Обзор и тестирование процессора Intel Core i5-7600K: Kaby Lake в действии

Исправно придерживаясь закона Мура, компания Intel уже не одно десятилетие находится на острие технического прогресса в сфере производства микропроцессоров, что в свою очередь сопутствует ускоренному развитию науки и техники в целом. Но в последнее время все чаще звучат заявления аналитиков, что это эмпирическое наблюдение уже потеряло свою актуальность, хотя Intel всеми силами пытается доказать обратное. Как бы там ни было, она стала его заложником, пытаясь из года в год доказывать справедливость закона Мура.

Но чем тоньше становится техпроцесс, тем труднее двигаться дальше. И хотя уже сейчас составлен план постепенного перехода на 10-, 7- и 5-нм технологии, но уже первый шаг (с 14- на 10-нм) дается Intel непросто. Осознав трудности с переходом, весной 2016 года она официально перешла от модели Tick-Tock (Tick – смена техпроцесса, Tock – смена микроархитектуры) на Tick-Tock-Tock, и сразу же пообещала выпустить 10-нм процессоры в 2017 году.

На практике новая модель выглядит следующим образом: Intel Broadwell (Tick) обозначили переход с 22-нм на 14-нм техпроцесс, Intel Skylake (Tock) презентовали новую микроархитектуру на 14-нм техпроцессе, Intel Kaby Lake (Tock) характеризуются улучшенной 14-нм микроархитектурой Intel Skylake.

Таким образом, после Intel Kaby Lake должна появиться 10-нм линейка Intel Cannonlake (Tick). И она действительно может дебютировать в 2017 году, но пока компания Intel официально ничего не подтверждает. А неофициальные источники говорят лишь о возможном дебюте в текущем году Intel Cannonlake в мобильном сегменте. А вот на рынок десктопных платформ эти же источники пророчат приход в 2018 году еще одного 14-нм семейства – Intel Coffee Lake (Tock), следом за которым уже появится Intel Cannonlake. Подтвердится ли эта информация или нет – узнаем ближе к середине или концу года, а пока давайте сконцентрируем внимание на актуальном дебюте десктопных процессоров Intel Core 7-ого поколения (Intel Kaby Lake).

Для презентации новинок компания Intel организовала специальный брифинг для прессы, на котором с помощью красочных слайдов отметила ключевые улучшения. Хотя наделить процессоры новыми возможностями достаточно непросто, если при этом следует сохранить уже имеющийся дизайн, микроархитектуру и техпроцесс.

Внутренняя структура процессора Intel Skylake 

Внутренняя структура процессора Intel Kaby Lake 

Внутренняя структура процессора Intel Kaby Lake с обозначением структурных блоков

Это хорошо иллюстрирует внутренняя структура процессоров Intel Skylake и Intel Kaby Lake, которая по большому счету не изменилась, хотя назвать их идентичными нельзя. Особенно видны изменения в блоке встроенного графического ядра, обеспечившие новые мультимедийные возможности.

В частности, речь идет о новом медиадвижке для эффективного кодирования и обработки видеоданных с помощью стандартов HEVC (10-бит) и VP9. Он обещает более плавное и качественное воспроизведение видео форматов 4K Ultra HD и 4K Ultra HD 360°. В результате с любым из процессоров Intel Core 7-ого поколения можно будет просматривать потоковый 4K-контент популярных сетей (Neflix, Fandangonow и других).

Возвращаясь к общему дизайну, отметим, что компания Intel указывает на использование наиболее передового техпроцесса «14nm+», то есть улучшенного по сравнению с предыдущим поколением CPU. Оптимизации подверглась структура FinFET-транзисторов, что позволило нарастить тактовые частоты при сохранении аналогичного теплового пакет.

7-е поколение процессоров Intel Core не ограничивается лишь десктопными решениями. И хотя некоторые мобильные аналоги были представлены в конце лета 2016 года, полное портфолио Intel Kaby Lake дебютирует лишь сейчас:

• 4,5-ваттные процессоры Intel Core vPro Y-серии для ультратонких мобильных устройств формата 2-в-1 с отсоединяемым экраном;
• 15-ваттные процессоры Intel Core vPro, 15- и 28-ваттные процессоры Intel Core U-серии с графикой Intel iris Plus для тонких и легких мобильных ПК, а также решений формата 2-в-1 с поворотным экраном;
• 45-ваттные процессоры Intel Core vPro H-серии для премиумных ноутбуков;
• 45-ваттные процессоры Intel Core H-серии (включая модели с разблокированными множителями) для высокопроизводительных ноутбуков, способных поддерживать VR-устройства;
• 45-ваттные процессоры Intel Xeon для мобильных рабочих станций;
• 65-ваттные процессоры Intel Core и Intel Core vPro S-серии для десктопных ПК мейнстрим уровня;
• 65-ваттные и 35-ваттные процессоры Intel Core и Intel Core vPro S-серии для моноблоков и мини-ПК;
• 95-ваттные и 65-ваттные процессоры Intel Core S-серии для высокопроизводительных десктопных ПК.

Но нас в первую очередь интересуют именно десктопные модели. Чем же Intel планирует удивлять и завоевывать этот сегмент? Во-первых, высокие надежды возлагаются на 2-ядерный (4-поточный) процессор Intel Core i3-7350K с разблокированным множителем – первый в своем роде представитель Intel Core i3, созданный специально для разгонных экспериментов. Во-вторых, нас ждут новые материнские платы с чипсетами Intel 200-й серии, которые поддерживают процессоры Intel Skylake и Intel Kaby Lake прямиком из коробки, в то время как решения на основе Intel 100-й серии требуют обновления BIOS для новых CPU.

Третьим пунктом значится поддержка памяти Intel Optane Memory. Не следует путать ее с SSD серии Intel Optane – это немного разные вещи. Анонс Intel Optane Memory состоится позже, и в рамках данной презентации докладчики лишь вскользь коснулись этой темы. Известно, что ее поддержку обеспечат отдельные материнские платы (со специальным лого, как на слайде). Сама же она будет использоваться в качестве быстрой кэш-памяти для ускорения обычных задач. Связка Intel Optane Memory + HDD позиционируется в качестве альтернативы SSD.

Четвертой инновацией выступает аппаратная мультифакторная технология аутентификации Intel Authenticate, которая является составной частью Intel vPro. Она использует несколько механизмов проверки для идентификации пользователя: биометрический, секретный PIN-код, близкое соседство зарегистрированного устройства с модулем Bluetooth (например, смартфона) и расположение самого компьютера.

Обладатели же обычных процессоров Intel Core смогут в полной мере воспользоваться преимуществами технологии Windows Hello для быстрого входа в систему на основании технологии распознавания лица. А благодаря технологиям Intel Software Guard Extensions (Intel SGX) и Intel Online Connect открывается возможность защищенного использования биометрических данных для подтверждения онлайн-покупок или аутентификации на различных сайтах. Все это делается с целью повышения безопасности хранения пользовательских данных и постепенного отказа от привычных паролей.

В плане производительности Intel обещает 25% прирост (на основе показателей теста SYSmark 2014) и 35% ускорение задач, связанных с созданием мультимедийного контента (согласно Adobe Premier Pro). Правда, сравнение проводилось между топовыми представителями Intel Kaby Lake (Intel Core i7-7700K) и Intel Haswell (Intel Core i7-4770K).

Улучшению в моделях Intel Core 7-ого поколения подверглись и возможности разгона. В частности, упрощен контроль за напряжением, повышены стабильность и надежность работы при оверклокинге, а также интегрирована функция AVX Offset Ratio. Она дебютировала в CPU серии Intel Broadwell-E, а суть ее работы заключается в автоматическом снижении частоты процессора для корректного выполнения AVX-инструкций. После этого частота может подниматься до заданного разгоном уровня. Это позволяет, например, стабильно проходить некоторые бенчмарки.

