Сравнение производительности различных архитектур CPU по тестам AIDA64
Сегодня мы узнаем, какая разница в скорости между разными процессорами, работающими на одной частоте. Затронем архитектуры от AMD и Intel, также косвенно оценим их энергоэффективность.

[ ] для раздела Блоги
Начислено вознаграждение
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

реклама

Многие сталкиваются с проблемами выбора комплектующих для ПК. И одной из них является неочевидность разницы в производительности различных поколений процессоров, ведь не только всё зависит от частоты и количества ядер. В сети множество различных тестов и сравнений, но часто можно натолкнуться на рекламу или просто не понять всей картины, что было до и после, в случае выбора не самой новой архитектуры. Чтобы внести какую-то степень ясности в этот вопрос, сравним производительность популярных архитектур за последние 10 лет.

Методика сравнения

анонсы и реклама

Одним из решений для показательного сравнения различных микроархитектур является AIDA64, а именно все тесты, кроме тестов памяти, CPU Queen и CPU PhotoWorxx, потому что данные тесты не линейны и зависят от используемой памяти. Остальные тесты линейные, не зависят от используемой памяти, их результаты кратны количеству ядер и поэтому повторяемые. Погрешность обычно составляет не более 2%. Также все тесты будут производиться с выключенной HyperThreading.

AMD K10 (45nm)

реклама

Phenom II X6 1100T (релиз декабрь 2010) является флагманом данной микроархитектуры. Socket AM3, шесть ядер, 125W TDP и частота 3.30GHz. Поддержка DDR3-1600. Отличается от современников отсутствием инструкций SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AES, AVX, AVX2, FMA3.

AMD Piledriver (32nm)

реклама

FX-8350 (релиз октябрь 2012) заявлен как самый производительный процессор данной микроархитектуры с TDP 125W. Однако не все материнские платы, рассчитанные на Socket AM3+ и поддерживающие 125W K10-процессоры, поддерживают данный процессор официально, и в прошлой статье мы узнали почему это так. Новый техпроцесс, восемь ядер на борту и частота аж в 4.00GHz. Поддержку памяти расширили до стандарта DDR3-1866. Добавили инструкции SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AES, AVX, FMA3.Теперь мы можем оценить результаты сравнения производительности на ядро K10 и Piledriver.

В левом столбце частота K10, необходимая для достижения результата Piledriver, работающего на частоте 4.00GHz. В правом столбце аналогично по отношению к K10.

реклама

Как видно, FX лидирует только в тесте AES, практически 10-кратное увеличение производительности, видимо из-за наличия соответствующей инструкции. Также видно, что более высокая частота на самом деле на 20% кукурузная (3.96/3.30) и в целочисленных операциях ядро Piledriver на частоте 4.00GHz равно ядру K10 на частоте 3.30GHz. Но в тестах FPU наглядно виден регресс по сравнению с поколением K10. Из плюсов только восемь таких ядер, против шести. Сравним данный шедевр процессоростроения с Intel Sandy Bridge, которая явилась на свет за полтора года до AMD Piledriver.

Intel Sandy Bridge (32nm)

Intel для настольных ПК делает процессоры похолоднее. Core i7-2600K (релиз январь 2011) с частотой 3.40GHz и 95W TDP, LGA 1155. четыре ядра. Поддерживает DDR3-1333. Стоит отметить, что у Intel иначе устроен TurboBoost, т.е. базовая частота относительно заявленного TDP является скорее промежуточной, и в данной модели турбо-частота 3.50GHz по всем ядрам (в некоторых моделях встречается и более значительная разница между базовой и турбо частотами). Тем не менее будем проводить тесты с отключенным турбо-режимом.Сравним Intel Sandy Bridge с AMD Piledriver.

Полный разгром. В операциях FPU у Piledriver вообще всё плохо, в 2,5 раза медленнее. Даже восемь ядер, не догонят четырёх, значительно более быстрых. В целочисленных же операциях отставание у Piledriver в 1,2 раза. А ведь i7-2600K может даже 3.50GHz при TDP 95W, в отличие от FX-8350, которому и 125W мало для сохранения своих 4.00GHz.

Intel Ivy Bridge (22nm)

Стадия «Тик» - уменьшение технологического процесса на основе существующей микроархитектуры. Ещё более холодный процессор для настольных ПК – Core i7-3770 (релиз апрель 2012). TDP 77W, частота 3.40GHz (турбо 3.70GHz), четыре ядра. Добавлена поддержка памяти DDR3-1600.Сравним Ivy Bridge с предшественником.

В целом производительность осталась той же, наблюдается лишь небольшой прирост в целочисленных операциях и SHA3.

Intel Haswell (22nm)

«Так» -  новая микроархитектура на основе существующего технологического процесса. Новый LGA 1150. Core i7-4770 (релиз июнь 2013) с частотой 3.40GHz (турбо 3.70GHz), TDP 84W, четыре ядра. Добавлены инструкции AVX2 и FMA3. Существенно увеличена производительность AVX-вычислений, также применён отдельный лимит турбо-частоты для таких вычислений. В наших тестах эти лимиты возникают в FPU Julia/Mandel/FP32/FP64, поэтому мы и проводим тесты с отключенным TurboBoost, чтобы наиболее достоверно видеть отличия в производительности различных микроархитектур.

