Core 2 Quad Q8300 или первый "тик" комом

Введение

В прошлый раз мы детально рассмотрели возможности первого массового 4-ядерного настольного x86-процессора, Core 2 Quad Q6600, в современных приложениях и играх. Понятно, что массовость Q6600, конечно же, была относительной, ведь в те годы процессоры с четырьмя ядрами предназначались чуть ли не исключительно для рабочих станций, на которых использовалось профессиональное программное обеспечение, хорошо оптимизированное под многоядерные процессоры. Не менее очевидно, впрочем, и то, что медленная, но верная экспансия 4-ядерных процессоров в домашний сегмент всё же имела место быть уже в те годы — кто-то брал работу "на дом", кому-то было интересно "поковырять" новую версию профессионального пакета в свободное время в удобной домашней обстановке, да и ПК-энтузиастов, покупающих исключительно топовое "железо", никто не отменял.

Конечно, для заметного увеличения доли 4-ядерных процессоров в домашнем сегменте необходимы были в первую очередь недорогие процессоры, содержавшие указанное количество ядер. И надо сказать, 4-ядерные процессоры дешевели достаточно быстро. Удешевление происходило не без помощи серьёзной конкуренции, которую, пускай и с заметным опозданием и не без нюансов, но единственный конкурент Intel в лице AMD всё-таки смог обеспечить. Однако, о 4-ядерных настольных процессорах AMD мы поговорим в другой раз, а сегодня продолжим рассмотрение процессоров Intel Core 2 Quad.

Напомню вкратце, что основная цель — посмотреть, что могут многоядерные “старички” в современных приложения и играх в сравнении со своими актуальными наследниками. В роли такового пока выступает исключительно Core i3-10100. Описание тестовых стендов и методики можно посмотреть в самом первом материале на эту тему.

Core 2 Quad Q8300

В 2008 году в соответствии со стратегией разработки микропроцессоров, известной как "тик-так", Intel выпускает обновлённые Core 2 Quad, основанные на микроархитектуре Penryn, основным отличием которой от оригинальной микроархитектуры Core было использование более тонкого 45-нм техпроцесса. В рамках 45-нм "тика" было выпущено большое количество 1-, 2- и 4-ядерных процессоров для ноутбуков, настольных ПК и серверов, из которых нас интересуют исключительно 4-ядерные настольные Core 2 Quad. Уже в 2008 году у Intel имелось сразу 4 линейки обновлённых 45-нм 4-ядерных процессоров: Core 2 Quad Q8xxx, Q9x0x и Q9x5x, а также "экстремальные" Core 2 Extreme QX9xxx. Последние отличались разблокированным множителем, чуть более высокими частотами ядер (максимум 3.2 ГГц против 3.0 ГГц) и системной шины (максимум 400 Мгц против 333 Мгц) и экстремальной ценой, делавшей их покупку уделом исключительно энтузиастов.

Обычные же 45-нм Core 2 Quad выходили в 3 вариантах, различавшихся в первую очередь размером кэша второго уровня: Q8xxx имели всего 2 МБ L2-кэша на каждую пару ядер, Q9x0x могли похвастаться уже 3 МБ, а Q9x5x — целыми 6 МБ! Обычное для тех лет дело, когда в целях удешевления "под нож" попадала именно кэш-память, занимавшая внушительную часть от площади кристалла. Правда, изначально, по всей видимости, планировалось лишь 2 конфигурации — с 3 и 6 МБ L2-кэша на каждую пару ядер, а самый урезанный вариант Q8xxx с 2 МБ выглядит больше как банальная отбраковка. Судите сами. Во-первых, Core 2 Quad Q9x0x и Q9x5x вышли одновременно, в марте 2008 года, а процессоры Q8xxx заметно позднее, в августе. Во-вторых, у чипов Q9x0x и Q9x5x были кодовые названия — Yorkfield-6M и Yorkfield, в то время как чип с 2 МБ на пару ядер собственного кодового названия не имел. Как бы то ни было, сегодня на обзоре у нас именно максимально урезанный Core 2 Quad 8000-ой линейки, конкретно Q8300.

