Тестирование трех процессоров Intel Sandy Bridge. Эволюция или революция? Тесты. Сравнение с конкурентами. Производительность и результаты тестирования

Процессор среднего ценового диапазона 2011 года, позволяющий решать любые задачи даже сейчас — это «Кор i5 2500» от «Интел». Именно его параметры и отзывы о нем будут детально рассмотрены.

На какие задачи ориентирован этот ЦПУ?

Последние несколько поколений процессоров от «Интел» сокета 1155 первого поколения (а именно к этому разъему для ЦПУ и относится герой этого обзора) были позиционированы следующим образом:

ЦПУ с избыточным уровнем производительности — это Core i7. Это флагманские решения, которые могли похвастаться высоким быстродействием и наличием сразу 4-х вычислительных блоков и 8-ми потоков.

Чипы с нормальным уровнем производительности, который позволяет запускать на таком компьютерном «железе» любой софт. Разница с предыдущим поколением заключается в том, что в предыдущем случае все программы идут с максимально возможными настройками, а в этом случае иногда приходиться чем-то жертвовать. Эти чипы имели индекс «i5». Как несложно догадаться по маркировке ЦПУ, 2500относится именно к этой нише процессорных решений.

Еще меньшим уровнем производительности и, как результат, более низкой стоимостью в сравнении с предыдущими двумя сегментами мог похвастаться «Кор i3». У этого чипа всего 2 вычислительных блока, которые на программном уровне превращаются в 4 вычислительных потока.

Бюджетный сегмент занимают «Пентиумы» и «Селероны». Они отлично подойдут для нетребовательных задач. А вот серьезные игрушки на них если и пойдут, то в весьма урезанном варианте (то есть с минимальными настройками).

Что, кроме поставляется вместе с ним?

Комплектация у этого процессорного решения вполне типичная. В нее включены:

Штатный кулер.
Шприц с термопастой.
Наклейка с логотипом модели ЦПУ.
Гарантийный талон.
Руководство по эксплуатации.

Сокет

Как было отмечено ранее, данный ЦПУ был ориентирован на наиболее популярный процессорный разъем 2011-2012 года — это Как несложно понять из маркировки, в нем было 1155 контактов для установки процессора. Материнские платы с таким разъемом пока еще достать можно. И даже процессоры начального уровня в продаже еще встречаются. А вот высокопроизводительные решения можно купить лишь те, которые были уже в использовании.

Технологический процесс

«Интел Кор i5 2500» изготавливался по нормам 32нм технологического процесса. На сегодняшний день этот технологический процесс устарел. Передовые решения от «Интел» на текущий момент уже изготавливаются по технологии 14нм. Но вот более поздние процессорные решения данного производителя в плане теплоотвода стали значительно хуже и нагреваются значительно сильнее. Лучшими в этом плане считаются 32нм чипы поколения «Санди Бридж», к которым и относится этот полупроводниковый кристалл. И основная фишка здесь не в технологическом процессе, а в термопасте, которая находится между полупроводниковым кристаллом и верхней радиаторной крышкой.

Быстрая энергозависимая память чипа

Первый уровень кеша в «Кор i5 2500»разделен на 4 части, каждая из которых закреплена за определенным модулем. Также нужно отметить, что эта память разделена на 2 равные части по 32 кб каждая. Первая из них хранит инструкции ЦПУ, а вторая - данные. Общий его размер равен 256 кб. Второй уровень тоже разделен на 4 части по 256 кб. Опять-таки, каждая из них работает только на определенный вычислительный модуль и строго разделения на хранимый тип информации в этом случае нет. Последний уровень кеша — третий. Его размер составляет 6 Мб и они являются общими для всего ЦПУ.

С каким ОЗУ этот чип может работать?

Данный чип позволяет использовать в составе компьютерной системы только оперативную память стандарта ДДР3. На момент выхода ЦПУ в 2011 году альтернативы этому типу ОЗУ не было. Да и сейчас, спустя 5 лет, он все еще продолжает быть актуальным и наиболее распространенным. Но все же сейчас он активно замещается ДДР4.

Тепловой режим

Максимальное значение температуры для Intel i5 2500равно 72,6 градуса. При выполнении большинства задач в обычном режиме штатная система охлаждения при наибольшей нагрузке позволяет чипу нагреться максимум до 50 градусов. А вот при разгоне замена кулера обязательна. В противном случае критические 72,6 градуса будут достигнуты достаточно быстро. Тепловой пакет для этого кремниевого кристалла равен 95 Вт. Современные аналоги этого чипа могут похвастаться тепловым пакетом в 77 Вт (практически на 20% меньше). Но вот теплоотвод у них выполняется значительно хуже. Поэтому с позиции и надежности решения «Санди Бридж» продолжают оставаться одними из наилучших.

