Обзор ASUS Sabertooth Z87 и тестирование Core i5-4670K (Haswell)

Вот и состоялся долгожданный анонс новых процессоров Intel Core четвертого поколения на базе 22-нм архитектуры Haswell. Вместе с ними также было представлено и новое семейство набора микросхем Intel 8-ой серии (Lynx Point), а также процессорный разъем LGA 1150.

Тот, кто следит за эволюцией процессоров Intel, должен знать, что компания Intel следует программе «Тик-так». Согласно номенклатуре Intel, «Тик» - это улучшение существующей архитектуры и перевод ее более тонкий технологический процесс, каждый  «Так» - это внедрение новой микро-архитектуры с использованием уже освоенных технологических норм.

Процессоры Haswell – это очередной «Так» для Intel, представляющий собою четвертое поколение процессоров Intel Core. Новая микро-архитектура станет основой будущих процессоров Broadwell, которые будут производиться по 18-нм производственным нормам. Но это все будущее – пока же взглянем на то, что предлагает Intel в четвертом поколении своих процессоров Intel Core.

Взгляд на архитектуру Haswell

Сравнительная блок-схема платформ Chief River/Maho Bay (Ivy Bridge) и Shark Bay (Haswell)

Вся платформа, носит кодовое обозначение Shark Bay, в рамках которой будут представлены двух и четырехъядерные процессоры.

Платформа Shark Bay получила обновление технологии Smart Connect, возросшую производительность и улучшенные механизмы управления питанием, поддержку NFC, повышенную производительность интегрированной графики, поддержку Thunderbolt, Media Vault 3.0 и Intel Anti Theft Technology 4.0, улучшение Rapid Storage и многое другое.  Также был переработан дизайн чипсета (PCH) – теперь он меньше и «тоньше», а охлаждать его будет еще проще.

С новой архитектурой Intel предлагает два вида упаковки процессоров. В первом случае, платформа будет базироваться на двух чипах – центральном процессоре и чипсете Lynx Point. Такой вид упаковки для нас является привычным и «пропишется» он в настольном и мобильном сегментах. При этом процессоры могут иметь конструктивное исполнение rPGA, BGA или LGA.

Второй вариант представляет собою многочиповую упаковку (Multi-chip Package). При таком подходе Intel интегрирует чипсет Lynx Point в центральный процессор, который, в свою очередь, будет иметь максимум два вычислительных ядра и конструктивное исполнение BGA. Эти процессоры предназначены для ультрабуков, а их уровень тепловыделения не превышает отметки в 15 Вт.

Но, вернемся к вопросу глобальной интеграции Intel. Как известно, начиная с архитектуры Nehalem, Intel начала активно использовать интеграцию в процессор всего, что только было возможно в тот момент. Так, в свое время, в центральный процессор были перенесены контроллер памяти, ключевой элемент прежних северных мостов, и интегрированная графика. Уже сейчас, в решениях Haswell для ультрабуков мы видим дальнейшее развитие интеграционных процессов – интеграция южного моста в центральный процессор уже возможна. Но на этом все прелести интеграции со стороны Intel не заканчиваются. Процессорному гиганту удалось полностью интегрировать и систему управления напряжением (VRM) в центральный процессор.

Если сравнить с архитектурой 2012 года, наглядно видно, что в процессор поступает пять входных напряжений, каждое из которых предназначено для своего блока: CPU Core, Gfx, System Agent, IO и PLL, а также напряжение на память. В случае с процессорами Haswell, схема значительно упростилась. Теперь имеется одно общее входное напряжение для ключевых блоков процессора и входное напряжение на память.

Расширенная схема управления питанием процессоров Haswell

С новыми процессорами увеличилась вдвое и пропускная способность кэша первого уровня. Помимо этого, были внедрены новые наборы инструкций, такие как AVX2 и TSX (Transactional Synchronization Extensions). В совокупности, эти изменения в архитектуре должны положительно повлиять на производительность новых процессоров.

Все мы знаем, что процессоры третьего поколение Core, Ivy Bridge, не позволяли значительно изменять частоту опорной шины (BCLK) – в среднем на 5-8%. Это было связано, прежде всего, с тем, что изменение частоты BCLK изменяет частоты шин DMI и PCI-E, что приводило к потере стабильности. Конечно, разгон по шине у Ivy Bridge был улучшен по сравнению с Sandy Bridge, но нельзя сказать, что значительно.

С процессорами Haswell компания Intel внедрила множители BCLK, как это было у платформы Sandy Bridge-E и чипсета Intel X79. Теперь, любителям разгона доступны базовые множители опорной частоты 1.00x, 1.25x или 1.67x, что, безусловно, должно понравиться оверклокерам – ведь это дополнительная лазейка в разгоне оперативной памяти. К слову, чтобы множители опорной шины BCLK полностью функционировали, необходим активный режим сна S3.

Еще одно новшество – это возможность изменения частоты кольцевой шины (Ring Bus Frequency). В случае с Ivy Bridge, кольцевая шина функционировала на той же тактовой частоте, что и процессорные ядра. В случае с Haswell все иначе – теперь кольцевая шина может иметь меньшую тактовую частоту. Уменьшение частоты Ring Bus шины может быть полезным, например, когда целью оверклокера является высокая тактовая, а не производительность.

Отдельным «особняком» стоят процессоры Haswell, имеющие конструктивное исполнение BGA (Ball grid array). Такие процессоры получат более мощную интегрированную графику Intel GT3, а также интегрированную память типа eDRAM, цель которой – повышение производительности все той же графики Intel HD.

BGA-процессоры Haswell будут преимущественно использоваться в моноблоках, HTPC и тому подобных машинах.
Кстати, еще раз о графике. Новая графика Intel HD Graphics также получила ряд новых функций.

Например, появились функции обработки видео Image Stabilization, Frame Rate Conversion, Gamut Conversion и JPEG Large Frame Support, аппаратное декодирование SVС и MPEG2. Не забыли и о поддержке DirectX 11.1, OpenCL 1.2 и OpenGL 4.0.

Набор системной логики Intel восьмой серии (Lynx Point) привнес не так много изменений, но те изменения, что внедрили инженеры, на мой взгляд, были просто необходимы для того, чтобы соответствовать всем канонам современности.

Первое и наиболее важное – это изменения в количестве портов SATA 3.0 и USB 3.0. Общее количество и тех, и других портов не изменилось, однако изменился их состав. Седьмая серия чипсетов имела в общей сложности шесть портов SATA, только два из которых соответствовали современному стандарту SATA 3.0, а чипсеты Intel 8 серии уже поддерживают до шести портов SATA 3.0. Аналогично и с USB 3.0 – в общей сложности, чипсеты Intel 7 Series поддерживали до 14 портов USB, четыре из которых USB 3.0, теперь же количество портов USB 3.0 возросло до шести. Также была полностью убрана поддержка «теплого лампового» PCI, которая имелась в чипсетах Intel Q7x и B7x.

ASUS Sabertooth Z87– тяжелая артиллерия ASUS

Разобравшись с теорией, пора переходить к практике. То ли это случайность, то ли это добрая традиция, но уже второй раз с выходом новой платформы компания ASUS предоставляет нам на тестирование материнскую плату из серии TUF – ASUS Sabertooth. В этот раз, разумеется, перед нами во всем своем великолепии предстанет ASUS Sabertooth на базе чипсета Intel Z87.

Традиционно, новый продукт принято встречать по упаковке и комплектации. Тот, кто знаком с предшественницей нашей героини на базе чипсета Intel Z77, может опознать общие черты в дизайне упаковки этих двух плат.

Как и у Sabertooth Z77, упаковка новинки выкрашена под сталь. Здесь также присутствует логотип The Ultimate Force (TUF), который знаком публике уже достаточно давно.

Отличительной чертой материнских плат серии «The Ultimate Force» является стабильность, совместимость и долговечность, которая достигается за счет использования компонентов, отвечающим военным стандартам. Плюс ко всему – решения серии TUF располагаются в доступном для многих ценовом сегменте. А благодаря компонентной базе, компания ASUS дает пятилетнюю гарантию на свою продукцию серии TUF, о чем с гордостью указано в левом нижнем углу.

Конечно же, не забыли отметить и поддержку NVIDIA SLI, AMD CrossFire, совместимость с Windows 8 и наличие порта HDMI.

С обратной стороны, помимо спецификаций, на коробке расписаны четыре основных «кита» ASUS Sabertooth Z87 – это Thermal Armor, TUF Fortifier, Thermal Radar 2 и Dust Defender.

Если Thermal Armor и «защитник от пыли» Dust Defender нам уже знакомы, то TUF Fortifier – это что-то новое. Суть TUF Fortifier заключается в использовании опорной пластины (бэкплейта), которая предотвращает изгибы материнской платы при установке массивных систем охлаждения и видеокарт, что позволяет избежать появления микротрещин в текстолите. Thermal Radar 2, в отличие от своего предшественника, теперь имеет выносные термопары, которые позволяют пользователю самому определять места в которых стоит проводить мониторинг температур и управлять скоростью вращения вентиляторов при помощи программного обеспечения, которое входит в состав ASUS AI Suite.

Комплектация материнской платы очень богата, и уместить ее в один кадр не представляется возможным. Точнее, это возможно, но полного представления о содержимом упаковки не даст.

Как и положено, в комплекте с ASUS Sabertooth Z87 имеется документация, диск с драйверами, гарантийный талон и сертификат соответствия военным и промышленным стандартам, подобный тому, что мы уже видели у Z77 Sabertooth.

Остальная часть комплектации выглядит следующим образом:

Тут имеются: термопары, два вентилятора, сетка, планка задней панели, шлейфы SATA 3.0, Quick Connect, мостик NVIDIA SLI и очень богатый набор различных заглушек.

Если заглушки для слотов памяти и портов PCIe мы уже видели у ASUS Z77 Sabertooth, то вот заглушки для портов SATA, USB и всего остального – что-то новенькое.

Видимо, по задумке ASUS, материнская плата должна обладать устойчивой работой в условиях песчаных бурь, так как «закрыть» на плате можно абсолютно все, что не используется. Кто-то спросит «зачем?», но на самом деле, плата может выглядеть «как новая» спустя несколько лет эксплуатации, да и пыли на ней будет действительно в разы меньше. Нельзя списывать со счетов и любителей моддинга (яркий пример тут).

Изменения коснулись не только комплектации, но и дизайна самой «брони» - Thermal Armor.

При дизайне Thermal Armor компания ASUS сохранила принцип вентиляционной шахты. Тут также имеются и места для установки двух небольших вентиляторов из комплекта платы. Однако с обратной стороны появился тот самый бэкплейт, который называется «TUF Fortifier», и на котором имеется забавная надпись «WE GOT YOUR BACK».

Использование подобного бекплейта, (между прочим, металлического), действительно позволит избежать различного рода изгибов и перекосов печатной платы. Однако он придает и вес – ASUS Sabertooth Z87, пожалуй, самая тяжелая материнская плата из всех, что мне приходилось видеть.

В той части Thermal Armor, которая закрывает радиаторы системы питания, появились затворы, которые нужны для перенаправления воздушного потока, создаваемого дополнительными вентиляторами.

Так, например, закрыв верхние створки и открыв те, что слева от процессорного гнезда, можно направить воздушный поток к задней стенке корпуса. А еще можно провести к ним, например, подсветку, что сделает вашу систему еще более приятной для глаз.

Без «брони» ASUS Sabertooth Z87 очень похожа на свою предшественницу, как и цветовой гаммой, так и дизайном радиаторов и слотов.

Система питания процессора имеет восемь фаз, а за охлаждение мосфетов отвечают два черных радиатора с гребенкой, соединенных между собой тепловой трубкой.

Для питания процессора используется восьмиконтактный разъем EPS12V.

Плата оснащена четырьмя слотами памяти DDR3 с поддержкой двухканального доступа. Для ASUS Sabertooth Z87 официально заявлена совместимость с памятью, работающей на частотах DDR3 1866/1600/1333 МГц (ох уж этот скромный ASUS!) , а максимальный объём оперативной памяти составляет 32 ГБ.

ASUS Sabertooth Z87 имеет восемь портов SerialATA 2.0, шесть из которых реализованы чипсетом Intel Z87, а еще два за счет контроллера ASMedia ASM1061. Рядом с ними можно заметить порт для подключения фронтальной панели USB 3.0.

Непосредственно чипсет охлаждается радиатором средних размеров, эффективности которого будет более чем достаточно.

ASUS Sabertooth Z87 имеет три слота PCIe x1 и три PCIe x16. Материнская плата поддерживает технологии AMD CrossfireX и NVIDI SLI. Слоты PCIe x16 работают по схемам:

- PCIe 3.0/2.0 x16 для одной видеокарты;
- PCIe 3.0/2.0 x8+x8 для связки из двух видеокарт.

Третий слот (черный) соответствует стандарту PCIe 2.0 x4.

Материнская плата использует обновленные восьмиканальный звуковой кодек Realtek  ALC1150 и Гигабитный сетевой контроллер Intel I217V, которые, видимо, станут стандартом для большинства материнских плат среднего и более дорогого ценовых сегментов.

На задней панели ASUS Sabertooth Z87 имеет следующие разъемы:

1 x DisplayPort
1 x HDMI
2 x eSATA 6Gb/s, управляемые контроллером ASMedia ASM1061
1 x LAN (RJ45)
4 x USB 3.0
4 x USB 2.0
1 x Оптический выход S/PDIF
6 x Аудио-разъемов
1 x кнопка USB BIOS Flashback

В принципе, выпуск ASUS Sabertooth Z87 был ожидаемым для нас, но нельзя было предугадать то, что ASUS пойдет по пути «наращивания брони». Если использование «брони» Thermal Armor было очевидным, то наличие бекплейта и створок в дизайне материнской платы удивили.

Тестирование Intel Core i5-4670K

К моему большому сожалению, процессор на базе архитектуры Haswell в моих руках пробыл очень ограниченное время, поэтому набор тестов пришлось сильно сократить, оставив лишь классические бенчмарки, так как они дают наиболее точную информацию о производительности.

В моем распоряжении оказался четырехъядерный процессор Intel Core i5-4670K.

Core i5-4670K имеет тактовую частоту в 3.4 ГГц и 6 МБ кэша третьего уровня. В отличие от Core i7, он не поддерживает технологию HyperThreading, в связи с чем, количество потоков соответствует количеству ядер – 4 ядра/4 потока.

По данным CPU-Z мы видим, что уровень TDP процессора выше, чем у поколения Ivy Bridge – 84 Вт против 77 Вт. Тем не менее, в режиме простоя, процессоры Haswell потребляют энергии значительно меньше, чем предшественники. Так, например, в покое наш образец Core i5 4670K снижал свою тактовую частоту до 800 МГц, а напряжение на ядро опускалось до 0.6 Вольт, что гораздо ниже, чем у Ivy Bridge.

Intel Core i5-4670K (Hawell) оснащен интегрированным графическим процессором Intel HD 4600 поколения GT2. Для сравнения, на скриншоте ниже приведены спецификации встроенной графики Core i5-4670K и Intel Core i7-3770K - Intel HD 4000 (GT2).

(Интегрированное графическое ядро. Слева – Intel Core i5 4670K, справа – Intel Core i7 3770K)

Отличия заметны следующие: в режиме простоя HD 4600 спускает свою тактовую частоту до 350 МГц, в то время как графика предыдущего поколения снижает свою частоту до 650 МГц. Максимальная тактовая частота ядра у Haswell – 1.2 ГГц, у Ivy Bridge - 1.15 ГГц. В процессорах Haswell компания Intel увеличила и число шейдерных блоков iGPU – теперь их 20, а не 16 как ранее. Переработаны и сами шейдерные блоки – теперь они поддерживают DirectX 11.1.

Исследование производительности новой архитектуры производилось по следующим направлениям:

1. Различия  в чистой вычислительной мощности
2. Различия в производительности интегрированной графики
3. Различия в 3D-производительности с использованием дискретной графики Radeon HD 7950

Стенд 1:
Процессор: Intel Core i7-3770K @ 4.0 ГГц, отключен HT
Материнская плата: GIGABYTE G1.Sniper M3
Оперативная память: Transcend aXeRam DDR3-2000 CL9-9-9-24
Дисковая подсистема: SSD ADATA SX300 SATA 3.0
Блок питания: Thortech 850W Thunderbolt Plus
Операционная система: Windows 7 x64 SP1

Стенд 2:
Процессор: Intel Core i5-4670K @ 4.0 ГГц
Материнская плата: ASUS Sabertooth Z87
Оперативная память: Transcend aXeRam DDR3-2000 CL9-9-9-24
Дисковая подсистема: SSD ADATA SX300 SATA 3.0
Блок питания: Thortech 850W Thunderbolt Plus
Операционная система: Windows 7 x64 SP1

Оба процессора были разогнаны до 4 ГГц, дабы исключить влияние Turbo Boost на результаты. Увы, частоту Haswell зафиксировать ровно на 4 ГГц не удалось -  она варьировалась от 3.4 до 4.0 ГГц в зависимости от нагрузки. Могу предположить, причина этому  - предрелизная версия BIOS.

