Изучаем процессоры Intel Broadwell: тест iGPU, с внешней видеокартой, а также подведение итогов 2D/3D

Оглавление

• Вступление
• Сравнительные характеристики
• Тестовые конфигурации
• Инструментарий и методика тестирования 3D
• Уровень потребляемого электричества
• Результаты тестов со встроенным GPU
• Metro Last Light
• Battlefield 4
• GTA V
• Witcher 3
• Результаты тестов с GeForce GTX 980
• Metro Last Light
• Battlefield 4
• GTA V
• Witcher 3
• Подведение итогов 3D
• Заключение

Вступление

В предыдущем обзоре мы рассмотрели 2D производительность процессоров Intel Broadwell и лишь слегка затронули их работу в 3D. Настало время дополнить тот материал исследованием, по результатам которого воочию можно будет убедиться, насколько хорош или плох новый CPU.

В тесте примут участие все те же знакомые лица, но для объективности добавим к ним APU AMD. Причем не один, а сразу несколько, с разным встроенным графическим ядром. Сейчас у AMD модели APU получают GCN графику в двух вариациях: 384 и 512 исполнительных устройства. На первый взгляд, разница колоссальная, но на деле основным ограничителем для них выступает частота памяти. С одной стороны, у процессоров Intel проблема ПСП решена проще – установлена кэш-память четвертого уровня, с другой – и затратнее, лишняя микросхема чего-то стоит. Зато благодаря этому общая и в частности 3D производительность Broadwell в меньшей степени зависит от частоты памяти.

Кроме того, есть один неиспользуемый пока инструмент для Broadwell – это коэффициент частоты работы кэша L4. Только сейчас начали выпускать новые прошивки BIOS, где можно сдвигать результирующую частоту в обе стороны. Мы пока ими не располагаем, и тестирование проводили без внесения изменений в частоту. Зато для большей убедительности все системы оснащены быстрой памятью с частотой 2400 МГц.

Увы, не все APU AMD поддерживают ее, поэтому временами приходилось сбавлять обороты до 2133 МГц. И все же мне сложно представить себе экономного покупателя, берущего в магазине APU за $100 и комплект оперативной памяти за $200. Ладно, лирика лирикой, а наша задача максимально раскрыть весь потенциал и APU AMD, и новинок Intel.

Благодаря нашим партнерам – компаниям ASUS, Intel и Регард, мы рассмотрим 3D производительность ЦП Broadwell на примере Core i7-5775C и i5-5675C, сравним работу новой графики с APU AMD, проведем тест с участием GeForce GTX 980, а также подведем итоги 2D/3D.

Сравнительные характеристики

Тестовые конфигурации

Тестовый стенд №1

• Материнская плата: ASUS Hero VII (Intel Z97, LGA 1150);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: Corsair Vengeance Pro Series DDR3, 2 x 8 Гбайт, 2400 МГц 10-12-12-31-1T;
• Накопитель SSD: Corsair Force Series GT, 128 Гбайт;
• Жесткий диск: WD Caviar Green WD10EADS, 1 Гбайт;
• Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1.

Процессоры и режимы их работы

• Core i7-4790K. Частота – 4.0 ГГц, Turbo Boost до 4.4 ГГц, число ядер – 4, число потоков – 8, CPU Voltage – 1.12 В, CPU Cache Voltage – 1.255 В, CPU System Agent Voltage – 0.864 В, CPU Analog IO Voltage – 1.0 В, CPU Digital IO Voltage – 1.0 В, Internal CPU Input Voltage – 1.84 В, Dram Voltage – 1.517В;
• Core i5-4690К. Частота – 3.5 ГГц, Turbo Boost до 3.9 ГГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.072 В, CPU Cache Voltage – 1.226 В, CPU System Agent Voltage – 0.96 В, CPU Analog IO Voltage – 1.0 В, CPU Digital IO Voltage – 1.0 В, Internal CPU Input Voltage – 1.856 В, Dram Voltage – 1.513 В;
• Core i7-5775C. Частота – 3.3 ГГц, Turbo Boost до 3.7 ГГц, число ядер – 4, число потоков – 8, CPU Voltage – 1.264 В, CPU Cache Voltage – 1.154 В, CPU System Agent Voltage – 0.92 В, CPU Analog IO Voltage – 1.0 В, CPU Digital IO Voltage – 1.0 В, Internal CPU Input Voltage – 1.856 В, Dram Voltage – 1.517 В;
• Core i5-5675C. Частота – 3.1 ГГц, Turbo Boost до 3.6 ГГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.168 В, CPU Cache Voltage – 1.192 В, CPU System Agent Voltage – 0.912 В, CPU Analog IO Voltage – 1.0 В, CPU Digital IO Voltage – 1.0 В, Internal CPU Input Voltage – 1.856 В, Dram Voltage – 1.513 В;
  


