Test nových procesorů Core-i od Intelu

Hardware | 24.02.11

Každé dva roky uvádí firma Intel na trh novou architekturu procesorů. Začátek roku 2011 byl ve znamení druhé generace procesorů Core-i s kódovým názvem Sandy Bridge. Vyznačují se vysokým výkonem při nízké spotřebě elektrické energie.





Tick-tock

Společnost Intel představuje nové procesory obvykle každý rok, a to podle tzv. modelu tick-tock. Výrazem tick se přitom označuje změna výrobního procesu u stávající mikroarchitektury, například jako tomu bylo před rokem u nových modelů procesorů Core i3/i5/i7 pro patici 1156. U těchto procesorů se stále ještě používá mikroarchitektura Nehalem, která se poprvé objevila před dobrými dvěma roky u prvních procesorů Core i7 určených pro patici 1366. Křemíkové čipy původně vyráběné technologií 45 nm se nyní vyrábějí již technologií 32 nm (to je onen tick v názvu modelu). Tento rok je tedy na řadě tock, tedy nová mikroarchitektura.

ticktock

Zmatené značení procesorů

Tato nová mikroarchitektura se označuje kódovým názvem Sandy Bridge, avšak oficiální označení procesorů se stále řídí schématem používaným u procesorů Core-i. Čísla modelů nyní nicméně nejsou čtyřmístná, ale pouze trojmístná, přičemž první číslicí je vždy 2 (ta říká, že se jedná o druhou generaci procesorů Core-i a mikroarchitekturu Sandy Bridge). Schéma pojmenovávání je však všelijaké, jenom ne intuitivní. Kromě označení série Core i3/i5/i7 a čtyřmístného čísla modelu obsahují některé modely v názvu ještě znak K (volný násobič), S (menší spotřeba elektrického proudu – 65 W namísto 95 W ztrátového výkonu) nebo T (ještě daleko nižší spotřeba elektrického proudu – max. 35 W nebo 45 W). Podívejme se na konkrétní příklad: Procesor Core i5 2500K pracuje stejně jako standardní model na taktovací frekvenci 3,3 GHz, má ale volný násobič, který teprve umožní procesor Sandy Bridge nějaké přetaktování na rozumné úrovni (více později). Procesor Core i5 2500S má maximální ztrátový výkon 65 W, namísto standardních 95 W, pracuje však na frekvenci 2,7 GHz namísto standardních 3,3 GHz. Model procesoru označený písmenem T má TDP (z angl. Thermal Design Power – tepelný navržený výkon) pouze 45 W, je ale taktovaný pouze na frekvenci 2,3 GHz. Přes značně menší standardní taktovací frekvenci má tento model stejné označení Core i5 2500, což Intel ospravedlňuje minimálně u i5 2500S ještě stejně vysokou maximální turbofrekvencí 3,7 GHz. Procesor Core i5 2500T však sám dosahuje i v turborežimu maximální frekvence 3,3 GHz, což podle našeho názoru používané označení modelu nijak neospravedlňuje.

sandy bridge

Úplný zmatek pak ještě do označování procesorů vnáší modely typu Core i5 2390T, které na rozdíl od ostatních modelů procesorů i5 mají namísto čtyř výpočetních jader pouze dvě výpočetní jádra. Špatnou zprávou je skutečnost, že přesně jeden a půl roku stará patice 1156 bude už zase potlačena, protože procesory Sandy Bridge do ní nevložíte. Namísto toho budete potřebovat zvnějšku přibližně stejnou patici 1155. Abyste vyloučili riziko vložení procesoru do špatné patice na základní desce, jsou u procesorů Sandy Bridge na procesoru dva zářezy a na patici jsou odpovídající výstupky jinde než u patice 1156. Dobrou zprávou je, že otvory pro připevnění chladiče jsou na základní desce stejné, což znamená, že chladič pro patici 1156 připevníte i na patici 1155, takže máte už nyní k dispozici obrovskou nabídku různých chladicích systémů.