Сама 8000-ая линейка Core 2 Quad была представлена пятью моделями, две из которых, с литерой S на конце, отличались лишь пониженным TDP в 65 Вт. Список обычных же моделей с TDP в 95 Вт следующий:

• Core 2 Quad Q8200, 2.33 ГГц, август 2008, $224 (на момент выхода);
• Core 2 Quad Q8300, 2.50 ГГц, ноябрь 2008, $245 (на момент выхода);
• Core 2 Quad Q8400, 2.67 ГГц, апрель 2009, $224 (на момент выхода);

Было решено выбрать именно средний процессор из указанного списка, а не младший, и причин тому несколько. Во-первых, и протестированный ранее 65-нм Core 2 Quad Q6600, строго говоря, не был самым медленным из своего семейства, в котором имелся ещё и Core 2 Quad Q6400, пускай и распространявшийся лишь по OEM-каналам. Во-вторых, в общем и целом одно из преимуществ перехода на более тонкий техпроцесс — это более высокие тактовые частоты, так что брать для тестов 45-нм Quad с частотой ниже, чем у ранее протестированного 65-нм Quad-а как-то уж совсем "не комильфо". И в-третьих, Q8300 гарантированно будет более поздней ревизии R0, которая известна своим более высоким разгонным потенциалом.

Да и вообще, если говорить о судьбе младшего Core 2 Quad Q8200, то стать хитом продаж, он мягко говоря, не смог — из-за относительно небольшой тактовой частоты и заметно уменьшенного объема кэш-памяти он, пускай и совсем немного, но всё же проигрывал Core 2 Quad Q6600, стоившему при этом на $30 меньше. Да и разгонный потенциал Q8200 на многих платах был существенно ограничен более быстрой системной шиной и меньшим множителем. Впрочем, даже на хороших платах, способных работать с 4-ядернымыми процессорами при частоте системной шины 500 МГц и более, Q8200 оригинальной ревизии M1 не всегда не то что не всегда преодолевали указанную планку частоты системной шины, а зачастую просто не добирались до неё.

 Вышедший же в конце 2008 года Core 2 Quad Q8300 стал более производительной и более склонной к разгону альтернативой не самому удачному Q8200. Он отличался от младшей модели только увеличенной на ~7% тактовой частотой и демонстрировал примерно такое же превосходство по производительности. Впрочем, в сравнении со "старичком" Q6600 уже тогда имелось множество примеров приложений, в которых быстродействие Q8300 если и было выше, то лишь номинально, что связывали, конечно же, с недостатком кэш-памяти второго уровня.

Как можно видеть из таблицы характеристик исследуемых процессоров, за исключением вдвое меньшего количества кэша второго уровня, Q8300 заметно "технологичнее" Q6600 — у него более тонкий техпроцесс, выше частота как самого процессора (пускай и незначительно), так и системной шины, имеется поддержка инструкций из набора SSE4.1. Вот и давайте посмотрим, что же важнее в современном ПО — обновленное ядро и более быстрая системная шина или вдвое больший объем кэш-памяти? Отметим, что вследствие двукратного уменьшения объема кэш-памяти L2, вдвое уменьшилось и количество линий ассоциативности (с 16 до 8), что также должно негативно сказаться на производительности.

Касательно разгона Q8300 нужно сказать, что сравнительно высокая частота системной шины (333 МГц) и небольшой заблокированный множитель (7.5) дают не так много пространства для манёвра. Большинство 45-нм чипов Yorkfield способны работать на тактовых частотах около 4 ГГц, но для разгона Core 2 Quad Q8300 до такой частоты "по шине" частота последней должна быть равна внушительным 533 МГц. А для 4-ядерных процессоров это очень высокое значение — в большинстве случае стабильность исчезает ещё при приближении к 500 МГц. Тестируемый экземпляр, впрочем, оказался стабилен аккурат на значении частоты системной шины в 500 МГц, что для Q8300 очень неплохой результат.

Тестирование: синтетические и комплексные тесты

AIDA64 Memory Bandwidth & Latency

В сравнении со своим 65-нм предшественником Q8300 может похвастаться заметно подросшей скоростью записи в память. Достичь таких результатов Q8300 безусловно помогает более высокая частота шины — 333 против 266 МГц в стоке и 500 против 390 МГц в разгоне. Скорость чтения, впрочем, практически не изменилась, так как, по всей видимости, уже в случае Q6600 была близка к практическому пределу. Ограничивает ли нас здесь контроллер памяти или DDR2-память узнаем позже, когда доберёмся до системы с DDR3-памятью. Латентность памяти в системе с Q8300 так же ниже лишь немного. Ну а до современных 4-ядерных процессоров по всем показателям что 65-нм Q6600, что 45-нм Q8300 "как до Луны". И такая картина будет во всех последующих тестах, так что далее внимание на катастрофическом отставании от i3-10100 акцентировать не будем.

Geekbench 5

В наборе синтетических тестов Geekbench 5 Q8300 впереди лишь на несколько процентов — микроархитектурных улучшений и чуть более высокой частоты на фоне меньшего объёма L2-кэша оказывается недостаточно чтобы оторваться от Q6600.

PCMark 10

В комплексном тесте PCMark 10 разница наблюдается лишь в тестах офисного (Productivity) и профессионального ПО для создания контента (Digital Content Creation, DCC). Впрочем, отрыв небольшой, всего порядка 10%.

