Понимаю, что статья о процессорах, но вижу, что помогаете и с выбором ноутбука. Обращусь с такой же просьбой и я. Голову сломала уже — информации много перечитала, видео пересмотрела … всё перемешалось.)) Ноутбук нужен для использования дома в основном для дочери для учёбы, но иногда будем пользоваться и мы с мужем — ему делать презентации, мне- для работы с фото, смотреть фильмы. У дочери проблемы со зрением — рассматриваем только 17 дюймовый экран с хорошим разрешением.Мы не игроманы — в танки играть не планируем. Может если только в лёгкие игры, да и то для детей. Бюджет до 1500$. Ну +\- 200$. Рассматриваем фирмы Asus,Aser и Dell. Предпочтение отдаём последнему. HP не рассматриваем, аргументов нет, просто интуитивно не хочется. И ещё хотелось бы ноутбук металлический. Вес не смущает-использовать будем только дома. Пожалуйста, посоветуйте несколько моделей на Ваш взгляд подходящие нашей семье. За ранее огромное спасибо!
Здравствуйте.
Ищу ноутбук для работы. Занимаюсь бухгалтерией и много смотрю в экран. Бюджет около 850 долларов. Хотелось выбрать ноут с хорошим экраном 15,6 дюймов и возможностью поиграть иногда в игры (на средних и низких настройках, но современные игры). Из всех моделей за эти деньги приглянулись Ноутбук Acer Aspire 7 A715-72G-513X NH.GXBEU.010 Black и Ноутбук Lenovo IdeaPad 330—5ICH 81FK00FMRA Onyx Black (https://ktc.ua/goods/noutbuk_lenovo_ideapad_330_15ich_81fk00fmra_onyx_black.html , https://ktc.ua/goods/noutbuk_acer_aspire_7_a715_72g_513x_nh_gxbeu_010_black.html). Начинка вроде одинаковая. Не могу определиться. Помогите сделать выбор. Может что-то я упустила? Может модель есть поинтересней? ОС поставлю сама. SSD можно доставить в любой ноут или для этого долен стоять специальный разъем?
Здравствуйте! Не могли бы Вы посоветовать надёжный ноутбук в районе до 40.000. Нужен для просмотра фильмов, прослушивание музыки, интернет. В игры не играю.Ранее рассматривала Ноутбук HP 15-bw065ur 2BT82EA, но очень смущает, что про эту фирмы не очень хорошие отзывы. (проблема с охлаждением). Теперь рассматриваю ноутбук ASUS R542UF-DM536T.Но в нём теперь смущает то, что процессор Core i3-8130U 2.2 ГГц. Я так поняла, если буква U, то брать не стоит. В общем, я запуталась в характеристиках и не знаю, какой выбрать. Посоветуйте, пожалуйста.
Привет вам из Кыргызстана, и я хотел бы узнать, у меня стоит выбор между i5 8265U с 8 гб оперативкой, видеокартой mx130 на 4гб и i5 7300HQ с 8 гб оперативкой, видеокартой GTX 1050 Ti. Что выбрать (цель покупки — программирование и может быть в будущем игрушки поиграть) , при том что второй вариант продается Б/У? Цена первого 43,5к, а второй отдают за 45к сомов (по курсу сом и рубли почти 1 к 1). Буду благодарен за ответ)
День добрый!
Проконсультируйте пожалуйста по бюджетной оперативной памяти.
Купил ноутбук с 4GB RAM распаянной на борту. Проверил наличие свободного слота под доп планку.
По объему и частоте буду докупать DDR4 2133 8GB.
Поиском обнаружил следующие бренды:
1. Apacer
2. Goodram
3. Foxline
Какому производителю. лучше отдать предпочтение? Цена у всех в районе 3300-3700 руб. Или может есть еще какие производители?
Заранее благодарен!
Здравствуйте. Подскажите какой выбрать ноутбук для работы и просмотра фильмов. Нужен не дорогой, присмотрел на выбор пока два варианта: Ноутбук ASUS F540BA-GQ193T (AMD A6 2.6GHz/15.6”/1366х768/4GB/500GB HDD/AMD Radeon R4/DVD нет/Wi-Fi/Bluetooth/Win10 Home x64) и Ноутбук Lenovo IdeaPad 330-15AST (81D600FQRU) (AMD A4-9125 2.3GHz/15.6”/1366х768/4GB/500GB HDD/AMD Radeon 530/DVD нет/Wi-Fi/Bluetooth/Win10 Home x64). И еще, в чем разница в двух практически одинаковых моделях ноутбуков, но только разные буковки:Lenovo IdeaPad 330-15AST (81D6002GRU) и Ноутбук Lenovo IdeaPad 330-15AST (81D600FQRU). В скобочках обозначение. Инфа с сайтов двух известных торговых сетей. Буду очень признателен за ответ.Спасибо.