 

Hráči ocení spíše čipovou sadu P67

Hráči počítačových her zajímající se o základní desky pro procesor Sandy Bridge by se měli obrátit k základním deskám s paticí 1155 s čipovou sadou H67 nebo P67. Čipová sada H67 obsahuje všechny potřebné výstupy potřebné pro používání integrované grafické karty (DVI, Display Port, HDMI), ovšem nedokáže používat dvě grafické karty připojované přes Crossfire nebo SLI. U čipové sady P67 je to přesně obráceně. Pro všechny, kdo se zabývají přetaktováním, je zajímavá v podstatě pouze čipová sada P67, neboť pouze tato disponuje všemi potřebnými funkcemi a nastaveními pro přetaktování. Přetaktování totiž není u procesorů tak jednoduché, snad pouze u modelů označovaných písmenem K, protože ty mají volně nastavitelný násobič. U všech ostatních modelů není vůbec jednoduché zvyšovat frekvenci systémové sběrnice, neboť na její frekvenci závisí činnost prakticky všech počítačových komponent. Netýká s to pouze procesoru a operační paměti, ale zvýšení frekvence postihuje i sloty PCI Express, konektory SATA a další komponenty. Stačí potom nárůst frekvence o několik megahertzů a celý systém se stane nestabilním.

chipset P67

Jak je to s možností přetaktování?

Jedinou možností, kterou majitelům procesorů bez písmena K v souvislosti s čipovou sadou P67 Intel nabízí, je navýšení maximální turbofrekvence o 400 MHz. Procesor Corei5 2500 standardně pracuje na frekvenci 3,3 GHz, hodnota turbofrekvence leží při standardním nastavení maximálně o 400 MHz výše. Tuto hranici nyní můžete navýšit ještě o dalších 400 MHz. Znamená to, že procesor Core i5 2500 pracuje v závislosti na vytížení jádra na frekvenci 3,3 GHz plus 400 MHz s přetaktovaným turborežimem a plus obvyklé navýšení turbo frekvence o 100 až 400 MHz. Při vytížení všech čtyř jader tak dosahuje procesor Core i5 2500 frekvence až 3,8 GHz (3,3 GHz + 400 MHz + 100 MHz). Nejedná se o standardní frekvenci, ale pouze o turbofrekvenci, která závisí v podstatě na příslušném chlazení. Je docela možné, že se počátkem roku objeví ještě čipová sada 268, která bude podporovat jak výstupy grafického rozhraní, tak i Crossfire či SLI včetně pokročilých funkcí pro přetaktování. Co se týče operační paměti, pak tam zůstává vše při starém. Oficiálně budou podporovány paměti typu DDR3-RAM až DDR3-1333, je však možné používat i rychlejší paměťové moduly.

corei5

Integrovaná grafická jednotka potěší, ale na nejnovější hry nestačí

Ptáte se, co nového přináší mikroarchitektura Sandy Bridge ve srovnání s předchozími mikroarchtekturami nového? Nejviditelnější změnou je integrace grafické jednotky do stejného křemíkového čipu společně s jednotkou CPU. U starších verzí existoval grafický čip odděleně od procesoru a používal vyšší výrobní technologii. Z technického hlediska by měla většina aktuálních filmů na těchto procesorech běžet bez problémů, pravdou je, že ovladače grafiky od Intelu byly v minulosti dosti problematické, a to zejména při hraní počítačových her. V současnosti existují dvě varianty integrované jednotky: rychlejší grafika HD-3000, která se u desktopových procesorů vyskytuje pouze v procesorech Core i7 2600K, i5 2500K a ve všech modelech určených pro notebooky, a grafika HD 2000, jejíž rychlost je poloviční. Od jednotky HD 3000 však nesmíte očekávat žádné zázraky, i když například hru Starcraft 2 můžete hrát při rozlišení 1 024×768 pixelů s minimem detailů bez trhání. Přesto všechno stále platí fakt, že zanícení hráči počítačových her by měli spíše pouvažovat o zvláštní grafické kartě.

