Test 22nm procesoru „Ivy Bridge“: Intel Core i7-3770K

0

Tikání trochu pomaleji a Tri-Gate

Nepřehlédněte: Test grafiky v Ivy Bridge: Intel HD Graphics 4000

Od Intelu jsme byli v posledních letech zvyklí vídat uvedení nové generace procesorů vždy hned po začátku nového roku. Tentokrát se čekání protáhlo „až“ do května, přesto jste díky všelijakým uniklým zprávám nebo třeba povoleném preview na jednom věhlasném hardwarovém webu věděli v případě zájmu takřka vše podstatné dopřadu. Já vám mohu nabídnou stručné shrnutí novinek v češtině a především tradiční srovnání se spoustou třeba i starších procesorů.

Uvedení Ivy Bridge pro Intel znamená krok jménem Tick. Ten se vyznačuje vylepšením už existující architektury a přechodem na novější výrobní proces. Nové funkce se takřka nepřidávájí, v tomto případě jde tedy o jakýsi vypilovaný Sandy Bridge.

Přechod z 32- na 22nm výrobní proces znamenal nejen možnost dostat na menší plochu ještě více tranzistorů, ale také snížení TDP. Dramatické zmenšení plochy čipu však nemá na svědomí jen jemnější výrobní technologie, ale také nové uspořádání tranzistorů. Více se o něm můžete dočíst v přejatých materiálech od Intelu (Technologický průlom Intelu: první 22nm 3D tranzistory s označením Tri-Gate), zde si jej připomeneme jen stručně.


Vlevo vidíte běžné uspořádání, vpravo pak Tri-Gate. Zdroj: Intel

Nové uspořádání tranzistoru trochu připomíná přechod ke kolmém zápisu u pevných disků, obrázek nad tímto odstavcem to dobře ilustruje. Snadno si už asi dokážete představit řetězení ploutví a z toho vyplývající mnohem vyšší efektivitu takovéhoto designu. Intel tvrdí, že vývoj Tri-Gate u něj začal někdy v roce 2002, já si vzpomínám na trochu nověji datovaný (2007) objev jisté japonské společnosti (Tranzistory pro 20 až 50 GHz). O tranzistorech Tri-Gate vám hezky popovídá přímo pán z Intelu, video je českým zastoupením této společnosti otitulkováno naší mateřštinou.

Ivy Bridge přináší i několik dalších vylepšení konceptu Sandy Bridge, o některých se ale dočtete v předposlední kapitole s výzkumem rozdílu výkonu těchto generací při stejné frekvenci, o dalších pak v samostatném článku věnovaném GPU části Ivy Bridge.

Intel bude opět škatulkovat procesory do několika tříd, Celerony na bázi Ivy Bridge zatím oznámeny nejsou.

  • Core i7 bude mít 8MB L3 cache (znaménko > v tabulce tedy tak docela neplatí) a bude vždy mít grafiku HD 4000.
  • Core i5 na rozdíl od i7 nepodporuje HyperThreading (v tomto případě tedy nezpracuje osm, ale čtyři vlákna současně) a vystačí si s 6 MB L3 cache. Zda v procesoru budete mít HD 4000 nebo 2500, to už bude záležet na modelu.
  • Core i3 a Pentia jsou ještě trochu obestřeny záhadou, výčet všech konkrétních modelů myslím nikde zveřejněn ještě nebyl.

Sedm běžných modelů pro desktop se liší nejen rozdělením mezi i7 a i5, ale také přízviskem K. To stále značí procesory vhodné k přetaktování, tedy se směrem nahoru otevřeným násobičem. Modely „bez K“ potom zase stejně jako u Sandy Bridge pro změnu podporují virtualizační a korporátní technologie. Intel jednoduše stále předpokládá, že uživatel, který bude na PC provozovat nějakou takovou „serióznější“ činnost, nebude současně prahnout po vyšším overclocku umožněném otevřeným násobičem.

Hned při uvedení můžete vybírat také z procesorů se sníženým TDP. Modely s písmenem T mají na čtyřjádrové procesory tuto hodnotu opravdu obdivuhodně nízko, konkrétně na 45 W. Core s označením S za čtyřčíslím potom na stále sympatických 65 W. Dejte pozor na i5-3470T – ačkoli nese hrdé označení Core i5, je to „jen“ dvoujádro s HyperThreadingem. Kompenzací za nižší výkon v mnohavláknových aplikacích pro vás bude spotřeba pod 35 W.

Zajímáte-li se také o parametry některých Ivy Bridge určených pro notebooky, nalistujte znovu aktualitu Sám Intel potvrdil parametry procesorů Ivy Bridge.