В завершении вступительной части давайте познакомимся со всем модельным рядом десктопных процессоров Intel Core 7-ого поколения (Intel Kaby Lake):

Модель	Кол-во ядер / потоков	Базовая / динамическая частота, ГГц	Кэш L3, МБ	iGPU	Динамическая частота iGPU, МГц	Поддержка памяти DDR4 / DD3L, МГц	TDP, Вт	Цена, $
Core i7-7700K	4 / 8	4,2 / 4,5	8	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	91	339
Core i7-7700	4 / 8	3,6 / 4,2	8	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	65	303
Core i7-7700T	4 / 8	2,9 / 3,8	8	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	35	303
Core i5-7600K	4 / 4	3,8 / 4,2	6	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	91	242
Core i5-7600	4 / 4	3,5 / 4,1	6	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	65	213
Core i5-7600T	4 / 4	2,8 / 3,7	6	HD Graphics 630	1100	2400 / 1600	35	213
Core i5-7500	4 / 4	3,4 / 3,8	6	HD Graphics 630	1100	2400 / 1600	65	192
Core i5-7500T	4 / 4	2,7 / 3,3	6	HD Graphics 630	1100	2400 / 1600	35	192
Core i5-7400	4 / 4	3,0 / 3,5	6	HD Graphics 630	1000	2400 / 1600	65	182
Core i5-7400T	4 / 4	2,4 / 3,0	6	HD Graphics 630	1000	2400 / 1600	35	182
Core i3-7350K	2 / 4	4,2 / -	4	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	60	168
Core i3-7320	2 / 4	4,1 / -	4	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	51	149
Core i3-7300	2 / 4	4,0 / -	4	HD Graphics 630	1150	2400 / 1600	51	138
Core i3-7300T	2 / 4	3,5 / -	4	HD Graphics 630	1100	2400 / 1600	35	138
Core i3-7100	2 / 4	3,9 / -	3	HD Graphics 630	1100	2400 / 1600	51	117
Core i3-7100T	2 / 4	3,4 / -	3	HD Graphics 630	1100	2400 / 1600	35	117

Для подробного знакомства с новой серией нам был любезно предоставлен инженерный образец 4-ядерного процессора Intel Core i5-7600K, который наверняка станет весьма популярным среди геймеров и оверклокеров. По традиции начнем с более подробного взгляда на его технические характеристики.

Спецификация

Модель	Intel Core i5-7600K
Маркировка	QKH9
Процессорный разъем	Socket LGA1151
Базовая / динамическая тактовая частота, МГц	3800 / 4200
Множитель	38
Базовая частота системной шины, МГц	100
Количество ядер / потоков	4 / 4
Объем кэш-памяти L1, КБ	4 х 32 (память данных) 4 х 32 (память инструкций)
Объем кэш-памяти L2, КБ	4 x 256
Объем кэш-памяти L3, МБ	6
Микроархитектура	Intel Kaby Lake
Кодовое имя	Intel Kaby Lake-S
Максимальная расчетная мощность (TDP), Вт	91
Техпроцесс, нм	14
Поддержка инструкций и технологий	Intel VT-x, Intel VT-d, Intel Device Protection with Boot Guard, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T, AEX, AVX, AVX2, FMA3, TSX
Встроенный контроллер памяти
Тип памяти	DDR4 / DDR3L
Поддерживаемая частота, МГц	2400 / 1600
Число каналов	2
Встроенное графическое ядро Intel HD Graphics 630
Динамическая частота, МГц	1150
Сайт производителя	Intel

Упаковка, комплект поставки и внешний вид

К нам на тестирование новинка пришла без упаковки и комплекта поставки. Поэтому обратимся к официальным пресс-материалам для ознакомления с ней. На первый взгляд, она использует все то же яркое оформление процессоров серии Intel Skylake, однако некоторые отличия все же есть.