intel hd3000

Virtualizace jader a navýšení frekvence

Kromě integrované grafiky vylepšila firma Intel v případě mikroarchitektury Sandy Bridge především účinnost, takže jednotlivé aritmetické jednotky pracují rychleji a plynuleji. Samo jádro se od svého velmi úspěšného modelu Core 2 prakticky nezměnilo. Navíc u procesorů Sandy Bridge pracuje pro hry velmi důležitá vyrovnávací paměť L3 na plné frekvenci procesoru s malou latencí, přičemž je spojena s jádry a grafickou jednotkou velmi rychlou sběrnicí (Ring Bus). Naproti tomu starým známým je technologie Hyperthreading, kterou mají integrovánu všechny modely Dual Core s mikroarchitekturou Sandy Bridge stejně jako procesory řady Core i7. Hyperthreading předkládá operačnímu systému pro každé výpočetní jádro další virtuální jádro a může tak viditelně zvýšit výkon celého systému zejména u aplikací, které dokáží více jader naplno využít. Bohužel mezi to aplikace povětšinou nepatří hry. Týká se to zejména čtyřjádrových procesorů, které díky hyperthreadingu dokáží paralelně zpracovávat až osm operací (vláken) současně, ovšem zvýšená správa těchto jader často stojí ve hrách dokonce několik procent výkonu. U procesorů Dual Core má dnes hyperthreading i pro hráče počítačových her jednu drobnou výhodu, protože v současnosti je řada titulů optimalizována právě pro více než dvě jádra. K tomu se přidává ona známá funkce Turbo Boost, která znatelně zvyšuje frekvenci jádra v závislosti na zatížení procesoru. Reálné navýšení výkonu však zůstává relativně malé, neboť při standardní frekvenci okolo 3 GHz přidání dalších 300 MHz nebo 400 MHz má jen malý dopad.

turboboost

Perfektní herní výkon

Nyní ke zřejmě nejdůležitější otázce hráčů počítačových her: Jaká je tedy vůbec výkonnost Sandy Bridge ve skutečnosti? Změříme tedy výkon při zobrazení na monitoru o úhlopříčce 22 palců s rozlišeními 1 680×1 050 pixelů a  1 920×1 080 pixelů (Full HD) a zobrazování detailů nastavíme na maximum. Nebudeme však uvažovat vyhlazování hran a filtrování textur, neboť dokonce i u použité grafické karty Geforce GTX 580, která patří do vyšší třídy, byl zaznamenán relativně velký vliv těchto vylepšení na výsledky testu.  Abychom to zkrátili, dá se říci, že podle našich výkonnostních testů představují procesory Sandy Bridge skutečný krok vpřed a dodávají daleko větší výkon než jeho předchůdci s paticí 1156. Dokonce i špičkový procesor od Intelu určený pro patici 1366, šestijádrový procesor Core i7 980X za cenu okolo 20 500 Kč těsně nedosáhl ani výkonu nového procesoru Core i7 2600(K) v ceně okolo 6 500 Kč. V testech totiž dosáhl průměrně jen 104,9 fps ku 106,5 fps procesoru Core i7 2600(K) (1 680×1 050) a 99,6 fps ku 100,8 fps procesoru Core i7 2600(K) (1 920×1 080 pixelů). I procesor i5 2500(K) za cenu zhruba 4 500 Kč  dosahuje výkonu v průměru 102,7 fps (1 680×1 050) a 97,9 fps (1 920×1 080) v praxi jen nepatrně horších výsledků a díky svému velmi výhodnému poměru cena/výkon představuje jasnou volbu pro všechny hráče počítačových her toužících po upgradu. Špičkové modely Phenom II X6 1100T a X4 975 BE od společnosti AMD se šesti, popřípadě čtyřmi jádry jsou se svými výsledky 73,3 fps a 72,1 fps při rozlišení 1 680×1 050, případně 68,6fps a 69,7 fps při rozlišení 1 920×1 080 pixelů daleko vzadu.

corei7

Průměrné jsou u procesorů AMD i nezvykle nízké naměřené výsledky testů ze hry F1 2010. Ve hře Formule 1 procesory Phenom dopadly nad očekávání špatně. I přes instalaci nejnovější záplaty 1.01 a špičkovými odborníky připravenou aktualizaci určenou pro šestijádrové procesory jsou tyto procesory se svými výsledky 48,0 fps (X6 1100T) a 51,0 fps (X4 975 BE) asi o polovinu pomalejší než procesory Core i7 2600K (90,0 fps) a i5 2500K (87,0 fps).

U ostatních titulů pro sledování výkonu procesorů jsou rozdíly mezi procesory AMD a Sandy Bridge daleko menší. Tak například ve hře Call of Duty: BlackOps bylo dosaženo hodnot od 93,5 fps (X6 1100T) a 91,5 fps (X4 975 BE) až k 122,8 fps (i7 2600K) a 124,3 fps (i5 2500K). Rozdíl ale je přesto poměrně významný, a to i přesto, že jsou u procesoru Phenom II X6 1100T o dvě jádra více než u stejně drahého procesoru i5 2500K. Při srovnání s předchozím modelem Core i7 870 určeného pro starší patici 1156 je náskok procesorů Sandy Bridge i tak značný. Při porovnání hodnot 50,1 fps ku 62,5 fps dosažených ve hře Starcraft 2 (1 920×1 080) nelze jinak, než zkonstatovat, že procesor i7 870 byl jednoznačně poražen stejně drahým procesorem nové generace, procesorem Core i7 2600K.

blackops

 

Verdikt

Na závěr je nutno podotknout, že začátečníkům ve hraní počítačových her mohou vyjít vstříc pouze výrazně nákladnější procesory Core i7 980X. Pokud se ale důsledně omezíme pouze na aplikace pro vícejádrové procesory, jako je program Cinebench, je v tomto případě možné alespoň částečně ospravedlnit vysoké ceny procesorů se šesti jádry jejich vyšším výkonem o 8,8 bodech oproti procesoru Core i7 2600K, jehož výkon je pouze 6,8 bodu. I při kódování videa pomocí benchmarku x264 HD jsou procesory se šesti jádry s výsledkem 49,7 fps výrazně vepředu jak před procesorem i7 2600K s výkonem 35,7 fps tak před procesorem Phenom II X 1100T o výkonu 31,3 fps.

Na přepracované architektuře Sandy Bridge se nám zalíbila kromě vysokého výkonu při hraní her a práci s aplikacemi i spotřeba elektrické energie. Při spuštěném počítači s operačním systémem Windows byla při nečinnosti spotřeba elektrické energie celkem 88 W (i7 2600K), popřípadě 86 W (i5 2500K). Jedná se o hodnoty ležící na úrovni staršího modelu i7 850 (85 W) a zároveň byly výrazně nižší než u procesoru Phenom II X6 1100T se spotřebou 114 W nebo u procesoru Core i7 980X se spotřebou 115 W. Při hraní počítačových her přesahovala při plném zatížení spotřeba elektrické energie 261 W v případě procesoru Core i7 2600K, potažmo 241 W u procesoru i5 2500K, což jsou hodnoty vyšší než u staršího modelu i7 870, kde spotřeba činila 211 W. Procesor Phenom II X6 1100T si za stejných podmínek vezme ještě více, konkrétně 287 W, přičemž nejvyšší spotřebu mají procesory pro patici 1366 se spotřebou 323 W (i7 980X) a 332 W (i7 975XE).

sandy bridge

Procesory s mikroarchitekturou Sandy Bridge tedy lze nakonec jen doporučit. Nejsou totiž dražší než předchozí modely pro patici 1156, spotřeba elektrické energie je prakticky stejná a jejich výkon i technická specifikace je přitom daleko vyšší. Všechny tyto parametry jsou tak vynikající, že s novým procesorům střední třídy mohou konkurovat pouze ty nejrychlejší a nejdražší procesory předchozí generace. Ty však ale navíc spotřebovávají daleko více elektrické energie. Jednoznačně lepší poměr cena/výkon nabízí společnost AMD pouze v segmentu procesorů do 3 500 Kč.

Slovo autora

Druhá generace procesorů Core-i má na to stát se skutečným hitem. Jedná se o procesory s výrazně vyšším výkonem při zachování poměrně nízké spotřeby elektrické energie a relativně nízké ceně. Těžko se u nich hledají nějaké nevýhody. Pravdou je, že u levnějších procesorů sice Intel do značné míry omezuje možnosti přetaktování, za modely označené písmenem K si ale příliš nepřiplatíte. Další změna patice je sice nepříjemná, ale díky spoustě novinek se vyplatí více než kdy dříve.













Komentáře