Частоты

Штатная частота для i5 2500 — 3,30 GHz. В таком режиме чип работает, если задействовано для работы сразу 4 вычислительных ядра. Если для решения задачи достаточно 3-х ядер, то незадействованные мощности автоматически выключаются.

Как результат, частота чипа повышается автоматически до 3,4 ГГц. Для 2-х ядер это значение уже будет равно 3,5ГГц. Ну а для однопоточной задачи может подняться до 3,6 ГГц.

Архитектура

включает 4-ре вычислительных блока на физическом уровне. Этот чип не поддерживает технологию «Гипер-Трейдинг» и количество его программных потоков равно количеству вычислительных ядер, то есть четырем. Большинство современного софта оптимизировано именно для такого количества потоков на аппаратном уровне. Поэтому большая часть современного софта без проблем запустится на этом полупроводниковом кристалле.

Графический ускоритель

Данное поколение чипов стало первым в истории «Интел», в полупроводниковый кристалл которого был интегрирован графический адаптер. Если конкретнее, то в этом чипе был установлен «Эйч Ди Графикс 3000». Стартовая его частота была равна 850 МГц, а максимальная — 1100 МГц. Изменялась она в зависимости от уровня сложности решаемой задачи. Ожидать феноменального уровня производительности от этого графического решения не приходится, но вот для решения большинства офисных задач его возможностей вполне достаточно. А вот про наиболее требовательные игрушки этого сказать нельзя: вычислительных возможностей этого графического акселератора явно недостаточно.

Увеличение производительности

Обычный Core i5 2500 можно разогнать лишь незначительно. Основная причина здесь — это заблокированный множитель кремниевого кристалла. Поэтому для обычного чипа порядок разгона такой:

Устанавливаем улучшенный кулер по сравнению с комплектным.

Обращаем внимание на блок питания, мощность которого должна быть равна минимум 800-900 Вт.

Устанавливаем на ПК специализированный софт: «ЦПУ Зет», «Спид Фан» и «АИДА 64». С его помощью можно проверить надежность работы компьютерной системы.

Выполняем перезагрузку ПК и заходим в БИОС. Далее понижаем все частоты ПК, кроме частоты системной шины. Ее необходимо постепенно повышать. После каждой манипуляции загружаем ПК и проверяем его надежность работы. Если все в порядке, то продолжаем увеличивать частоту. Как показывает опыт, можно достигнуть 3,5-3,7 ГГц. При поднятом напряжении на ЦПУ это значение может увеличиться до 3,9 ГГц.

Отдельно также нужно отметить, что есть особая модификация этого чипа, которая идет с индексом «К». Она идет с изначально с разблокированным множителем и ее производительность можно увеличить с помощью его увеличения. Как показывает опыт, в этом случае без особых проблем можно получить даже 5 ГГц без особого труда. Но вот только требования к такой компьютерной системе существенно возрастают: мощность блока питания не менее 1000 Вт, улучшенная модель материнской платы (чипсеты Z67 и Z77) и качественная система охлаждения.

Цена

Само собой, относительно недорогим не могло быть процессорное решение i5 2500. Ценаего на момент начала продаж была равна 206 долларов. Еще больше стоила версия с индексом «К». Она была оценена в 216 долларов. С одной стороны, это достаточно солидная сумма. Но вот с другой стороны, можно сказать, что это ПК даже сейчас актуален. То есть такая компьютерная система покупается не на один год и подобный подход вполне оправдан.

Мнение пользователей ПК

Серьезных недостатков нет у Core i5 2500. А вот плюсов много. Среди них можно выделить такое:

Отличная энергоэффективность процессорного решения.

Высокий уровень производительности.

Высокий разгонный потенциал в версии ЦПУ с индексом «К».

Итоги

Безупречное сочетание цены и производительности i5 2500 позволяет даже сейчас ставить его в один ряд с современными флагманскими решениями. Не настолько уж и сильно выросла производительность в чипах «Интел» последнего поколения. А вот температурная стабильность у i5 2500 была на порядок лучше. А если еще добавить возможность разгона версии чипа с индексом «К» до 5 ГГц, то получается что это чуть ли не наилучший чип в истории «Интел» на сегодняшний день.

