Wojny rdzeni - ile mocy tak naprawdę potrzebują nasze komputery?

Share

Intel dość regularnie, czasami z jakimś poślizgiem, ale dostarcza kolejne generacje procesorów według nowej mapy - SandyBridge, IvyBridge, Haswell, Broadwell i niebawem SkyLake. Dochodzi parę nowych funkcjonalności jak np. sprzętowa obsługa jakiegoś kodeka, dodatkowe instrukcje, czy niższe zużycie prądu. Skok ogólnej wydajności wydaje się być niewielki.

Przygotowując budżetowy i chłodny zestaw pod Wiedźmina postanowiłem zrobić kilka benchmarków. Takie porównanie dwurdzeniowego budżetowego Pentium G2030, czterordzeniowego i5-3570T o niskim TDP jak i i7-4700MQ siedzącego w laptopie. Jak daleko pada Pentium od i7 i czy przykręcone i5 jest coś warte, czy jednak brutalna częstotliwość rdzeni jest potrzebna?

Benchmark procesorów

Benchmark phoroniksa, który wykonałem jest dość krótki i możecie dorzucić porównanie waszego komputera do zestawu. Głównie skupiłem się na testach procesorowych, w tym tych zdolnych wykorzystać wszystkie rdzenie. Plus parę gier bo do blaszaka wkładałem też wiedźmińską grafikę napędzaną czerwonymi mutagenami.

Jak porównamy dane procesorów to zauważymy że wszystkie trzy oscylują z TDP w okolicy 50W a ich częstotliwości maksymalne mieszczą się między 3 a 3,4 GHz. Wygląda to na dość podobne rdzenie. Możemy oczekiwać że czterordzeniowy będzie dwa razy lepszy od dwurdzeniowego w testach zdolnych je wykorzystać. Core i7 powinien dodatkowo lepiej radzić sobie z wieloma zadaniami na raz bo Hyperthreading daje 8 wątków na tych czterech rdzeniach.

Patrząc na np. porównanie na cpuboss widać po testach dwukrotnie lepszy wynik Core i5. Pytanie tylko na ile często w ciągu normalnego użytkowania komputera takie zapotrzebowanie na ilość rdzeni ma miejsce? Zobaczmy na wyniki jakie uzyskałem.

Na początek testy jednordzeniowe i te wielordzeniowe, w których nie było większej różnicy (a jest ich większość):

Jak widać w wielu przypadkach ogrom rdzeni nie jest nam potrzeby, nie przełoży się na wzrost wydajności. Co ciekawe dotyczy to także niektórych benchmarków obciążających wszystkie rdzenie - widocznie coś innego w systemie jest wąskim gardłem. Core i5 jest nieco lepszy od procesora z serii Pentium - więcej podręcznego kesza, dodatkowe instrukcje. Core i7 z nowszej generacji też jest nieco lepszy dzięki poczynionym usprawnieniom - ale jak widać różnica nie jest wielka. Nie ma potrzeby porzucać Sandy/IvyBridge dla samej mocy procesora najnowszych generacji.

Kilka Benchmarków, jak np. kompilacja, czy benchmark wydajności operacji zmiennoprzecinkowych wyraźnie zależą od ilości rdzeni (4 rdzenie osiągają na oko dwa razy lepszy wynik od 2 rdzeniowego). Hyperthreading i7 też swoje może wprowadzić w zależności co jest wąskim gardłem testu - współbieżność operacji (NAS Parallel benchmark EP.C - Embarrassingly Parallel), czy sumaryczna moc rdzeni jak w przypadku kompilacji.

Gdzie ten postęp?

Jeżeli osiągi procesorów nie zależą aż tak bardzo od generacji, a od ilości rdzeni, Hyperthreadingu, czy częstotliwości rdzeni to można zadać sobie pytanie po co ten ciągły rozwój, po co nowe generacje procesorów?

Wydanie Broadwell nie spowoduje że zaraz masowy klient pójdzie wymieniać Haswella. Nawet SkyLake nie spowoduje nadmiernej wymiany sprzętu ze względów zorientowanych na osiągi. To co zmienia się z każdą generacją procesorów to moc układów graficznych (dla wybranych modeli, głównie mobilnych), jak i wbudowane funkcjonalności - wsparcie kodeków, nowych standardów (jak np. bezprzewodowe ładowanie i przesyłanie obrazu w SkyLake). Dzięki temu energooszczędne układy są w stanie wykonywać złożone operacje bez nadmiernego zużywania zasobów. Google ostro promuje swoje formaty wideo, a Flash umiera więc np. sprzętowa akceleracja VP9, czy HEVC w SkyLake będzie jak znalazł by przeglądarka płynnie odtwarzała klipy w internecie.

Zintegrowany układ graficzny Intel Iris Pro 6100 jest w stanie zapewnić Wiedźminowi 3 około 30 FPS przy rozdzielczości 800x600, gdzie Intel HD 4400 da jakieś 20 FPS. Rozdzielczość może niegodna gracza, ale jest to technicznie możliwe na obecnych zintegrowanych układach graficznych. Nowa generacja sprzętu - SkyLake jak i szeregowych grafik montowanych w przyzwoitych laptopach zmieni wymagania gier takich jak Wiedźmin 3 w średnie, a gdy minie kolejny rok kolejna generacja zbije je do niskich, może nawet zrobi to grafika zintegrowana z procesorem AMD czy Intela. Ciekawe jakie wtedy będą gry o wysokich wymaganiach?.