• Core i7-4790K. Разгон – 4.5 ГГц, 45 x 100 МГц, iGPU – 1500 МГц, число ядер – 4, число потоков – 8, CPU Voltage – 1.265 В, CPU Cache Voltage – 1.265 В, CPU System Agent Voltage – 1.272 В, CPU Analog IO Voltage – 1.0 В, CPU Digital IO Voltage – 1.0 В, Internal CPU Input Voltage – 1.872 В, Dram Voltage – 1.668 В;
• Core i5-4690K. Разгон – 4.5 ГГц, 45 x 100 МГц, iGPU – 1500 МГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.265 В, CPU Cache Voltage – 1.265 В, CPU System Agent Voltage – 1.264 В, CPU Analog IO Voltage – 1.0 В, CPU Digital IO Voltage – 1.0 В, Internal CPU Input Voltage – 1.872 В, Dram Voltage – 1.65 В;
• Core i7-5775C. Разгон – 4.1 ГГц, 41 x 100 МГц, iGPU – 1250 МГц, число ядер – 4, число потоков – 8, CPU Voltage – 1.275 В, CPU Cache Voltage – 1.275 В, CPU System Agent Voltage – 1.33 В, CPU Analog IO Voltage – 1.157 В, CPU Digital IO Voltage – 1.264 В, Internal CPU Input Voltage – 1.872 В, Dram Voltage – 1.668 В;
• Core i5-5675C. Разгон – 4.1 ГГц, 41 x 100 МГц, iGPU – 1300 МГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.275 В, CPU Cache Voltage – 1.275 В, CPU System Agent Voltage – 1.33 В, CPU Analog IO Voltage – 1.157 В, CPU Digital IO Voltage – 1.264 В, Internal CPU Input Voltage – 1.872 В, Dram Voltage – 1.668 В.

Обратите внимание, что для разогнанных версий процессоров мы не только задействовали высокую частоту памяти, но и разогнали дополнительно встроенное графическое ядро.

Тестовый стенд №2

• Материнская плата: ASUS Crossblade Ranger (AMD A88X Bolton D4, Socket FM2+);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: Corsair Vengeance Pro Series DDR3, 2 x 8 Гбайт, 2133-2400 МГц 10-12-12-31-2T;
• Накопитель SSD: Corsair Force Series GT, 128 Гбайт;
• Жесткий диск: WD Caviar Green WD10EADS, 1 Гбайт;
• Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1.

Процессоры и режимы их работы

• AMD A10-7850K. Частота – 3.7 ГГц, Turbo Boost до 4.0 ГГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.337 В, VDDNB Voltage – 1.137 В, DRAM Voltage – 1.65 В, APU Voltage – 1.05 В, VDDA Voltage – 1.8 В, NB Vref Voltage – 0.825 В;
• AMD A10-7800. Частота – 3.5 ГГц, Turbo Boost до 3.9 ГГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.375 В, VDDNB Voltage – 1.137 В, DRAM Voltage – 1.65 В, APU Voltage – 1.05 В, VDDA Voltage – 1.8 В, NB Vref Voltage – 0.825 В;
• AMD A10-7650K. Частота – 3.3 ГГц, Turbo Boost до 3.7 ГГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.375 В, VDDNB Voltage – 1.137 В, DRAM Voltage – 1.65 В, APU Voltage – 1.05 В, VDDA Voltage – 1.8 В, NB Vref Voltage – 0.825 В.

Все представители AMD при штатной частоте ЦП благополучно заработали с памятью, работающей на частоте 2133 МГц.

• AMD A10-7850K. Разгон – 4.4 ГГц, iGPU – 960 МГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.468 В, VDDNB Voltage – 1.35 В, DRAM Voltage – 1.65 В, APU Voltage – 1.15 В, VDDA Voltage – 1.8 В, NB Vref Voltage – 0.9 В;
• AMD A10-7650K. Разгон – 4.3 ГГц, iGPU – 960 МГц, число ядер – 4, число потоков – 4, CPU Voltage – 1.456 В, VDDNB Voltage – 1.300 В, DRAM Voltage – 1.65 В, APU Voltage – 1.15 В, VDDA Voltage – 1.8 В, NB Vref Voltage – 0.9 В.

В случае разогнанных APU мы также дополнительно повысили частоту памяти до 2400 МГц, при этом частота работы встроенных GPU поднималась со стандартных 720 МГц до 960 МГц.

Инструментарий и методика тестирования 3D

Уровень энергопотребления измеряется по трем величинам.

• Первая, в момент простоя: все энергосберегающие функции материнской платы (а не процессора) отключены.
• Вторая: 100% нагрузка CPU осуществляется за счет запуска Prime x64.
• Третья: 100% загрузка CPU+GPU – в дополнение к Prime x64 появляется EVGA OC Scanner X.

Игровые тесты:

• Metro Last Light;
• Battlefield 4;
• GTA V;
• Witcher 3.

VSync при проведении тестов был отключен.

Уровень потребляемого электричества

Тестовый стенд целиком, без учета монитора.

Сводный график сравнения энергопотребления.

Что и как считалось? Почему получились столь высокие значения энергопотребления? Для начала разберемся, что же мы измерили. Это тестовый стенд целиком за исключением монитора. Естественно, прибор измерения не учитывает КПД блока питания, для Corsair AX1500i при 10% нагрузке КПД составляет не менее 90%. А 10% это между прочим 150 Вт, как раз среднее потребление системы без дискретной видеокарты.

Но в стенде установлена еще и СВО, состоящая из помпы и двух вентиляторов (еще один обдувает фазы питания материнской платы). Таким образом можно смело вычесть 10 Вт и еще 5 Вт. Клавиатура, мышь и наушники используют четыре USB, еще минус (2.25 Вт *4) 8-10 Вт. Панель Zalman – ещё 5 Вт. Набирается уже не менее 30 Вт, добавим сюда не стопроцентный КПД, и можно смело вычесть из итоговых значений грубо 10%, а потом еще 25 Вт. Давайте так и сделаем для того, чтобы показать реальное энергопотребление связки «материнская плата + процессор».

Аномальное поведение APU AMD по уровню энергопотребления – это нормально. Такое происходит потому, что APU на чисто физическую загрузку процессорной части выдает чуть больший TDP, чем на 100% загрузку CPU+APU. Как только мы позволяем через настройки BIOS отъедать больше ватт, соотношение результатов нагрузки только CPU и CPU+GPU приходит в человеческий вид. Поэтому удивляться не стоит, это не ошибка, а закономерное явление.

Результаты тестов со встроенным GPU

Metro Last Light

Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920 х 1080;
• Качество – Low;
• Текстурная фильтрация – AF 4X;
• Motion Blur – Low;
• SSAA – выключено;
• Тесселяция – выключена;
• Продвинутый PhysX – выключен;
• Улучшенная глубина резкости – выключена.

Battlefield 4

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Origin.
Настройки:

• Разрешение – 1920 х 1080;
• Поле зрения – 90 (Hor+106);
• Поле зрения (открытый прицел) – включено;
• Поле зрения техники – 95 (Hor+111);
• Уровень размытия в движении – 0%;
• Фокусирование оружия – включено;
• Разрешение – 100%;
• Качество графики – низкое.