В дальнейшем выяснилось, что с множителем 40 единиц я попал в точку. При следующем значении 41 (CPU - 4100 МГц) было невозможно даже загрузить операционную систему. Отмечу, что протестированный ранее процессор Intel Core i7-2600 также мог работать на частоте 4070 МГц при напряжении менее 1,2 В. Следовательно, подобные результаты достижимы для многих Sandy Bridge.

На таком разгоне останавливаться, разумеется, рано, ведь подобных частот может достичь и обычный Sandy Bridge без индекса «K» в случае удачного разгона по шине. Пользователь, переплачивающий за «разблокированную» модель, явно рассчитывает на большее.

Попробую увеличивать напряжение шажками по 0,1 В. Итак, 1,25 В – тоже совсем не «страшное» значение, при котором 45 нм Bloomfield или Lynnfield только начинают «просыпаться», часто не достигая отметки 4000 МГц.

Какое же значение множителя выбрать. Хорошо, обнаглею и выставлю 45 – вдруг «заведется»? – Завелось! Удалось загрузить операционную систему, но при попытке запуска любого теста происходил вылет в «синий экран». Любопытно, а если чуть меньше, например – 44?

Полет нормальный. Причем нет даже намека на нестабильность, я несколько раз прогнал Linpack, в том числе с увеличенным объемом задачи и парочку многопоточных тестов, активно нагружающих все ядра процессора.

Температура самого горячего ядра выросла на 9 градусов (до 58), усредненная температура ядер составила ~55 градусов. Хм, опять упомяну процессоры предыдущего поколения – вы можете представить себе Core i7-930 на частоте 4400 МГц, демонстрирующий такие температуры (это, если вообще повезет, и такая частота будет достигнута «на воздухе»)? Вот и я не могу. Ради интереса были снижены обороты вертушек до 950 об/мин (тот уровень, когда «субъективное ухо» перестает улавливать их шум) – система оставалась стабильной, хотя ядра CPU в Linpack прогрелись на 12-14 градусов сильнее.

Следующий шаг – напряжение 1,35 В. Это уже серьезное значение, тут не лишним будет предпринять дополнительные меры для успешного разгона. В частности я зафиксировал все «второстепенные» напряжения с небольшим превышением номинального значения. По умолчанию на плате ASUS все они стоят в положении «Auto», но кто его знает, что может «учудить» материнка.

Использовались следующие значения напряжений:

VCCSA – 0,95 В;
VCCIO – 1,075 В;
CPU PLL – 1,9 В;
PCH – 1,06;
DRAM – 1,65 В (стандартное значение для используемых модулей).

Читатели, уже знакомые с разгоном Sandy Bridge, могут отметить, что значительно повышено только напряжение CPU PLL (считается, что это может увеличить разгонный потенциал процессора). Остальные напряжения (System Agent, IO и южный мост) были подняты совсем чуть-чуть – скорее по привычке, чем для реальной пользы.

При напряжении 1,35 В я начал разгон с установки множителя CPU равного 46 единицам. Никаких проблем со стабильностью на частоте процессора 4600 МГц выявлено не было. Следующий шаг – 4700 МГц, ситуация повторилась. Еще больше? Ок, множитель 48, частота 4800 МГц – стабильно!

На этом значении процессор наконец-то «наелся», попытки выставить 49 единиц CPU Ratio приводили к зависанию еще до начала загрузки операционной системы.

Температура самого горячего ядра достигла значения 70 градусов по Цельсию. Это уже больше похоже на привычные цифры, получаемые при разгоне старых 45 нм процессоров. При этом отмечаю, что самое холодное ядро нагрелось всего до 62 градусов, а усредненная температура составила ~66 градусов. По-прежнему возможно «убрать» обороты вентиляторов до комфортного значения 1050-1150 об/мин, система остается стабильной, ядра прогреваются на 9-15 градусов сильнее.

Кстати, не стоит забывать, что я говорю о температуре в Linpack, показатели в других тестах (даже многопоточных) ниже на десяток и более градусов.

Логическим завершением тестирования стала проверка разгонного потенциала CPU при напряжении 1,4 В. В интернете упорно ходят слухи, что превышение этого порога со временем неминуемо приводит к деградации процессора. Это означает, что CPU начинает «терять» частоту: снижается максимально достижимое значение, а для получения тех же цифр, что раньше, приходится выставлять большее напряжение.

Тут есть сразу несколько вопросов и сомнительных моментов. Каков механизм деградации? На всех ли процессорах она проявляется при одном и том же напряжении? Связана ли деградация с температурным режимом? Связана ли она с «удачностью» того или иного экземпляра процессора, и, если да, то как? Точных ответов на эти вопросы никто не знает, вот и приходится прикрываться фиговым листком «1,4 В - максимум».