Parametry a tabulkové srovnání s dalšími procesory

Výrobce  Intel  Intel  Intel  Intel  Intel  Intel
Řada  Core i7  Core i7  Core i7  Core i7  Core i7  Core i7
Model  3960X  3820 3770K 2600K  980X  870
Frekvence  3,3  GHz  3,6  GHz  3,5  GHz  3,4  GHz  3,33  GHz  2,93  GHz
Turbo  3,9  GHz  3,9  GHz  3,9  GHz  3,8  GHz  3,6  GHz  3,6  GHz
Počet jader  6 (12)  4 (8)  4 (8)  4 (8)  6 (12)  4 (8)
Kódové označení  Sandy Bridge-E  Sandy Bridge-E  Ivy Bridge Sandy Bridge Gulftown  Lynnfield
L1 cache  6× 64 kB  4× 64 kB  4× 64 kB  4× 64 kB  6× 64 kB  4× 64 kB
L2 cache  6× 256 kB  4× 256 kB  4× 256 kB  4× 256 kB  6× 256 kB  4× 256 kB
L3 cache  15 360 kB  10 240 kB  8192 kB  8192 kB  12 288 kB  8192 kB
FSB/HT/QPI  20 Gb/s  20 Gb/s  20 Gb/s 20 Gb/s 6,4 GT/s  2,5 GT/s
Násobič  33 36 35 34 25 22
Výrobní proces  32 nm high-k  32 nm high-k  22 nm high-k  32 nm high-k  32 nm high-k  45 nm high-k
Velikost jádra  435 mm² 294 mm²  160 mm²  216 mm²  248 mm²  296 mm²
Počet tranzistorů  2,27 mld. 1,27 mld. 1,4 mld. 995 milionů  1180 milionů  774 milionů
TDP  130 W  95 W  77 W 95 W  130 W  95 W
Patice  2011 2011 1155 1155 1366 1156
Výrobce  AMD  AMD  AMD  AMD  AMD  AMD 
Řada  FX  FX  Phenom II X6  Phenom II X4  A8  Athlon II X4 
Model  8150 6100 1090T  980 BE  3850 645
Frekvence  3,6  GHz  3,3  GHz  3,2  GHz  3,7  GHz  2,9 GHz 3,1 GHz 
Turbo  3,9–4,3  GHz  3,6–3,9  GHz  3,6  GHz  –  –  – 
Počet jader  8 6 6 4 4 4
Kódové označení  Zambezi  Zambezi  Thuban  Deneb  Llano  Propus 
L1 cache  8×  16 + 4× 64 kB  6×  16 + 3× 64 kB  6× 128 kB  4× 128 kB  4× 128 kB  4× 128 kB 
L2 cache  4× 2048 kB  3× 2048 kB  6× 512 kB  4× 512 kB  4× 1024 kB  4× 512 kB 
L3 cache  8192 kB  8192 kB  6144 kB  6144 kB  –  – 
FSB/HT/QPI  5,2 GT/s (HT)  5,2 GT/s (HT)  4  GHz (DDR, HT)  4  GHz (DDR, HT)  2 GB/s (UMI)  4 GHz (DDR, HT) 
Násobič  18 16,5 16 18,5 29 15,5
Výrobní proces  32 nm  32 nm  45 nm SOI  45 nm SOI  32 nm  45 nm SOI 
Velikost jádra  315 mm²  315 mm²  346 mm²  258 mm²  224 mm²  169 mm² 
Počet tranzistorů  ~1,2 miliardy  ~1,2 miliardy  904 milionů  758 milionů  ~1 mld.  ~300 milionů 
TDP  125 W  95 W  125 W  125 W  100 W  95 W 
Patice  AM3+  AM3+  AM3  AM3  FM1  AM3 

Fotky CPU, podvozek pro testy Ivy Bridge: Gigabyte Z77X-UD5H

Core i7-3770K má klasické provedení jako všechny další CPU LGA 1155, rozdíly jsou vždy jen v nápisech na rozvaděči tepla a potom až na spodní straně.

V rychlosti si můžete prohlédnout mnou při testech nakonec nepoužitou základní desku od Intelu: DZ77K-70K. Jen potvrzuje, že Intel už je se svými deskami i co do výbavy a příslušenství plně konkurenceschopný. U DZ77K mě trochu mrzel pouze jediný grafický výstup – počítá se už asi s diskrétní grafikou.

Gigabyte Z77X-UD5H také není v podstatě potřeba ani popisovat. To za mě udělal už Gigabyte na krabici. Informační hutnost její zadní strany by záviděly leckteré noviny.

U Z77 se Gigabyte vytasil přechodem na UEFI, rovnou přišel ale se svou „3D“ verzí. V praxi máte k dispozici model základní desky, na němž si myší volíte k dané části desky patřící submenu. Celkem snadno se dostanete do běžně uspořádaného „BIOSu“. Ačkoli to nevypadá, „3D“ BIOS se v případě UD5H hýbe docela svižně. Vytkl bych asi jen ukrytí funkcí CPU jako HyperThreading, Turbo Boost apod. až pod M.I.T. a následně Frequency settings. Na konci galerie obrázků z BIOSu vidíte možnosti přetaktování a také bezproblémové zachycení nestabilního nastavení a start v bezpečném (pro následnou změnu na nějakou tu stabilní konfiguraci).

Přímo ve Windows pak starý dobrý EasyTune nahradila ryze overclockerská utilita. Ta je 3D asi svou nepříliš šikovnou krychlovou nabídkou:

Další nabídky: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Testovací konfigurace, CPU-Z, návod pro interaktivní grafy

Pokud jste zvyklí spíše na CPU-Z než na HWiNFO, nezklamu vás. Následující screenshot ukazuje informace o procesoru v klasickém uspořádání CPU-Z, procesor byl právě v klidu (idle, desktop Windows 7). Následující screenshot patří detailům u uspořádání vyrovnávací paměti.

Testovací sestavy a konfigurace

22nm CPU Ivy Bridge v LGA 1155 budeme testovat na této konfiguraci:

  • základní deska: Gigabyte Z77X-UD5H, BIOS F5g
  • paměti: 2× 2 GB Kingston DDR3-2000, 1,65 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T)

Pro procesory patice FM1 máme tuto sestavu:

  • základní deska: MSI A75MA-G55, BIOS 1.3
  • paměti: 2× 2 GB Exceleram DDR3-1333, 1,5 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T)

Platforma LGA 2011 byla testována s těmito komponentami:

  • základní deska: Asus P9X79 Deluxe, BIOS 0650
  • paměti: 2× 2 GB Kingston DDR3-2000, 1,65 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T)

AMD FX (AM3+) byly otestovány s konfigurací:

  • základní deska: Gigabyte 990FXA-UD7, BIOS F6e
  • paměti: 2× 2 GB Exceleram DDR3-1333, 1,5 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T)

Platforma LGA 1155 byla zastoupena konfigurací:

  • základní deska: Intel DP67BG (Burrage)
  • paměti: 2× 2 GB Exceleram DDR3-1333, 1,5 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T)

Pro procesory AMD AM3 (Phenom II a Athlon II) byla použita:

  • základní deska: Gigabyte GA-MA790FXT-UD5P (AMD 790FX), BIOS F7 (F8c pro 1090T, F8k pro 1055T, F8m pro Athlon II X4 645)
  • paměti:

    4× 1 GB Kingston DDR3-1866, 1,5 V (nastaveny na 1600-8-8-8-24-2T, 1,75 V)

Jádro testovací sestavy pro platformu Intel LGA 1156 bylo tvořeno těmito komponentami:

  • základní deska: Gigabyte GA-P55A-UD4 (Intel P55), BIOS F11
  • paměti: 4× 1 GB Kingston DDR3-1866, 1,5 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T,
    pro Pentium G6950 potom na 1066-7-7-7-20-1T, 1,64 V)

Kvůli LGA 775 jsem oprášil tyto komponenty:

  • základní deska: Asus Rampage Extreme (Intel X48), BIOS 0501
  • paměti: 4× 1 GB Kingston DDR3-1800, 1,9 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T, u Pentia DC na 1066-7-7-7-1T)

U Bloomfieldu a Gulftownu pak takto:

  • základní deska: Gigabyte GA-EX58-UD5 (Intel X58), BIOS F11
  • paměti: 3× 1 GB Kingston DDR3-1866, 1,5 V (nastaveny na 1333-8-8-8-24-1T, 1,5 V u Extreme a 1066-7-7-7-20-1T u Core i7-920)

A všechny platformy měly společné tyto komponenty:

  • grafická karta: Nvidia GeForce GTX 280, 1024 MB    
  • pevný disk: Intel X25-M Gen2, 160 GB (SSD)   
  • zdroj: Corsair CMPSU-650TX    
  • mechanika: Toshiba SD-H802A, HD DVD, DVD-ROM  
  • chladič procesoru: Noctua NH-C12P, 1350 rpm
  • operační systém: Windows 7 Enterprise, 64-bit
  • ovladače GPU: Nvidia ForceWare 196.21, GeForce PhysX: off

Za poskytnutí testovacích pamětí DDR3 děkujeme společnosti Kingston

Kingston

Za poskytnutí chladiče Noctua NH-C12P a teplovodivé pasty Noctua NT-H1 děkujeme
společnosti RASCOM Computerdistribution

Jak na interaktivní grafy 2.0

  1. Pokud se vám nelíbí písmo se stíny, velmi snadno je vypnete v Nastavení. Máte-li ještě problémy s rychlostí zobrazování, můžete v Nastavení povypínat také animace. 
  2. V základním nastavení jsou pruhy seskupeny dle úhlopříčky monitory a dále seřazeny dle naměřené hodnoty (vzestupně, či sestupně pak podle toho, je-li zrovna vyšší = lepší či naopak). Toto můžete snadno změnit zvolením řazení dle naměřené hodnoty v testu, seskupením třeba podle matrice apod.
  3. Po najetí myší na některou z položek (třeba na HP ZR24w) se z této stane 100 % (základ) a ostatní položky se spočítají podle ní. Všechny absolutní hodnoty se změní na relativní. Zpět se změní, až kurzor myši opustí oblast s názvy položek (v tomto případě procesorů).
  4. Budete-li chtít nějakou položku (monitor) v grafech sledovat, můžete si její pruh libovolně obarvit. Stačí klepnout levým tlačítkem myši na barevném pruhu a vybrat si z palety. Máte-li povoleny cookies, mělo by vám nastavení vydržet i pro další grafy v dalších kapitolách.
  5. Cenu a další základní parametry (například rozlišení či úhlopříčku) můžete zobrazit kdykoliv v každém grafu: stačí u vybraného procesoru najet kurzorem myši nad pruh s hodnotou (měření) a chvíli počkat. Objeví se jako plovoucí nápověda (tooltip).
  6. Zámek základu (monitor, který se stane těmi 100 % a od něhož se odvíjí další relativní hodnoty) aktivujete pomocí současného stisku klávesy CTRL a levého tlačítka myši nad procesorem (či jeho pruhem v grafu), který chcete uzamknout.
  7. Před prvním použitím grafů si pro jistotu vyprázdněte cache prohlížeče (zřejmě bude stačit refresh) a v případě problém smažte i příslušné cookies.
  8. Interaktivní grafy 2.0 jsou kompatibilní s prohlížeči Firefox (testovány verze 4.x), Opera (testováno s 11.x), Internet Explorer 8 a 9 (verze 7 a starší už nejsou podporovány) a Chrome (zde mají tooltipy hranaté rohy namísto kulatých).
  9. V případě problémů se nejdříve ujistěte, že máte v prohlížeči povoleny skripty i cookies, dále splnění bodů 7 a 8, teprve potom nám chybu prosím co nejpřesněji reportujte. Jedná se o první ostré nasazení grafů, takže i přes delší testování autorem a redakcí při komplexnosti aplikace určitě ještě nějaké mouchy v nějaké kombinaci objevíte.

Video

x264 benchmark

x264 benchmark testuje výkon procesoru při převodu videa v rozlišení 720p s použitím kodeku H.264. Benchmark je ke stažení na TechARP.com, používáme výsledky z náročnějšího druhého průchodu.

VirtualDubMod + DivX 6.8.4

VirtualDubMod slouží pouze jako rozhraní pro převod 400MB souboru MPEG-2 (.VOB) ve standardním DVD rozlišení do .AVI s kodekem DivX. Experimentální podporu SSE4 necháváme vypnutou, volba Enhanced multi-threading je naopak zapnuta. Předvolen je profil Home Theater a kvalita Balanced.

VirtualDubMod + XviD 1.2.2

I XviD už v novějších verzích podporuje práci na více jádrech procesoru.

Windows Media Encoder 9

1TB full HD video pořízené Frapsem ve hře Empire: Total War je převáděno do WMV9 720p, 5,5 Mb/s.

PCMark Vantage


Následující dva testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):


Následující dva testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):


Průměrný výkon v testech převodu videa

Hudba

WAV do MP3: LameEnc 3.97 a 4.0a

Jeden rozměrný soubor ve formátu WAV je pomocí kodeku LameEnc převáděn do souboru formátu MP3.

Nero AAC

Ten samý WAV je pomocí prostřednictvím volně stažitelného kodeku Nero AAC převáděn do MP4 (AAC).

FLAC

Převod několika větších WAV do bezztrátového FLAC je rychlou záležitostí, zvláště na vícejádrových procesorech. Jako frontend pro převod používám Foobar 1.0.

PCMark Vantage


Následující tři testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):

Průměrný výkon

Do průměrného výkonu v testech práce se zvukem (či hudbou, chcete-li) je počítán pouze jeden test LameEnc.

Bitmapová grafika, fotografie

Paint.NET

Pro testování výkonu ve volně šiřitelném bitmapovém editoru používáme rozhraní TPUbench a benchmark PdnBench.

Zoner Photo Studio 13 x64

 

ZPS 13 je oproti verzi 12 důslednější ve využití více procesových vláken. V jednom sub-testu jsou prováděny dávkové operace nad 56 fotografiemi ve formátu JPEG, v dalším je převáděno 96 fotek ve formátu RAW (CR2 z přístroje Canon a Adobe DNG z DSLR Pentax) do JPEG.

RawTherapee 3.0a

Volně stažitelný program pro práci s fotografiemi ve formátu RAW toho umí překvapivě hodně, s výkonnostními optimalizacemi je už na tom hůře.

Autopano Giga 2.0.6

Fantastický program pro automatizovanou tvorbu panoramat umí využít až 16 procesových vláken a je schopen zapojit i GPU (k testování procesorů této možnosti nevyužívám). Pro tříjádrový Athlon je rychlejší zvolit čtyři procesy (namísto dvou), pro šestijádrový Phenom pak osm. Naopak šestijádrový Core i7-980X s HyperThreadingem běží rychleji s osmi vlákny a nikoli s šestnácti (mezistupně, jako třeba tři, šest anebo dvanáct vláken program nenabízí).

AutoStitch

AutoStitch sice není tak dokonalý jako Autopano Giga, ale také nestojí 260 EUR (demo bylo svého času zcela zadarmo) a popravdě je na automatickou tvorbu panoramat schopnější než třeba Zoner Photo Studio.

Everest PhotoWorxx

Jakýsi dílčí test výkonu procesoru při práci s fotografiemi nabízí i Everest. Už dříve jsem si všiml, že nemá rád tříjádrové procesory (u starší verze test snad ani nedoběhl), dnes na tří- a šesti- jádrech běží pomaleji než na dvou- a čtyřjádrech (poměrně).

Průměrný výkon

Kapitolu zakončí opět sumarizační graf, do něhož není počítán jen PhotoWorxx z Everestu.

Rendering

Frybench

Postup měření v programu Frybench je popsán v tomto článku. Vaše výsledky můžete ukázat a s dalšími konfiguracemi srovnávat zde: Frybench – výsledky.

Cinebench R11.5

Poslední verze benchmarku výkonu v Cinema 4D.

 

 

Cinebench R10

Cinebench je benchmark snažící se nastínit výkon procesorů při renderingu v CAx programu Cinema 4D společnosti Maxon. Používáme x CPU benchmark (vícevláknový).

 

POV-Ray v3.7

Beta verze freeware raytraceru POV-Ray umožňuje využít vícejádrové procesory. Pro testy používáme jednu ze scén mezi příklady dodanými s programem: chess2.pov a rozlišení 800 × 600 px bez anti-aliasingu.

Blender 2.48

Pro testování v 3D modeláři Blender používáme standardní nastavení a model flyingsquirrel.blend.

Průměrný výkon

Shrnující graf je spočten z obou testů Cinebench, Blenderu, POV-Ray i Frybench.

Aplikační výkon v testech PCMark Vantage, multi-tasking

PCMark Vantage

PCMark Vantage prověří celý počítač a je to tzv. polosyntetický benchmark. Obsahuje fragmenty skutečných aplikací, renderuje například webové stránky v prohlížeči s více záložkami, pracuje hromadně s fotkami a občas některé činnosti dělá současně. Zejména u nejsilnějších procesorů současnosti už nejsou jeho výsledky zcela spolehlivé a kolikrát nepomůže ani trojité opakování (a buď průměrování, či braní nejlepšího výsledku). Celkové skóre PCMarku Vantage je hodně ovlivněno tím, jak se „pevný disk“ zrovna vyspí, mnoho jeho dílčích (a hlavně multi-taskingových) testů však považuji stále za dobré.

 

 


Následující dva testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):

 

 


Následující dva testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):

 


 

 


Následující tři testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):

 


 


Následující tři testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):

 


 

 


Následující tři testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):

 


 

 

Komprese souborů a šifrování

WinRAR

 

7-zip

WinZIP 14.5 + AES

Extrakce 200MB zaheslovaného archivu ZIP (šifrování AES).

Zlib (Everest)

Jeden dílčí test komprese souborů nabízí i Everest:

SiSoft Sandra – AES a SHA

PCMark Vantage

TrueCrypt 7

Testy pochází z integrovaného benchmarku (Tools, Benchmark), nastaveno 100 MB.

Při zprůměrování osmi dílčích testů TrueCrypt dostaneme tento shrnující graf:

Průměrný výkon

Do celkového výkonu v této části je TrueCrypt započítán jen jednou (jeho celkový průměr, viz graf nad tímto odstavcem).

Prvočísla, PI, šachové úlohy, fraktály, MIPS, FLOPS, MMX/SSE, .NET

Fritz Chess

Benchmark simulující počítání šachových kombinací skutečného šachového programu Fritz.

Everest 5.3, CPU Queen

Především diagnostický nástroj Everest obsahuje i několik syntetických benchmarků, čistě procesorový CPU Queen či výpočty fraktálů.

SiSoftware Sandra

Sandra obsahuje několik modernizovaných verzí základních benchmarků procesorů (Dhrystone, Whetstone apod.) i .NET verze těchto prověrek ALU i FPU.

wPrime 2.0

Vícevláknová obdoba jednoduchého benchmarku SuperPI (samozřejmě se nepočítá Ludolfovo číslo, ale prvočísla).