GTA V

Четвертая сцена во встроенном бенчмарке, самая длинная.
Настройки:

• Разрешение – 1920 х 1080;
• Длинные тени – выключены;
• Тени высокого разрешения – выключены;
• Подгрузка более детализированных текстур во время полета – выключено;
• Увеличенное расстояние подгрузки более детализированных объектов – минимальное;
• Масштаб разрешения изображения – выключено;
• Сглаживание FXAA – выключено;
• Сглаживание MSAA – выключено;
• Население города – минимальное;
• Разновидность населения – минимальное;
• Фокусировочная шкала – минимальная;
• Качество текстур – стандарт;
• Качество шейдеров – стандарт;
• Качество теней – стандарт;
• Качество отражений – стандарт;
• MSAA для отражений – выключено;
• Качество воды – стандарт;
• Качество частиц – стандарт;
• Качество травы – стандарт;
• Мягкие тени – резко;
• Настройка спецэффектов – стандарт;
• Анизотропная фильтрация – 16Х;
• Затенение АО – стандарт;
• Тесселяция – стандарт;
• Объем использованной видеопамяти – 1066 Мбайт (дан для ориентира).

Witcher 3

Настройки:

• Разрешение – 1920 х 1080;
• Размытие при движении – выключено;
• Размытие – выключено;
• Сглаживание – выключено;
• Свечение – выключено;
• Повышенная четкость – выключено;
• Рассеянное затемнение – нет;
• Глубина кадра – выключено;
• Хроматическая аберрация – выключена;
• Виньетирование – выключено;
• Световые шахты – выключено;
• Кадров в секунду – без ограничений;
• Nvidia HairWorks – выключено;
• Число персонажей на экране – низкое;
• Качество теней – низкое;
• Качество рельефа – низкое;
• Качество воды – низкое;
• Количество травы – низкое;
• Качество текстур – низкое;
• Дальность видимости растительности – низкое;
• Качество детализации – низкое.

Результаты тестов с GeForce GTX 980

Metro Last Light

Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920 х 1080;
• Качество – Very High;
• Текстурная фильтрация – AF 16X;
• Motion Blur – Normal;
• SSAA – включено;
• Тесселяция – Normal;
• Продвинутый PhysX – выключен;
• Улучшенная глубина резкости – выключена.

Battlefield 4

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Origin.
Настройки:

• Разрешение – 1920 х 1080;
• Поле зрения – 90 (Hor+106);
• Поле зрения (открытый прицел) – включено;
• Поле зрения техники – 95 (Hor+111);
• Уровень размытия в движении – 0%;
• Фокусирование оружие – включено;
• Разрешение – 100%;
• Качество графики – высокое.

GTA V

Четвертая сцена во встроенном бенчмарке, самая длинная.
Настройки:

• Разрешение – 1920 х 1080;
• Длинные тени – выключены;
• Тени высокого разрешения – выключены;
• Подгрузка более детализированных текстур во время полета – выключено;
• Увеличенное расстояние подгрузки более детализированных объектов – минимальное;
• Масштаб разрешения изображения – выключено;
• Сглаживание FXAA – выключено;
• Сглаживание MSAA – выключено;
• Население города – среднее;
• Разновидность населения – среднее;
• Фокусировочная шкала – минимальная;
• Качество текстур – высокое;
• Качество шейдеров – высокое;
• Качество теней – высокое;
• Качество отражений – высокое;
• MSAA для отражений – выключено;
• Качество воды – высокое;
• Качество частиц – высокое;
• Качество травы – высокое;
• Мягкие тени – мягко;
• Настройка спецэффектов – высокая;
• Анизотропная фильтрация – 16Х;
• Затенение АО – высокое;
• Тесселяция – высокая;
• Объем использованной видеопамяти – 2022 Мбайт (дан для ориентира).