Во-первых, на фронтальной стороне добавилось обозначение «7th Generation», не требующее перевода. Во-вторых, в коробках с процессорами с заблокированным множителем присутствует фирменный кулер, а смотровое окно расположено на верхней панели. В моделях с разблокированным множителем добавлено слово «Unlocked» на фронтальную часть, а смотровое окно перенесено на заднюю часть. Также в их комплекте вполне логично отсутствует система охлаждения.

И, наконец, в ЦП серий Intel Core i5 и Intel Core i7 появился логотип «For a great VR experience», что позволит неопытным пользователям быстрее сориентироваться с выбором.

Intel Core i5-7600K

 

Intel Core i5-6600K

Внешний вид процессоров серии Intel Kaby Lake вполне логично ничем не отличается от предшественников, поскольку они предназначены под один и то же разъем (Socket LGA1151). Соответственно, у владельцев систем охлаждения не должно возникнуть никаких проблем с установкой кулера на новые CPU.

По традиции на теплораспределительной крышке Intel Core i5-7600K можно обнаружить его название, маркировку, базовую тактовую частоту и другие обозначения. С обратной стороны расположены контактные площадки под разъем Socket LGA1151.

Анализ технических характеристик

В режиме нагрузки тактовая частота новинки поднимается до 4 ГГц при напряжении 1,136 В. В свою очередь модель Intel Core i5-6600K в аналогичном режиме работала на скорости 3,6 ГГц при напряжении 1,193 В.

 

При определенных нагрузках можно достичь и максимальной заявленной частоты 4,2 ГГц при напряжении 0,768 В. У предшественника она составляла 3,9 ГГц при напряжении 1,304 В.

После деактивации технологии динамического разгона (Intel Turbo Boost 2.0) частота Intel Core i5-7600K в нагрузке не превышает 3,8 ГГц при напряжении 1,072 В. А вот Intel Core i5-6600K может похвастать лишь скоростью 3,5 ГГц при напряжении 1,194 В.

И, наконец, в энергосберегающем режиме оба процессора могут снижать частоту до 800 МГц. Но если представителю Intel Kaby Lake для этого требуется 0,688 В, то Intel Skylake – уже 0,846 В.

В целом можно констатировать снижение рабочих напряжений при одновременном повышении частоты и сохранении теплового пакета. Это наглядные результаты оптимизаций в дизайне и технологии производства.

Слева − Intel Core i5-7600K, справа − Intel Core i5-6600K

В организации кэш-памяти абсолютно ничего не изменилось. По-прежнему имеем следующую структуру:

• 32 КБ кэш-памяти L1 на ядро с 8-ю каналами ассоциативности отведено для инструкций и столько же для данных;
• 256 КБ кэш-памяти L2 на ядро с 8-ю каналами ассоциативности;
• 6 МБ общей кэш-памяти L3 с 12-ю каналами ассоциативности.

А вот встроенный контроллер оперативной памяти был улучшен, и теперь он гарантированно поддерживает модули DDR4 с частотой 2400 МГц вместо 2133 МГц. Никуда не делась и поддержка памяти DDR3L-1600 МГц.

Теперь несколько слов о встроенном графическом адаптере Intel HD Graphics 630, построенном на базе микроархитектуры Intel Gen9.5. В своей презентации компания Intel не указала количество исполнительных блоков, но программа AIDA64 подсказывает, что их там 24, как и у предшественника. Базовая частота не указывается, а динамическая также находится на уровне 1150 МГц.

Максимальный показатель температуры для Intel Core i5-7600K на момент написания обзора официально не был обозначен, поэтому будем ориентироваться на параметр Tjmax программы AIDA64, который составляет 100°С.

При одновременной загрузке процессорных и графических ядер тактовая частота первых слегка превышала 3,8 ГГц, а вторых – 1150 МГц. Энергопотребление CPU достигало 60 Вт. В свою очередь температура процессорных ядер не превышала 55°С, а iGPU – 49°C.