SuperPI mod XS 1.5

Výpočet Ludolfova čísla na milion desetinných míst.

MaxxPI2

Opět počítání pí, ale modernějším vícevláknovým kódem.


Průměrný výkon

Webové prohlížeče, HTML, Java, JavaScript, Flash


Následující tři  testy jsou spouštěny současně (multi-tasking):


Průměrný výkon

Propustnost a latence pamětí, cache, mezijádrová komunikace

U všech platforem (AMD AM3, Intel LGA 1366 i LGA 1156) jsem se pokusil o nějaké typické bezproblémové nastavení pamětí DDR3, přesněji to bylo takto (LGA 1156 a AM3 4 GB v dual, LGA 1366 3 GB v triple channel):

  • 4× DDR3-1600, 8-8-8-24-2T: Phenom II X6 1090T (Thuban, 3,2 GHz) a 1055T (2,8 GHz), Phenom II X4 980 BE (Deneb, 3,7 GHz) a 965 BE (Deneb, 3,4 GHz), Athlon II X3 435 (Rana, 2,9 GHz), Athlon II X2 250 (Regor, 3,0 GHz)
  • 2× DDR3-1333, 8-8-8-24-1T:
  • 3× DDR3-1333, 8-8-8-24-1T: Core i7-980X (Gulftown, 3,33 GHz), Core i7-975 XE (Bloomfield, 3,33 GHz)
  • 3× DDR3-1066, 7-7-7-20-1T: Core i7-920 (Bloomfield, 2,66 GHz)
  • 2× DDR3-1333, 8-8-8-24-1T: Core i5-750 (Lynnfield, 2,66 GHz), Core i5-661 (Clarkdale, 3,33 GHz), Core 2 Quad QX9650 (Yorkfield, 3 GHz) a Core 2 Duo E8500 (Wolfdale-6M, 3,16 GHz), Core i7-2600K (Sandy Bridge, 3,4 GHz), Core i5-2500K (Sandy Bridge, 3,3 GHz), Core i5-2300 (Sandy Bridge, 2,8 GHz), Core i3-2100 (Sandy Bridge, 3,1 GHz), Pentium G620 (Sandy Bridge, 2,6 GHz), Celeron G530 (Sandy Bridge,
    2,4 GHz), Athlon II X4 645 (Propus, 3,1 GHz), A8-3850 (Llano, 2,9 GHz), A6-3650 (Llano, 2,6 GHz), A6-3500 (Llano, 2,1 GHz), A4-3400 (Llano, 2,7 GHz), FX-8150 (Zambezi, 3,6 GHz), FX-6100 (Zambezi, 3,3 GHz), FX-4100 (Zambezi, 3,6 GHz), Core i7-3690X a Core i7-3820
  • 4× DDR3-1066, 7-7-7-20-1T: Pentium Dual-Core E6500 (Wolfdale-2M, 2,93 GHz)

Poznámka: Propustnost v nástupci Everestu, programu AIDA64 je u Llana podstatně vyšší. Viz tento test A6-3650. Jak dokáže Llano škálovat s vyšší frekvencí DDR3 jsem potom vyzkoušel a zveřejnil například v článcích Vliv frekvence RAM na CPU výkon Llana + oprava grafů a Ladíme výkon AMD Llano na MSI A75MA-G55 (herní výkon). Také Ivy Bridge má v novější verzi testu jiné výsledky:

 

 

 

Herní výkon a 3DMark (CPU PhysX)

Call of Duty 4

1680 × 1050 px, maximální detaily, bez anti-aliasingu, režim timedemo.

Crysis

800 × 600 px, DirectX 10, CPUbenchmark.bat, celkové detaily: low, physics: very high, bez anti-aliasingu

Enemy Territory: Quake Wars

Far Cry 2

Left 4 Dead

Trackmania Nations Forever

Unreal Tournament 3

1280 × 720 px, VCTF-Suspense, maximální detaily, bez anti-aliasingu

World in Conflict

1280 × 720 px, střední detaily, DirectX 10, fyzika zapnuta, bez anti-aliasingu

X3: Terran Conflict

3DMark Vantage

Základní nastavení (performance), pouze CPU score.

3DMark06

Implicitní nastavení, opět pouze CPU score.

Průměrný výkon

Zatím do průměrného herního výkonu počítám i výsledky z 3DMarku, jelikož ve Vantage jde o test výpočtu PhysX na CPU (GeForce PhysX je v ovladačích vypnuta) a v 06 potom zase o zajímavý softwarový rendering. Většina současných her ale s více než čtyřmi jádry takto dobře neškáluje a třeba PhysX pro dvanáct vláken CPU je výsadou CPU testů v 3DMark Vantage.

Pro zajímavost můžete srovnat náš průměr s jakýmsi shrnutím herního výkonu z PCMark Vantage:

Mnou zjištěný herní výkon (z Call of Duty 4, Far Cry 2, Crysis, TMNF apod., nikoli z 3DMarku či PCMarku) jsem podělil cenou a můžete se tak podívat na graf obsahující poměr herního výkonu k ceně:


 

Příkon („spotřeba“, včetně izolovaného měření na EPS12V) a teploty

Příkon (spotřeba) změřený izolovaně na EPS12V

Poprvé se v recenzi na EHW můžete setkat kromě tradičního měření příkonu celé sestavy zásuvkovým wattmetrem také izolovaným měřením příkonu na EPS12V.

Bočník měřící procházející proud sestrojil Honza Černý, napětí bylo kontrolováno běžným multimetrem VoltCraft VC-140. Musím vás upozornit ještě na jednu důležitou skutečnost ovlivňující měření. A tím je míra toho, co procesor integruje. Zatímco případná zabudovaná grafika je zpravidla vypnutá, ne tak už třeba řadič PCI Express pro grafické karty.