Кстати, а почему 1,4? Почему не 1,38 или 1,41? И почему на новых 32 нм процессорах этот порог максимального напряжения остался тем же, что и на 45 нм Bloomfield/Lynnfield? Техпроцесс ведь стал тоньше, рабочие напряжения снизились, а «заколдованное» напряжение так и осталось на своем месте. В общем, все это смахивает на сказку-страшилку. Да, я верю, что процессоры могут деградировать – такие случаи есть, но вот в «порог 1,4 В» поверить мне трудновато. Хотя для самых бережливых и боязливых оверклокеров я бы вообще рекомендовал снизить максимальное значение напряжения Sandy Bridge до ~1,35 В из-за 32 нм техпроцесса (это, по крайней мере, выглядит логично).

Тем более, что толку от последнего «шажка» 1,35 -> 1,4 В оказалось совсем немного. Если при более низких значениях процессор уверенно набирал частоту от шага к шагу, то тут прирост составил всего 100 МГц.

Вот, собственно и «упор». Причем не только по частоте, но и по температуре. Самое горячее ядро прогрелось до 75 градусов. Большинство процессорных радиаторов значительно уступают Noctua NH-D14 с высокооборотными вентиляторами, так что используя их (да еще и в комфортном по шуму режиме) в этом тесте можно легко уйти далеко за 80 градусов. В общем, напряжение 1,4 В еще является для Sandy Bridge рабочим, но тут уже нужно как следует подходить к подбору кулера. Меньшие значения (1,3-1,35 В) тоже позволяют достигать приличных частот, но гораздо менее требовательны в этом плане.

Далее автор предпринял ряд экспериментов для преодоления частоты 4900 МГц при том же напряжении. Для начала, частота BCLK была поднята на 1 МГц. Вкупе с высоким множителем (49 единиц), это должно дать результат на уровне 4950 МГц. Система оказалась нестабильна, хотя и могла загрузить операционную систему.

Зайдем с другого бока. Что если попробовать понизить множитель, но «добить» итоговую частоту шиной? Выставив CPU Ratio равным 47, я задал частоту BCLK 105 МГц (для платы ASUS это значение не является максимальным). Одновременно был понижен множитель оперативной памяти, чтобы модули не оказались переразогнанными. Процессор смог работать в тестах на частоте 4935 МГц, но следующий шаг по шине до 106 МГц опять вывел систему из состояния стабильности.

В целом, самый обычный разгон по множителю оказался намного проще и эффективнее. Задействуя шину, постоянно получаешь нестандартные значения частоты оперативной памяти, что приводит к неудобствам. Кроме того, разгон по шине может привести к увеличению частоты контроллера памяти, шины PCI и остального – их множители заблокированы и не поддаются регулировке. Неизвестно, как это отразится на работе системы в целом.

Данные собраны, теперь необходимо понять, получен ли такой разгон из-за исключительной удачности процессора или он является типичным.

В новостной ленте сайт несколько раз публиковались заметки о достижении очередного мирового рекорда разгона Sandy Bridge с приведением статистики собранной HWBot. Рекордными являются значения 5700-5850 МГц, полученные на исключительно удачных отборных процессорах, которые могут работать при множителе 56-57. Таких CPU единицы, плюс для достижения рекордов применяется очень высокое напряжение. А вот результатов на уровне 5300-5400 МГц очень много, это тоже удачные процессоры, но их процент не в пример выше.

Можно определить и нижнюю границу. Согласно сообщениям на форуме, даже самые неудачные экземпляры 2500K/2600K берут частоты порядка 4400 МГц. При этом владельцы таких процессоров, как правило, и не стараются получить больше, ограничиваясь небольшим повышением напряжения. В разделе сайта «статистика разгона процессоров» есть только два результата разгона «разблокированных» процессоров. Один результат - 4700 МГц для повседневного использования, другой – 5000 МГц для расчетов Folding@Home.

Принимая во внимание еще ряд данных, почерпнутых на заграничных форумах, вырисовывается следующая общая картина. Если отмести уж совсем неудачные экземпляры, которые попадаются так же «часто» как и рекордные, то покупатель Sandy Bridge «K» может рассчитывать как минимум на достижение частоты 4400-4500 МГц. Такие результаты наблюдаются при использовании не самых эффективных систем воздушного охлаждения и при напряжениях, не превышающих 1,325-1,35 В. Более «смелый» оверклокер, располагающий хорошим производительным кулером, может рассчитывать на дополнительные 100-200 МГц.