Также стоит отметить, что  Core i5-4670K имеет 6 МБ кэша L3, а  Core i7-3770K – 8 МБ. У Core i7 был отключен Hyper-Threading, с целью имитации прямого конкурента -  Core i5-3570K на частоте 4 ГГц.

Тестирование интегрированной графики проводилось в бенчмарках компании Futuremark. Результаты представлены в таблице ниже:

Согласно полученным результатам, в среднем, встроенная графика процессора Intel Core i5-4670K превосходит таковую у Core i7-3770K на 34,2%. Очевидно, увеличение количества шейдерных блоков на 25% в процессорах Haswell дало ощутимый прирост.

(Картинка кликабельна)

Если говорить о процессорных тестах, то в отдельных случаях преимущество Core i5-4670K над архитектурой Ivy Bridge может достигать 17,5 процентов, даже несмотря на меньший объем кэша третьего уровня. Можно сделать предположение о том, что имея в наличии Core i7-4770K с 8 МБ кэша L3, он бы показал еще большую производительность. В среднем, преимущество Core i5-4670K над Core i7-3770K без HT составляет 5,48%, что не так много. Другой интересный момент -  Haswell оказывается медленнее Ivy Bridge в тестах чтения из памяти, причем в двух бенчмарках – Aida64 и MaxMemm.

Для того чтобы понять, как процессоры Haswell могут влиять на производительность в 3D-приложениях, в том числе и в играх, я протестировал новый процессор в четырех различных версиях 3DMark.

Новая архитектура демонстрирует преимущество над Ivy Bridge и в случае с использованием дискретной видеокартой. Особенно хороший отрыв наблюдается в 3DMark 06, в подтесте SM2.0, который достигает 10%, но среднее арифметическое вновь демонстрирует не столь существенный отрыв – всего 2.87%. Особенно слабым выглядит преимущество Haswell в наиболее свежих версиях 3DMark, которые обладают несильной процессорозависимостью.

Стало быть, Haswell может дать прирост производительности лишь в тех играх, которые в значительной степени зависят от скорости ЦП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Знакомство с архитектурой Haswell после себя оставляет неоднозначные впечатления. С одной стороны, мы видим дальнейшую эволюцию процессоров Intel – в новой архитектуре изменений достаточно много, для того, чтобы она считалась действительно новой, а не «косметическим ремонтом» старой.

Мы наблюдаем дальнейшую интеграцию различных функциональных блоков в центральные процессоры, и мы видим, что у Intel это хорошо получается. Это будет способствовать появлению производительных, компактных систем, чей автономный срок службы будет только расти. А вот компьютерные энтузиасты, оверклокеры и геймеры вряд ли смогут ощутить на себе все эти прелести интеграции – ведь их волнует чистая производительность, которая не всегда очевидна. Получается, тем, у кого сейчас имеется в арсенале процессор Ivy Bridge, серьезного повода для беспокойства и апгрейда нет. С другой стороны, новые процессоры Intel предлагает по той же цене, что и процессоры третьего поколения, поэтому причин не брать Haswell в качестве новой платформы нет.

Еще один вопрос, который остался открытым в силу ограниченного доступа к процессору – это его разгонный потенциал. Эту тему мы раскроем в дальнейших наших статьях, посвященных процессорам Haswell.

О чипсете Intel Z87  можно сказать следующее: наличие большего количества портов SATA 3.0 и USB 3.0 – это хорошо.

Что насчет ASUS Sabertooth Z87 – ее обзор в нашем случае получился не таким подробным, как обычно. По озвученной выше причине нам не удалось уделить ей больше времени и рассказать об изменениях в системном BIOS (которых более чем достаточно), но это не последняя плата от ASUS на чипсете Z87, которая побывает у нас на тестировании. Сама ASUS Sabertooth Z87 выполнена в лучших традициях ASUS TUF и наследует такие черты, как надежность, стабильность и качество, которые очень важны для многих из нас и зачастую является определяющим фактором при покупке.

Рекомендуем ASUS Sabertooth Z87

Автор выражает благодарности:

- компании ASUS за предоставленную для тестирования материнскую плату ASUS Sabertooth Z87
- компании Intel за предоставленный процессор Intel Core i5-4670K

Автор: Евгений "John_White" Вологодский

Оригинал статьи на сайте benchit.kz