Příkon (spotřeba) celého PC s daným CPU

wattmetr

Spotřeba (ano příkon) celé sestavy s daným procesorem je měřena pomocí zásuvkového měřiče spotřeby elektrické energie FK Technics. A přestože chladič, zdroj a grafická karta zůstávají neměnné a paměti jsou nastaveny také velmi srovnatelně, pořád se jedná o spotřebu celé platformy dané do jisté míry také základní deskou, osazenou čipovou sadou a dalšími čipy právě na desce (i když i v tomto případě jsou podmínky díky použití desek Gigabyte ze stejné třídy v rámci možnosti co nejvíce srovnány).

 

Teplotní testy berte spíš jako velmi hrubou informaci. Použitým chladičem je sice Noctua NH-C12P a pastou pak Noctua NT-H1, přesto může dojít k ne vždy stejnému rozetření pasty a teplota okolí se může také mezi testy lišit až o tři stupně Celsia. Pro patici AM3 má také starší revize C12P trochu jiné uchycení než kolem patic pro procesory Intel. U mnoha procesorů ukazuje čidlo v klidu teploty nižší než jsou teploty v místnosti. U Intel Core i7-3960X bylo zatím měřeno s chlazením Intel RTS2011LC.

 

Ivy Bridge vs. Sandy Bridge – srovnání výkonu při stejné frekvenci

Nárůst výkonu stejně taktovaného Ivy Bridge (třeba i7-3770K) a Sandy Bridge (i7-2700K) byl už námětem aktuality Honzy Olšana – Jak vzroste výkon na takt v procesorech Ivy Bridge. Z tohoto malého článku si vypůjčím seznam změn, které by měly vést k o něco lepšímu výkonu Ivy Bridge při stejném nastavení:

  • Jednou z optimalizací je vylepšený HyperThreading, tedy technologie zpracování dvou vláken na jednom fyzickém jádře za účelem zužitkování jinak neplodných výpočetních prostředků. V předchozích procesorech byly při zapnutém HT určité zdroje napevno rozděleny mezi obě vlákna – určitý buffer se například rozdělil na dvě stejné poloviny. Pokud jedno vlákno neumělo svůj příděl využít, nemohla být nadbytečná kapacita přidělena druhému vláknu, byť by ji i dokázalo uplatnit.
    Pro výkon je tedy lepší, když jsou prostředky dynamicky rozdělovány podle potřeby. Což je právě vylepšení, které v Ivy Bridge na určitých místech Intel zavedl. Zdroje jako konkrétní příklad uvádějí DSB Queue, což je fronta, ze které jsou dekódované microOPs ukládány do L0 cache.
    Jen pro pořádek připomeňme, že tento bonus si užijí pouze procesory Core i3 a i7 (případně Xeony a některé i5), neboť ostatní modelové řady neumožňují HT zapnout.
  • Ivy Bridge dokáže (podobně jako konkurence u architektury Bulldozer) využít přejmenování registrů pro eliminaci instrukcí MOV (kopírování hodnot mezi registry). Tyto instrukce díky tomu vůbec nezatěžují výpočetní jednotky, jsou totiž eliminovány již ve fázi dekódování.
  • Značně vylepšena byla dělička, a to jak celočíselná, tak pro práci s pohyblivou řádovou čárkou. Průměrná propustnost jednotky je u Ivy Bridge dvakrát větší. Ačkoliv v ručně optimalizovaném kódu by dělení pro svou pomalost nemělo být příliš častou operací, mnohé programy mohou toto zrychlení přesto poznat.
  • Intel v prezentaci z IDF 2011 rovněž zmiňuje výkonnostní zlepšení paměťového řadiče a L3 cache, k těmto bodům ale (zatím) nejsou k dispozici podrobnosti.
  • Na serveru Anandtech se však objevila informace, že došlo k vylepšení prefetchingu. Zatímco dříve se načítání zastavovalo na hranicích paměťových stránek, nyní je toto omezení odstraněno.

Intel ve svých prezentacích sám jakési srovnání nabízí. Dá se ale čekat, že vybere testy svědčící nové generaci:

Do podobného srovnání jsem se pustil i já. Jelikož jsem neměl i7-2700K, použil jsem i7-2600K a u i7-3770K pak snížil násobič o jeden celý stupeň. Pro jistotu jsem vypnul i Turbo Boost, i když právě jeho vyšší agresivita mohla být jedním z důvodů zlepšení IPC u IB.

Všimněte si také, že deska nastavila trošku vyšší BCLK (základní frekvenci) u novějšího procesoru (i7-3770K). I to samozřejmě ve hře na desetiny procent hraje roli.

Test/CPU Core i7-3770K (Ivy Bridge, 3,5 GHz) Core i7-3770K (Ivy Bridge, 3,4 GHz, Turbo Off) Core i7-2600K (Sandy Bridge, 3,4 GHz, Turbo Off) Zlepšení u Ivy Bridge
Cinebench R11.5 (64-bit) [body] 7,49 7,02 6,74 4,2%
Cinebench R10 (64-bit) [body] 26 146 1 1 5,8%
POV-Ray v3.7 (64-bit) [s] (menší je lepší) 16,9 18,4 19,4 5,4%
Blender 2.48 (64-bit) [s]  (menší je lepší) 32,4 35,2 36,3 3,0%
Rendering – průměrné zlepšení       4,6%
Windows Media Encoder 9 [s] (menší je lepší) 60 66 66 0,0%
x264 benchmark HD 3.15 [fps] (vyšší je lepší) 41,2 38,0 35,2 7,9%
Video – průměrné zlepšení       4,0%
TrueCrypt 7 – AES [MB/s] 2700 2600 2500 4,0%
TrueCrypt 7 – Twofish [MB/s] 669 615 561 9,6%
TrueCrypt 7 – AES-Twofish [MB/s] 569 523 481 8,7%
TrueCrypt 7 – Serpent [MB/s] 370 340 299 13,7%
TrueCrypt 7 – Serpent-AES [MB/s] 354 326 290 12,4%
TrueCrypt 7 – Twofish-Serpent [MB/s] 246 226 202 11,9%
TrueCrypt 7 – Serpent-Twofish-AES [MB/s] 232 213 191 11,5%
TrueCrypt 7 – průměrné zlepšení       10,3%
LameEnc 4.0a WAV do MP3 – index (vyšší je lepší) 45,9 40,5 38,8 4,4%
Paint.NET 3.5.4 [s] (menší je lepší) 11,0 12,1 12,7 4,4%
7-zip 4.65 64-bit [MIPS] 22832 21298 19764 7,8%
wPrime 2.02, 32M [s] (menší je lepší) 7,253 7,833 8,145 3,8%
Super PI 1M [s] (menší je lepší) 9,282 10,592 10,935 3,1%
Fritz Chess [knodes/s] 14 145 13 078 12 868 1,6%
Everest 5.3 (Memory Read) [kB/s] 20 913 19 951 16 370 21,9%
Everest 5.3 (Memory Write) [kB/s] 24 630 24 460 24 294 0,7%
Everest 5.3 (Memory Copy) [kB/s] 23 237 22 425 16 998 31,9%
Everest 5.3 (Memory Latency) [ns] (menší je lepší) 23,8 24,2 33,9 28,6%
Everest 5.3 (CPU Queen) [kB/s] 47 287 18 061 17 972 0,5%
Everest 5.3 (PhotoWorxx) [kB/s] 51 408 50 014 47 520 5,2%
Everest 5.3 (Zlib) [kB/s] 156 127 143 299 138 740 3,3%
Everest 5.3 (Julia) [kB/s] 19 695 3 725 3 648 2,1%
Everest 5.3 (Mandel) [kB/s] 10 435 3 410 3 360 1,5%
Everest 5.3 (SinJulia) [kB/s] 5 029 4 611 4 489 2,7%
Synt., pam. testy a multimédia – průměrné zlepšení       7,7%
Call of Duty 4, 480p [fps] 256,0 252,2 247,5 1,9%
Call of Duty 4, 16×10 [fps] 141,0 141,8 140,6 0,9%
Crysis, CPU, 8×6 [fps] 135,2 132,0 120,3 9,7%
Unreal Tournament 3, 720p [fps] 258,6 257,4 252,6 1,9%
World in Conflict, 720p [fps] 156 153 147 4,1%
Hry – průměrné zlepšení       3,7%
Spotřeba PC v idle [W] 82 82 80 -2,5%
Spotřeba PC v Prime95 25.9 [W] 158 142 162 12,3%
Teplota RealTemp/CoreTemp v idle [˚C] 31 30 34 11,8%
Teplota RealTemp/CoreTemp v Prime95 25.9 [˚C] 66 54 56 3,6%

Zdá se, že pokud Intel na něčem opravdu zapracoval, byl to už tak (zdánlivě) vynikající paměťový řadič. U co nejpodobněji nastavených procesorů jsem pak vyzkoušel i izolované měření příkonu (spotřeby):

Zde už Ivy Bridge jasně ukazuje přínos nové výrobní technologie. I při trochu vyšším výkonu si řekne v zátěži o pořádný kus méně než Sandy Bridge. Opět se tedy jedná o zlepšení už tak dobrého.

Shrnutí výkonu, přetaktování a verdikt

Shrnutí výkonu

V grafu celkového výkonu nejsou započítány syntetické testy (Everest apod.) a jednotlivá skóre z PCMark Vantage. Pokud tento výkon podělíme aktuální cenou procesorů vč. DPH, dostaneme následující index výhodnosti jednotlivých CPU. Platí, že vyšší číslo znamená výhodnější procesor. Ceny jsem zjišťoval v e-shopu Alfa.cz. V případě, že zde procesor nebyl zalistován, použil jsem nejnižší cenu z vyhledávače Heureka.cz a to z e-shopu, kde byl CPU skladem a pokud měl obchod status Ověřeno zákazníky. U již neprodávaných procesorů jsem nechal poslední prodejní cenu.

V diskuzi pod jedním z testů procesorů padla správná připomínka, že graf poměru výkon/cena platí pouze pokud jen vyměňujete ve stávající sestavě procesor. Kupujete-li celou sestavu, potom tvoří cena procesoru menší díl celkové sumy a procesory s vyšším výkonem a řekněme alespoň středně vysokou cenou na tom budou oproti těm nejlevnějším v počítaném poměru výkon/cena lépe. Bohužel nebylo nijak lehké udělat modely typických sestav pro vytvoření dalšího grafu toto beroucí v potaz. Někdy měníte v sestavě třeba jen desku s procesorem, jindy celou sestavu, do toho je otázkou, zda k i7-3960X bude někdo brát něco jiného než špičkové komponenty, to samé naopak neudělá u Celeronu G530, dále je tu otázka zabudované vs. diskrétní grafické karty atd.

Přetaktování

Přetaktování se věnuji většinou okrajově a ani tentokrát jsem neudělal výjimku. Úplně jsem ho ale samozřejmě nevynechal, vždyť Intel na tomto poli slibuje zlepšení:

Shora dolů: nově můžete zvedat násobič až na hodnotu 63×, máte k dispozici plnou podporu změny frekvence v reálném čase, u pamětí DDR v BIOSu najdete i děličku umožňující nastavit při základní frekvenci takt pamětí až 2667 MHz a pro LGA 1155 je tu nově podpora profilů XMP 1.3. Přetaktování základní frekvenci by opět mělo být omezeno maximálně 7 %. Nepočítejte tedy s tím, že si počkáte na 1,6GHz Celeron a ten přetaktujete na 4 GHz. Bez otevřeného násobiče si v podstatě zase neškrtnete.

Nad odstavcem je obrázek ze zátěže nepřetaktovaného procesoru. Jestli CPUID HWmonitor (inzerována podpora IB) a třeba HWiNFO64 Sensors nelžou, potom bylo v zátěži pod vcelku slušným chladičem dosaženo teplot jádra kolem 66 stupňů Celsia. Přitom heatpipe chladiče zůstávaly vlažné. To samé i po kontrole nanesení pasty. Při přetaktování jsem dosahoval nehezkých teplot kolem 90 stupňů Celsia a začal jsem mít pocit, že na zvěsti o špatném předávání tepla malého jádra rozvaděči (heatspreader) opravdu něco bude. Není bez zajímavosti, že HWmonitorem reportovaný příkon CPU je docela blízký mému izolovanému měření.