При чуть большем везении приобретенный процессор может «взять» и 5 ГГц в режиме, пригодном для повседневного использования. Такие результаты тоже нередки. В общем, я ошибусь максимум на сотню МГц, если обозначу частотный потенциал «случайного» Sandy Bridge как 4600-5000 МГц. Можно отметить, что это выше, чем в предыдущем поколении: 45 нм процессоры традиционно «гонялись» в пределах 4100-4400 МГц «на воздухе».

Таким образом, протестированный процессор вряд ли является выдающимся по своим характеристикам: в условиях хорошего теплоотвода и с повышением напряжения до 1,4 В такие частоты могут продемонстрировать многие Sandy Bridge. Если говорить максимально осторожно, данный CPU можно назвать только «не неудачным», в том плане, что он хорошо реагирует на поднятие напряжения и не «упирается» в частоту раньше времени.

Ах да, чуть не забыл. Я никак не мог позволить себе остановиться в 50 МГц от заветной цифры 5 ГГц и не попробовать достичь данной отметки. Помимо улучшения личного рекорда по разгону на воздухе, это позволит понять, остался ли у процессора «запас», или он окончательно «уперся» в множитель. Вуаля:

При напряжении 1,49 В удалось снять скриншот на частоте 5200 МГц. Возможно, при дальнейшем увеличении «вольтажа» реально было добиться и стабильности системы в тестах. Я отказался от этой затеи, опасаясь той самой деградации, а при указанном напряжении система зависала в самом простом тесте Super-Pi. В любом случае, такой результат недоступен даже отборным CPU предыдущего поколения.

Тестирование производительности

В данном случае это не основной раздел материала, для меня были более интересны разгонные способности Intel Core i5-2500K, поэтому им было уделено повышенное внимание. Тестирование производительности идет «в довесок» и будет не столь подробным, как при первом знакомстве с Sandy Bridge. Более того, в этот раз не совсем обычными будут состав участников и сама концепция теста.

Соперников у Core i5-2500K только два, зато очень грозных. За все модели 45 нм процессоров Intel будут отдуваться Intel Core i7-930 на ядре Bloomfield и Intel Core i7-870 на ядре Lynfield.

Оба процессора разогнаны до 4200 МГц, частота задана как 200 х 21 (BCLK x CPU Ratio). Этот уровень разгона является для четырехъядерников предыдущего поколения очень типичным. В начале до такой частоты «ходили» на воздухе немногочисленные удачные экземпляры Core i7-920, с переходом на степпинг D0 и появлением новой доступной модели Intel Core i7-930 ситуация улучшилась. Разгон до 4 ГГц стал считаться посредственным «средненьким» результатом, большинство процессоров уверенно «пробивали» на воздухе отметку 4100 МГц, более удачные – даже 4300-4400 МГц. Подчеркну, что речь идет о режимах, пригодных для повседневного использования, а не пятиминутных «выжимках» на завышенном напряжении, только чтобы снять скриншот или прогнать бенчмарк.

При этом, даже удачные «камни» были очень требовательны к эффективности системы охлаждения, в этом плане 32 нм Sandy Bridge очевидно стали большим шагом вперед. Как показали мои опыты выше, для достижения таких же частот (4000-4200 МГц) им требуется очень незначительное повышение напряжения, а уровень тепловыделения в этом случае невысок – с ним могут справиться и недорогие радиаторы простой конструкции.

Итак, бой будут вести «не неудачный» Intel-2500K и «приличные» Intel Core i7-930 и Intel Core i7-870. В активе у первого - прогрессивная архитектура с высокой удельной производительностью и высокая частота, недостижимая для конкурентов. 45 нм «камни» могут похвастаться поддержкой Hyper Threading, что должно дать им хорошую фору в многопоточных тестах. Да и вообще, Bloomfield/Lynnfield, разогнанные до 4200 МГц совершенно не выглядят «мальчиками для битья». Это должно быть интересно – поехали!

Первым на очереди будет тест Super Pi, надо же дать Core i5-2500K возможность «оторваться» в однопоточном режиме, да и поставить рекорд не помешает.

SuperPi Mod 1.5

1M digits
sec

Результаты получились именно такими, как и ожидалось. Новые процессоры очень хорошо справляются с этой задачей, а с учетом высокой рабочей частоты результат вышел просто «космический».

Следующий тест – такая же «синтетика», но очень хорошо оптимизированная под многопоточность.

Fritz Chess Benchmark

CPU Performance
KNodes