Witcher 3

Настройки:

• Разрешение – 1920 х 1080;
• Размытие при движении – включено;
• Размытие – включено;
• Сглаживание – включено;
• Свечение – включено;
• Повышенная четкость – низкая;
• Рассеянное затемнение – SSAO;
• Глубина кадра – выключено;
• Хроматическая аберрация – выключено;
• Виньетирование – включено;
• Световые шахты – выключено;
• Кадров в секунду – без ограничений;
• Nvidia HairWorks – Геральт;
• Число персонажей на экране – высокое;
• Качество теней – высокое;
• Качество рельефа – высокое;
• Качество воды – высокое;
• Количество травы – высокое;
• Качество текстур – высокое;
• Дальность видимости растительности – высокое;
• Качество детализации – высокое.

Подведение итогов 3D

С обновленным iGPU новые процессоры Intel демонстрируют лидерство во всех категориях. Особенно это заметно на фоне встроенного видеоядра Haswell.

Судите сами. Сравним попарно графическое ядро i5-4690K с i5-5675C – 20.7 к/с против 35.8 к/с; i7-4790К с i7-5775C – 22.3 к/с против 37.1 к/с. Разница налицо, и если раньше iGPU Intel не годились даже для легкой работы, то теперь можно комфортно играть в некоторые игры. И все это в очередной раз бьет по позициям самых быстрых APU AMD, которые теперь отходят на второй план.

После разгона процессоры Intel Broadwell становятся недостижимы ни для топовых ранее решений i5-4690K и i7-4790K, ни для APU AMD. В случае первых разница ошеломляющая, а что со вторыми? Отбросим старые ЦП Intel и сравним разогнанные APU с новинками: 29-31 к/с против 39 к/с. Нужны ли тут еще какие-либо объяснения?

Многие пользователи были уверены в том, что уровень качества интегрированной графики Broadwell несопоставим с APU AMD, и были неправы. Компании Intel удалось поднять быстродействие iGPU практически в два раза. А если прибавить сюда неизрасходованный запас по частоте кэша L4? Думаю, мы вправе рассчитывать еще на 3-6% производительности. Мало того, теперь даже на штатных частотах модели Intel обгоняют APU AMD в разгоне.

С внешней видеокартой все проще – все системы на базе CPU Intel показали хорошие результаты. Разница буквально в несколько кадров в секунду, и ее можно назвать несущественной. Что касается потенциальных конкурентов, то при средних настройках качества APU AMD не в состоянии полностью раскрыть потенциал видеокарты в играх. Вы потеряете достаточно много.

С другой стороны, количество к/с таково, что можно смело улучшать настройки в игре и тогда разница между ЦП будет плавно уменьшаться. Благо выше приведен наглядный пример того, насколько сильно иногда игры зависят от процессора.

Заключение

Сейчас в наших руках есть оба кусочка тестов – 2D и 3D, осталось объединить их в одно целое и продемонстрировать конечный результат этого небольшого исследования.

Как ни крути, но на штатных частотах модели AMD смотрятся не столь привлекательно. Чуть лучше дела обстоят в разгоне. В целом, благодаря агрессивной ценовой политике производителя APU AMD в ряде случаев оправдывают свое существование.

Процессоры Intel не только быстрее, но и значительно дороже. Но если раньше их встроенное видеоядро выглядело как «рыба в нагрузку» во времена перестройки, то теперь это заявка на лидерство, полная и безоговорочная победа в абсолютной категории.

Но вот беда, пока семейство Broadwell представлено всего двумя моделями с непривлекательной ценой, и вам придется ждать следующее поколение процессоров в надежде на то, что Intel выпустит более доступные решения с двумя ядрами и похожим iGPU. Но опять же воспользоваться предложением вы сможете только осенью, и только сменив материнскую плату. Вот такая непростая дилемма.

Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала:

• Компаниям Intel и ASUS за предоставленные на тестирование комплектующие.
• Компании Регард за предоставленные на тестирование комплектующие.
• А также лично donnerjack.