Do přetaktování jsem se navzdory teplotám pustil, vždyť je to jen zvedání násobiče. Na 4,5 GHz jsem se ještě dostal bez zvyšování napětí, na 4,8 GHz už jsem musel přidat. Byl jsem opatrný, nemám ještě dost praxe s 22nm procesory a navíc jsem nevěděl, co je pravdy na těch teplotách. Frekvenci 4,8 GHz se mi podařilo jakžtakž ustabilnit, musel jsem ale změnit nastavení Load-Line Calibration na hodnotu Extreme.

Test/CPU Core i7-3960X (Sandy Bridge-E, 3,30 GHz) Core i7-3770K (Ivy Bridge, 3,5 GHz) Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4,8 GHz) Zlepšení po přetaktování
TrueCrypt 7 – AES [MB/s] 4100 2700 4200 0,56
TrueCrypt 7 – Twofish [MB/s] 866 669 861 0,29
TrueCrypt 7 – AES-Twofish [MB/s] 749 569 732 0,29
TrueCrypt 7 – Serpent [MB/s] 432 370 502 0,36
TrueCrypt 7 – Serpent-AES [MB/s] 459 354 456 0,29
TrueCrypt 7 – Twofish-Serpent [MB/s] 317 246 317 0,29
TrueCrypt 7 – Serpent-Twofish-AES [MB/s] 300 232 298 0,28
LameEnc 3.97 WAV do MP3 Play/CPU Ratio (vyšší je lepší) 44,0 46,1 56,6 0,23
LameEnc 4.0a WAV do MP3 Play/CPU Ratio (vyšší je lepší) 43,5 45,9 56,6 0,23
Paint.NET 3.5.4 [s] (menší je lepší) 8,5 11,0 8,7 0,21
WinRAR 3.92 64-bit [kB/s] 4109 3465 3841 0,11
wPrime 2.02, 32M [s] (menší je lepší) 5,537 7,253 5,600 0,23
Super PI 1M [s] (menší je lepší) 9,656 9,282 7,582 0,18
Everest 5.3 (Memory Read) [kB/s] 15 071 20 913 21 752 0,04
Everest 5.3 (Memory Write) [kB/s] 17 927 24 630 24 301 -0,01
Everest 5.3 (Memory Copy) [kB/s] 16 046 23 237 24 254 0,04
Everest 5.3 (Memory Latency) [ns] (menší je lepší) 26,8 23,8 23,6 0,01
Everest 5.3 (PhotoWorxx) [kB/s] 53 453 51 408 55 104 0,07
Everest 5.3 (Zlib) [kB/s] 213 655 156 127 200 482 0,28
Everest 5.3 (SinJulia) [kB/s] 7 223 5 029 6 456 0,28
Call of Duty 4, 480p [fps] 248,4 256,0 263,1 0,03
Call of Duty 4, 16×10 [fps] 140,3 141,0 145,0 0,03
Unreal Tournament 3, 720p [fps] 257,5 258,6 262,9 0,02
World in Conflict, 720p [fps] 154 156 171 0,10
Spotřeba PC v idle [W] 105 82 85 -0,04
Spotřeba PC v Prime95 25.9 [W] 262 158 247 -0,56
Teplota RealTemp/CoreTemp v idle [˚C] 33 31 33 -0,06
Teplota RealTemp/CoreTemp v Prime95 25.9 [˚C] 60 66 93 -0,41

Přetaktování daného kusu Core i7-3770K tedy dvěma slovy nic moc. Důležitější asi bude statistika z vícero recenzí a především první výsledky uživatelů s prodejními kusy. A kdybyste se ptali: podezřelý výsledek v TrueCrypt 7 (AES) jsem přeměřoval celkem třikrát, opravdu nevím, jak mohlo přetaktování najednou vybudit CPU k takovému výkonu.

Verdikt

Při globálnějším přemítání o Ivy Bridge jsem si ještě silnějši uvědomil ten kontrast světa CPU (desktopových) a GPU (diskrétních, herních). Zatímco u grafických karet se výkon s další a další generací pořád ještě docela citelně zvedá, u procesorů jsme v podstatě od prvního Nehalemu (Bloomfield) tak nějak na tom samém. Jen to dnešní Ivy Bridge umí při dvakrát až třikrát nižším příkonu. Nemluvíme tedy o skocích v nárůstech výkonu, ale efektivity. U GPU se zase nedějí takové orgie v efektivitě, alespoň ne z pohledu uživatele. Ten vidí už jen dva osmipinové napájecí konektory jako standard výkonných grafik a TDP 300 W už není pro výrobce nic, za co by se veřejně styděli.

Ivy Bridge se dá hodnotit ze dvou pohledů. Buď jste v loňské mánii přešli na Sandy Bridge (řekněme Core i5 a výše) a ani zatím nejvýkonnější Ivy Bridge by vás neměl nijak rozrušit, nebo jste s technickým vybavením o několik generací procesorů pozadu, případně pořízení desktopového počítače teprve plánujete. Pak asi nebude moc důvodů přemýšlet o čemkoli jiném. Intel jednoduše zase trochu vylepšil již tak dobré procesory.

Core i7-3770K (Ivy Bridge, 3,5–3,9 GHz)

+ vynikající hodnoty příkonu (spotřeby) v zátěži, výkon/watt
+ pro většinu úloh na výkonnostním vrcholu desktopových CPU
+ cena zřejmě výhodnější než u Sandy Bridge
+ další odskok konkurenci
podprůměrný výkon/cena (u tohoto nejvyššího modelu)
nejspíše horší předávání tepla rozvaděči (heatspreader)
– slabší přetaktování


Za poskytnutí základní desky Z77-UD5 pro testy na platformě LGA 1155 děkujeme společnosti Gigabyte