Значительный прирост во многих сценариях.

Intel Broadwell (14nm)

Осуществлён переход на 14нм. Для теста был выбран Core i7-6800K на LGA 2011, т.к. процессора на LGA 1150 я не нашёл. Частота 3.40GHz (турбо 3.50GHz), TDP 140W, шесть ядер.

Наблюдается снижение производительности в некоторых AVX-операциях. Проверял несколько раз. Отпишитесь в комментариях, у всех ли так. Очень мало было выпущено моделей для сегмента настольных ПК. Также нет заметной разницы по энергопотреблению в сравнении с Haswell (22nm).

Intel Skylake (14nm)

Новая микроархитектура и улучшения в техпроцессе. Новый LGA 1151. Core i7-6700 (релиз сентябрь 2015) с частотой 3.40GHz (турбо 3.70GHz), 65W TDP, четыре ядра. Поддержка DDR4-2133.

Небольшой прирост в целочисленных операциях и значительный в AVX.

Intel Kaby Lake (14nm)

Не бросающиеся в глаза, но значимые изменения в технологическом процессе. Core i7-7700 (релиз январь 2017) с частотой 3.60GHz (турбо 4.00GHz), 65W TDP, четыре ядра. Поддержка DDR4-2400. Тест проведём на частоте 3.40GHz.

Всё в рамках погрешностей в измерении. Архитектурно изменений нет. Но несмотря на те же 14нм, инженеры увеличили частоты при том же уровне TDP.

Intel Coffee Lake (14nm)

Очередная оптимизация техпроцесса. Тут было сразу два поколения. Инженеры Intel смогли увеличить количество ядер вдвое при сохранении того же TDP. Для теста возьмём представителя девятого поколения Core i7-9700KF (релиз январь 2019) с частотой 3.60GHz (турбо 4.60GHz!), 95W TDP, восемь ядер. Поддержка DDR4-2666. Проведём тест также при частоте 3.40GHz.

Вновь никакой разницы в производительности на такт. Значительные улучшения в техпроцессе, и как следствие повышение частот и количества ядер.

Intel Comet Lake (14nm)

Десятое поколение. Вновь оптимизация техпроцесса. Core i7-10700F (релиз май 2020) с частотой 2.90GHz (турбо 4.60GHz), 65W TDP, восемь ядер. Поддержка DDR4-2933.

И вновь нет роста производительности на такт. Зато как совершенствуют 14нм техпроцесс… Архитектурно тот же Skylake, который при 65W TDP имел четыре ядра и частоту 3.70GHz, и Comet Lake, у которого при том же TDP восемь ядер по 4.60GHz.

AMD Zen (14nm)

Новый Socket AM4. Компания AMD добавила поддержку SMT (аналог HyperThreading). Для теста выбран Ryzen 7 1800X (релиз март 2017) с частотой 3.60GHz (турбо до 3.70GHz), 95W TDP, восемь ядер. В отличие от Intel, данное значение TDP указывается для базовой частоты. Поддержка памяти DDR4-2666.В производительности на такт архитектура Zen явно лидирует в тестах CPU AES и FPU SinJulia, но в других сценариях использования сильно отстаёт. По уровню же энергоэффективности (если закрыть глаза на разницу в производительности) Zen наиболее близок именно к Skylake, когда Intel была в начале пути по оптимизации 14нм норм. Сравним Zen с Sandy Bridge.

По основным тестам (CPU ZLib, FPU Julia/Mandel) эти архитектуры весьма близки.

AMD Zen+ (12nm)

Ryzen 7 2700X (релиз апрель 2018) с частотой 3.70GHz (турбо до 4.30GHz), 105W TDP, восемь ядер. Поддержка DDR4-2933.

По сравнению с Zen видно небольшое увеличение производительности на такт во всех сценариях. Также практически незаметное увеличение энергоэффективности, несмотря на переход на 12нм.

AMD Zen 2 (7nm)

Двойное увеличение количества ядер при том же TDP. Ryzen 7 3800X (релиз июль 2019) с частотой 3.90GHz (турбо до 4.50GHz), 105W TDP, восемь ядер. Поддержка DDR4-3200.

Значительный рост производительности на такт. За исключением небольшого отставания в целочисленных операциях, AMD Zen 2 обогнала актуальную архитектуру от Intel. Но всё же по энергоэффективности лидирует 14нм Intel, например немногим ранее выпущенный Core i7-9700KF, работающий в турбо на частоте 4.60GHz по всем восьми ядрам и потребляющий 95W.

Пишите в комментариях, если у вас не согласуются результаты, с полученными мною. Также приветствуется критика и пожелания. Всем добра ^-^

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал
рейтинг: 3.3 из 5
голосов: 44

Комментарии Правила

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают