встроенный контроллер pci express в процессоре что это

Что такое PCI Express.
Нужен ли в компьютере PCIe 4.0.

PCI Express (PCIe, PCI-e) – один из наиболее распространенных протоколов передачи данных. Он используется в современной компьютерной технике для обеспечения взаимодействия различных ее функциональных блоков между собой.

Для самостоятельной сборки или апгрейда компьютера необходимо понимать, что такое PCI Express, какие существуют его версии, чем они отличаются и какие возможности обеспечивают.

Актуальности вопросу придает также то, что недавно компания AMD в своих последних процессорах и видеокартах начала использовать новую версию PCI Express (PCIe 4.0), позиционируя это как важное преимущество над устройствами конкурентов. Действительно ли это так?

Во всем этом мы и попытаемся разобраться.

Что такое PCI Express

Большинству непосвященных это определение наверняка покажется туманным. Чтобы стало понятней, разберем его более подробно.

Протокол – в данном случае значит «схема», «алгоритм», «порядок».

Последовательная передача данных – понятие более сложное, ему придется уделить больше внимания.

Все данные внутри компьютера циркулируют, обрабатываются и хранятся в виде двоичного кода, мельчайшими частичками которого являются биты. Подробнее об этом можно узнать здесь.

Передача данных между функциональными блоками компьютера может осуществляться либо параллельным, либо последовательным способом.

Параллельная передача данных

Параллельный способ подразумевает использование физического соединения из значительного количества проводников. Передача данных осуществляется «порциями», в которых количество битов соответствует количеству проводников в соединении. Каждая такая порция перед передачей как бы «развертывается в пространстве», разделяясь на биты, каждый из которых проходит к принимающему устройству по отдельному проводнику. Таким образом, каждую единицу времени каждый бит двоичного кода передается по отдельному проводу этого соединения, одновременно (параллельно) с другими битами, передающимися по остальным его проводам. Поэтому схема и называется параллельной.

Несмотря на простоту, параллельная передача данных изжила себя и уже почти не используется в компьютерной технике. Главные ее недостатки:

• высокие затраты на создание каналов (нужно много проводников);

• высокая помеховосприимчивость из-за взаимного влияния передаваемых сигналов друг на друга (особенно, на длинные расстояния);

• необходимость обеспечения синхронного прохождения данных одновременно по всех проводниках соединения, из-за чего достижение высокой частоты отправки сигналов (частоты шины) является слишком сложной задачей.

Последовательная передача данных

Влиянию указаных выше негативных факторов в значительно меньшей степени подвержены схемы последовательной передачи данных. Сегодня они являются очень распространенными. Все USB-устройства, современные жесткие диски, SSD, видеокарты, сетевые карты и т.д. взаимодействуют с другим оборудованием с использованием последовательной передачи данных. Способ ее реализации в каждом из этих видов устройств, конечно же, отличается, но принцип везде одинаков.

Для последовательной схемы не нужно много проводников. Передача данных осуществляется через один коммуникационный канал по одному биту за каждую передачу, последовательно, один за одним (что-то на подобие азбуки Морзе).

На первый взгляд, такая схема кажется менее эффективной, чем в случае с параллельной передачей. Но это далеко не так. Высокая скорость здесь достигается за счет огромной частоты передачи данных (несколько миллиардов в секунду). А для устройств, требующих особо высоких скоростей обмена данными, одновременно используется несколько таких каналов (линий). Например, современные игровые видеокарты подключаются к компьютеру через 16 линий PCIe (PCIe x16).

Особенности стандарта PCI Express, его версии

Разработка стандарта PCI Express была начата фирмой Intel. Спецификации первой его версии появились еще в 2002 году. Сейчас развитием PCI Express занимается организация PCI Special Interest Group, в совет директоров которой входят представители основных разработчиков аппаратного и программного обеспечения (Intel, Microsoft, IBM, AMD, Sun Microsystems, HP, NVIDIA и другие). В своем развитии PCIe прошел несколько этапов и уже развился до версии 5.0.

PCIe является полнодуплексным протоколом, то есть предусматривает использование независимых друг от друга каналов приёма и передачи данных (устройство может одновременно отправлять и получать данные).

Перед отправкой данные кодируются в блоки. Это необходимо для синхронизации передающего и принимающего устройств, а также уменьшения влияния помех.

В версиях PCIe 1.0 и PCIe 2.0 используется схема кодирования 8b/10b. То есть, каждый 8-битный блок кодируется в 10-битный, в котором только 80% передаваемых данных являются полезными. Остальные 20% нужны для обеспечения правильной работы протокола.

В PCIe 3.0 и боле новых ее версиях данные кодируются по более эффективной схеме 128b/130b (каждые 128 бит кодируются в 130-битный блок). Доля полезного содержания в передаваемых данных здесь составляет уже около 98,46%.