Kiedyś marketingowo walczono na częstotliwość rdzenia. Gdy wysokie częstotliwości okazały się technologicznym ślepym zaułkiem przerzucono się na ilość rdzeni, choć na chwilę bo na rynku konsumenckim tylko AMD dało więcej niż cztery. Do szczęścia klienta wiele rdzeni potrzebne zazwyczaj nie jest, więc marketing przerzucił się na np. rozdzielczość ekranu. Już teraz gamingowy laptop może mieć ekran o rozdzielczości 4K tylko po to by grać w gry w rozdzielczości Full HD (bo GPU nie pozwoli na 4K).

Jak wybierać mądrze i oszczędnie?

Strony takie jak CPUBoss, czy GPUboss pozwolą nam porównać osiągi procesorów, czy układów graficznych między sobą. Może się okazać że ze starych podzespołów da się złożyć komputer, czy laptop równie silny co niektóre współczesne konstrukcje. Oczywiście coś za coś. Cena będzie niższa, ale np. brakować będzie obsługi najnowszych technologii, czy gwarancji producenta, a dostępność będzie ograniczona.

Zwykły PC do pracy zadowoli się procesorem każdej generacji. Do zwykłej pracy programisty, czy przeglądania internetu zewnętrzna grafika za bardzo potrzebna nie będzie. HD 3000 czy 4000 poradzą sobie z przeglądarką czy dwoma monitorami. Mając np. starszą płytę główną wystarczy zajrzeć na Allegro by trafić na dobry procesor ze starszej generacji. Oczywiście gdy mamy większe i bardziej specyficzne wymagania jak np. obróbka wideo, to wtedy sprzęt musi być odpowiednio mocniejszy i niekoniecznie budżetowy. Jeżeli operacje mocno zależą od procesor i współbieżności do zapewne powinniśmy ograniczyć wybór do w miarę nowych Core i7. Jeżeli używane przez nas aplikacje wykonują część pracy na karcie graficznej to też trzeba sprawdzić co jest dostępne z obsługiwanych modeli - to dość silnie zależy od ich generacji (np. CUDA, czy OpenCL, obsługa przez odpowiednio nowe sterowniki, AMD kontra Nvidia itd).

W przypadku urządzeń mobilnych sprawa wygląda nieco inaczej. Tutaj chcemy by były jak najbardziej energooszczędne i jak najlepiej wykonywały zadania kosztem najmniejszego nakładu energii. Zakup najnowszej generacji ze sklepu może być najlepszym wyjściem. Dodatkowo laptopy i tablety dość często znajdują się w ruchu i takie ciągłe użytkowanie dość szybko zużywa je mechanicznie. Używane laptopy po paru latach mogą być sprawne sprzętowo, ale np. klawiatura, zawiasy czy matryca, albo bateria mogą kwalifikować się do wymiany. Warto też sprawdzić czy przypadkiem gamingowy laptop z procesorem Sandy Bridge i nVidią kilka generacji do tyłu nie będzie do tyłu ze względu na brak obsługi np. odpowiednio nowej wersji DirectX, czy OpenGL (mimo odpowiednio dużej wydajności w benchmarkach wskazujących surową moc obliczeniową).

Niektóre stare gamingowe laptopy jeszcze mogą krążyć po ebay, czy allegro w dobrym stanie, albo jako wyprzedaże z magazynów, czy egzemplarze powystawowe. Złącze MXM pozwala wymienić w nich grafikę na nowszą, znacznie bardziej wydajną. Wymianę może jednak zablokować brak wsparcia ze strony laptopa. Dla przykładu Clevo P170HM, czy P150HM nie obsłużą nic nowszego i mocniejszego niż GTX 680M, które mimo wszystko jest tylko nieco słabsze niż obecnej generacji GTX965M na tym samym złączu. Stare GTX 680M nie jest zbyt łatwo dostać na giełdach, przez co nie zawsze starsze będzie tańsze od nowszego - ale okazje się trafiają (co silnie zależy od modelu i jego listy kompatybilnych podzespołów). Nieco nowsze modele Clevo, MSI, czy Alienware są kompatybilne z nowszymi grafikami i na takie aktualizacje bez wymiany całego laptopa pozwalają (da się też zazwyczaj wymienić procesor w takim modelach z wyższej półki - ale tylko w obrębie obsługiwanych rodzin procesorów. Przejście z IvyBridge na Haswella nie jest możliwe, czasami nawet nie można z SandyBridge przejść na IvyBridge). Możliwość wymiany komponentów możemy przypłacić też większą wagą laptopa, np. 5 kg zamiast 2,5 kg w smukłej obudowie nadal gamingowego laptopa nowej generacji.

Tak więc wybieraj dobrze i przemyśl dwa razy czy świecidełka sprzętu najnowszych generacji są Ci potrzebne.