Тестирование: профессиональное ПО

Cinebench R23

Переходим к реальному ПО. В популярном бенчмарке Cinebench, который позволяет оценить производительность при использовании пакета для создания трёхмерной графики и анимации Cinema 4D, отрыв Q8300 от Q6600 чуть выше, чем в синтетических тестах — 15%. Одной чуть более высокой частотой такие результаты не объяснить. Здесь Q8300 явно помогает более высокая ПСП, а так же, возможно, поддержка SSE4.1 инструкций.

Photoshop 2020

В графическом редакторе Adobe прирост на уровне синтетических бенчмарков — 5% в стоке и 10% в разгоне. Photoshop 2020 известен своей любовью исключительно к одноядерной производительности, так что более высокая ПСП здесь, видимо, роли не играет. Да и SSE4.1 инструкции, возможно, используются не столь активно, как в Cinebench.

Premiere Pro 2022

А вот видео-редактор Adobe Premiere Pro — совсем другое дело. Q8300 вновь впереди на 12% и 15% в стоке и в разгоне, соответственно. Здесь архитектурные преимущества Penryn явно пригодились.

Visual Studio 2022

Компиляции Blender в Visual Studio банально упёрлась в объём кэш-памяти, и Q8300 проиграл, потратив на сборку более чем на 10% больше времени. Тут на самом деле никаких сюрпризов — очень часто скорость сборки упирается именно в объём кэш-памяти, так что более высокая частота ядер и прочие преимущества оказываются несущественны.

7-Zip 22 

Но "не всё коту масленица" — со сжатием данных в популярном архиваторе Q8300 и Q6600 справляются одинаково быстро. Или, с точки зрения, современных реалий, одинаково медленно. SSE4.1 инструкции здесь точно без надобности, а более широкая ПСП либо не влияет, либо её позитивное влияние нивелируется меньшим объёмом L2-кэша.

Blender 3.3

Ситуация в Blender близка к таковой в Cinebench — отрыв Q8300 от Q6600 чуть меньше, но всё-таки есть.

HandBrake 1.5

И вот, наконец, чистая безапелляционная победа для Q8300! С H.265-кодированием видео пакетом Handbrake Core 2 Quad он справился заметно быстрее Q6600. Такой результат, впрочем, ожидаем, так как алгоритмы кодирования очень активно используют SSE-инструкции, включая многие из набора SSE4.1.

NAMD 2

Задачу классической молекулярной динамики в NAMD 2 Q8300 вновь решает лишь чуть быстрее Q6600 — архитектурные улучшения 45-нм чипа вновь не сильно пригодились.

Python 3.9

А вот вычисления с матрицами в многопоточном режиме в Python 3 даются Q8300 заметно хуже — здесь, по всей видимости, опять сказывается недостаток кэш-памяти.

Тестирование: игры

Grand Theft Auto V (2015, RAGE, DirectX 11)

Sid Meier's Civilization VI (2016, собственный, DirectX 12)

Shadow of the Tomb Raider (2018, Foundation, DirectX 12)

Hitman 2 (2018, Glacier 2, DirectX 12)

Metro Exodus (2019, 4A Engine, DirectX 12)

Total War: Three Kingdoms (2019, TW Engine 3, DirectX 11)

Borderlands 3 (2019, Unreal Engine 4, DirectX 12)

F1 2020 (2020, EGO, DirectX 12)

Среднегеометрические результаты

Результаты в индивидуальных игровых проектах обсуждать особого смысла нет, так как они в целом идентичны — в большинстве игр и, как результат, в среднем по всем игровым бенчмаркам Q8300 впереди лишь на пару-тройку FPS.

Выводы

Многим читателям основной вывод данного тестирования о незначительном, никак не меняющем картины в сравнении с современным 4-ядерником, превосходстве Core 2 Quad Q8300 над Q6600 покажется тривиальным, даже не требующим подкрепления в виде результатов каких-то тестов. В конце концов, разница в производительности указанных Quad-ов и в годы, когда они были актуальны, составляла обычно проценты, а уж по прошествии стольких лет... Ничего другого как паритета за вычетом парочки тестов ожидать и не приходилось.

Но лишний раз удостовериться, что дела обстоят именно так, как должны, ещё никогда не мешало. Да и пару не то чтобы сюрпризов, но интересных моментов таки удалось "поймать" — где-то недостаток кэша перевешивал все архитектурные преимущества, где-то, напротив, поддержка SSE4.1-инструкций ясно давала о себе знать. В любом случае данные по Q8300 были получены, добавлены в набор и в дальнейшем могут оказаться несколько более полезны, чем выглядят сейчас.

На этом всё на сегодня. До новых встреч!