Haswell – четвертое поколение ЦП микроархитектуры Intel Core. Этакий «так» для Ivy Bridge, с типичной 22 нм технологией производства. Но мне хотелось бы начать обзор с одной причины, а вернее – следствия того, куда направлен вектор развития процессоров.

«Темный кремний»

Полвека назад один из основателей Intel Гордон Мур сформулировал закон, согласно которому количество транзисторов на кристалле удваивается приблизительно каждые два года. Правило соблюдалось на протяжении половины столетия, поскольку появлялись новые технические процессы, и производство постепенно переходило с 150 нм на 28 нм, продолжая постоянно уменьшаться. Еще несколько лет тому назад считалось, что после 45 нм перейти на 28 нм будет трудно, а до 14-10 нм доберутся только самые продвинутые и богатые производители.

Но в этом году AMD готовится освоить 20-22 нм техпроцесс, а Intel изготавливает 22-нанометровые решения уже больше года. К 2018-2020 годам число слоев металлизации достигнет 18-20, а количество транзисторов внутри процессора превысит триллион! Сумасшедшие цифры, говорящие о практически достигнутом пределе технологий.

Обратная сторона медали – это растущие токи утечки, протекающие через закрытый транзистор, что является основным фактором роста энергопотребления, которое в идеальном случае не должно меняться. Но в существующей реальности в результате глобального роста энергопотребления, а значит, и тепловыделения, процессоры постепенно превращаются в маленькие ядерные реакторы. И на этом этапе инженерам пришлось искать варианты решения проблемы.

Существует несколько подходов, позволяющих микроэлектронике процветать в эпоху темного кремния: внедрение новых технологических достижений, специализация и управление энергопотреблением и оптимизация на системном уровне, параллелизация для повышения энергоэффективности.

Так как процессор в разный период времени своей работы задействуется не полностью, а лишь частично, появилась идея отключать неиспользуемые блоки, которые получили название «темный кремний». И чем больше погасших участков (те, что работают на значительно пониженной тактовой частоте или полностью отключены), тем меньше энергопотребление CPU.

В будущем микроэлектронике потребуется совершить прорыв в использовании транзисторов, которые изготовлены не по традиционной MOSFET-технологии. Изобретение Tri-Gate- и FinFET-транзисторов, а также High-K-диэлектриков позволило на одно-два поколения процессоров отсрочить неизбежное, все же микроэлектроника приближается к финальной стадии развития. Хотя бы потому, что недавно внедренные технологии являются, по сути, разовыми улучшениями.

Попытки найти замену MOSFET предпринимаются давно, и часть из них уже существует в кремнии. Сейчас есть как минимум два кандидата: TFET-транзисторы и наноэлектромеханические транзисторы. От них ожидают радикального уменьшения токов утечки, но промышленное изготовление пока не освоено. По той же причине из-за роста токов утечки увеличивать число ядер по мере уменьшения размера ячеек невозможно. Иначе одновременное включение всех исполнительных устройств приведет к чрезвычайно высокому уровню энергопотребления.

По мнению современных аналитиков, это недопустимо. Да и снабжать такие ЦП двухкилограммовыми радиаторами глупо. Не стоит забывать и о силовой части, расположенной на материнской плате. Ей придется выдавать ток огромный силы. Поэтому внедрение «темного кремния» в процессоры на данный момент единственный способ сдержать TDP в разумных рамках и не уменьшить удельную производительность CPU. Фактически это ответ на рост частоты, энергопотребления и числа транзисторов.

Отдельного внимания требует оговорка о финансовой стороне вопроса производства процессоров. Теоретически, чем больше кристаллов помещается (поскольку их размер уменьшился), тем выгоднее производить новые модели. Но на практике это становится практически бессмысленным: появляются проблемы корпусирования, затраты на разработку и изготовление новых литографических масок составляют до трети себестоимости производства, что приводит к росту стоимости за единицу площади кремния. И, в конечном счете, делает переход на новый техпроцесс финансово непривлекательным. Не забудьте и о возврате потраченных средств. Чем быстрее и чаще вы переходите с большего на меньший техпроцесс, тем дольше вам надо выпускать и продавать товар. С другой стороны, выход годных кристаллов выше.

Второй сценарий развития процессоров – это уменьшение площади кристалла. Что и происходит каждые два-три года. Сам по себе вариант неплохой, разве что придется усложнять разводку микросхемы, закупать дорогостоящее оборудование, проводить исследования. Помимо этого, на определенном этапе разработчики получат сильно перегретые участки в процессоре и столкнутся с проблемой охлаждения. Явный тому пример – переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge.

А с выходом Haswell дополнительный нагрев создают элементы управления питанием, расположенные теперь под крышкой. Вероятнее всего оставшаяся часть площади при переходе на более тонкий техпроцесс будет использована для снижения энергопотребления – с девизом «Больше темного кремния – значит лучше!».

И в итоге ввод нового понятия («темный кремний») позволяет производителям экономить пиковое и среднее энергопотребление, оставаясь в рамках фиксированного размера кристалла и ограниченного TDP. Так что в ближайшем будущем процессоры будут сохранять полезную площадь и постепенно сокращать энергопотребление.

Haswell: вид снаружи

Двух- и четырехъядерный варианты Haswell.

Решения поколения Haswell создавались с оглядкой на постоянно растущий сектор ноутбуков и ультрабуков. Поэтому к новым процессорам выдвигались соответствующие требования. А десктопный вариант – это адаптированный к настольным системам ЦП с большими частотами. Увы, но вычислительная часть Haswell не является его преимуществом по отношению к Ivy Bridge. Вообще, говоря о производительности новых моделей Intel, в первую очередь обращают внимание на структурные изменения (система питания перебралась в CPU, новое графическое ядро), а не на удельную скорость выполнения 2D задач.

Революционных изменений архитектуры Intel HD Graphics в Haswell по сравнению с Ivy Bridge нет, но есть новые возможности (в том числе увеличенное количество исполнительных устройств и некоторые архитектурные улучшения), приводящие к росту производительности и существенному снижению энергопотребления.

Поддерживаемые API:

Haswell – DirectX 11.1, OpenGL 4.0 и OpenCL 1.2;
Ivy Bridge – DirectX 11.0, OpenGL 3.3 и OpenCL 1.1.

В зависимости от модели процессора GPU Haswell будут выпускаться в разных модификациях, отличающихся количеством исполнительных устройств (EU). К модификациям GT1 и GT2 добавится новая - GT3. Она будет включать не только вдвое больше EU, чем GT2, но и двукратное увеличение количества блоков растеризации, операций с пикселями (Stensil buffer, Color Blend), и кэша третьего уровня. Такой подход теоретически на 50-70% поднимет пиковую производительность встроенной графики, которая, как вы знаете, все еще существенно проигрывает APU (Accelerated Processing Unit) AMD.

Смотрим вглубь

Для того чтобы понять, насколько серьезно Intel расширила отведенную для GPU часть процессора, сначала надо оценить количественные улучшения. Так, Command Streamer (CS) дополнен одним блоком Resource Streamer (RS). Блок сам по себе уникален для современной архитектуры Intel, потому как отлично вписывается в концепцию переложения работы с CPU на GPU. Частично он делает то, что раньше делали драйверы, но, увы, полностью заменить программную сущность он не в силах.

Продолжается и развитие управлением Ring Bus. Еще со времен Sandy Bridge Intel уловила направление развития технологий и высокую значимость энергопотребления, и «отвязала» частоту кольцевой шины от вычислительных блоков ЦП. Теперь Ring Bus изменяет свою частоту в более широких пределах и даже независимо от частоты процессора, что дополнительно экономит энергию.

Обновились и блоки медиасистемы - в целом они такие же, как и в Ivy Bridge, но, как всегда , лучше.

Кодирование MPEG2;
Улучшение качества кодирования видео, возможность выбора между производительностью и качеством (режимы Fast, Normal и Quality);
Декодирование SVC (Scalable Video Coding) в AVC, VC1 и MPEG2;
Декодирование Motion JPEG;
Декодирование видео высокого разрешения - до 4096х2304 пикселей.

В процессоре появилось новое исполнительное устройство – Video Quality Engine («Блок качества видео»), которое отвечает за различные улучшения качества (шумоподавление, деинтерлейсинг, коррекция тона кожи, адаптивное изменение контраста). Но только в Haswell к ним добавили еще две особенности: стабилизацию изображения и преобразование частоты кадров.

Со стабилизацией изображения мы знакомы давно, поскольку GPU и APU AMD давно предложили ее нам, а преобразование частоты кадров фишка гораздо более интересная. Это аппаратное решение, которое преобразует 24-30 кадровое видео в 60 кадров! В компании Intel заявляют об интеллектуальном совмещении и добавлении кадров, а не о простом размножении или интерполировании кадров. Если кратко, технология вычисляет движение соседних кадров и с помощью блока «преобразования частоты кадров» делается интерполяция и вставка.

Помимо этого появились следующие возможности:

Работа трех мониторов одновременно;
Display Port 1.2 с последовательным подключением панелей;
Поддержка дисплеев высокого разрешения до 3840х2160 @ 60 Гц через Display Port 1.2 и 4096х2304 @ 24 Гц через HDMI включительно;
Расположение «Коллаж».

Режим «Коллаж» соединяет четыре монитора, превращая всю доступную поверхность в 4К дисплей. Для этого предполагается использовать специальные разветвители.

Что касается самой архитектуры, то блочная схема, когда все процессоры построены из отдельных унифицированных блоков, никуда не делась. Но самое главное то, что процессоры Haswell просто-таки требуют нового разъема, очевидно тоже энергоэффективного .

Новая архитектура Haswell по-прежнему отлично справляется с моно- и многопоточной нагрузкой. Ревизии подверглись две вещи: очередь декодированных инструкций и емкость буферов (в сторону увеличения). Это дало некоторое увеличение точности предсказания переходов и повышение оптимизации разделения потоков в режиме Hyper-Threading. Важным элементом в строении стали новые инструкции, призванные в нужный момент дать двукратный рост скорости. К сожалению, увеличенная пропускная способность кэш-памяти (первого и второго уровней) соседствует со старой латентностью.

Процессоры Intel Core выполняли до шести микроопераций параллельно. Хотя внутренняя организация и содержит более шести исполнительных устройств, в системе есть только шесть стеков исполнительных блоков. Три порта задействуются для операций с памятью, оставшиеся три – для других вычислений (математических).

На протяжении многих лет Intel добавляла дополнительные типы инструкций и меняла ширину исполнительных блоков (например, в Sandy Bridge были добавлены 256-битные AVX операции), но она не пересматривала количество портов. А вот Haswell наконец-то обзавелся еще двумя исполнительными портами.

Для модельного ряда Haswell Intel ввела новое условие по части питания. Процессоры будут работать с интегрированными регуляторами напряжения, которые установлены внутри. Хотя нет никаких преград для полной интеграции питания в кремний, разработчики ограничились отдельной микросхемой рядом с кристаллом CPU.

В Haswell установлено двадцать ячеек, каждая из которых размером 2.8 мм 2 и создает виртуальные 16 фаз с максимальной силой тока 25 ампер. Несложно подсчитать, что в общей сложности регулятор содержит 320 фаз для питания процессора и обеспечивает очень точную регулировку напряжения. Возможно, в следующем поколении ЦП Broadwell эти компоненты питания будут окончательно перенесены внутрь кристалла CPU.

Новый набор логики

Модель	Седьмая серия	Восьмая серия
Количество USB портов	14	14
Порты USB 3.0	до 4	до 6
xHCI порты	4 USB 3.0	20 USB (14+6)
PCI-e