Разные версии PCIe отличаются не только способом «упаковки» битов в блоки, но и частотой передачи данных. В PCIe 1.0 она составляет 2,5 ГТ/с (гигатранзакций в секунду), то есть за одну секунду передается 2,5 миллиарда битов. Для лучшего восприятия переведем это в привычные единицы:

2,5*10 9 Бит / с = 312,5‬ Мегабайт / с.

Учитывая, что только 80% из них являются полезными данными, реальная пропускная способность PCIe 1.0 составляет 250 Мегабайт / с.

В PCIe 5.0 частота передачи данных возросла аж до 32 ГТ/с. Переведем это в удобный вид:

32*10 9 Бит / с = 4000‬ Мегабайт / с = 4 Гигабайт / с.

Поскольку полезные данные составляют 98,46%, реальная пропускная способность PCIe 5.0 равна 3,938 Гигабайт / с.

Подробнее об особенностях разных версиях PCIe см. в таблице:

Применение PCI Express в компьютере. Разъемы PCI Express

Контроллер (управляющее устройство) линий PCIe не так давно встраивался только в чипсет (главную микросхему) материнской платы. Но, начиная с 2009 года, контроллер PCIe добавляется производителями также и непосредственно в центральный процессор. Это уменьшает задержки и позволяет процессору более эффективно взаимодействовать с другими устройствами.

Версии и количество линий PCIe в разных моделях процессоров и чипсетов отличается. Бо́льшая их часть формируется в разъемы, размещаемые на материнской плате. Они позволяют подключать к компютеру разнообразные устройства (видеокарты, звуковые карты, сетевые карты, Wi-Fi-адаптеры и др.).

На материнской плате современного компьютера можно найти разъемы PCIe нескольких видов, отличающихся количеством используемых в них линий PCIe (от х1 до х16 линий). Не зависимо от того, насколько старым является компьютер, и какая версия PCIe в нем используется, эти разъемы всегда выглядят одинаково:

Разные версии PCIe являются полностью совместимыми. То есть, если в старый компьютер, где используется версии PCIe 2.0, установить, например, видеокарту с PCIe 4.0, она будет нормально работать. Однако, реальная скорость обмена данными при этом у нее будет ограничена возможностями PCIe 2.0.

И наоборот, в самый новый компьютер с PCIe 4.0 можно без проблем установить старую видеокарту с PCIe 2.0.

Еще одной особенностью PCIe является совместимость разных ее разъемов. В разъем PCIe x16 можно подключить не только видеокарту, но и абсолютно любое другое устройство PCIe, в том числе и с разъемом PCIe x8, PCIe x4 или PCIe x1.

Совместимость разъемов сохраняется также и в обратную сторону. То есть, в разъем PCIe x1 можно установить видеокарту с разъемом PCIe x16. Физически она туда не войдет, но если разрезать заднюю стенку разъема (как на изображении ниже), то все получится.

Это, конечно же, «кустарщина» и без крайней надобности так делать не нужно. Тем более, что видеокарта при таком подключении будет работать в режиме PCIe x1, что весьма негативно скажется на ее быстродействии.

Нужно ли апгрейдить компьютер ради PCIe 4.0

Как уже говорилось выше, последней из официально вышедших версий PCIe является версия 5.0 (опубликованы официальные спецификации, но на практике она не используется). Самой «свежей» версией из используемых по состоянию на конец 2019 года является PCIe 4.0, и, судя по всему, еще долго будет таковой оставаться. Она вышла в 2017 году, однако внедрена в конкретные устройства лишь недавно, в 2019 году. Ее начала использовать компания AMD в процессорах Ryzen архитектуры Zen 2, а также в видеокартаx Radeon серии RX 5700 / 5500.

Несомненно, это значительное достижение AMD, однако, оно пока является лишь заделом на будущее и не дает никаких практических преимуществ перед конкурентами. Компания Intel внедрять PCIe 4.0 в свои процессоры не торопится. Не спешит делать это и компания nVidia, видеокарты которой пока довольствуются PCIe 3.0.

Все дело в том, что на современном этапе развития компьютерной техники возможностей PCIe 3.0 вполне достаточно. Превосходство PCIe 4.0 можно увидеть лишь в синтетических тестах. В практических же сценариях необходимости в настолько высоких скоростях обмена данными пока нет.

Видеокарты с PCIe 4.0 вполне нормально работают и в системах с PCIe 3.0. Более того, даже в компьютерах с PCIe 2.0 они показывают почти такую же производительность в играх и других приложениях, как в компьютерах с PCIe 4.0.

Но продлится это, судя по всему, не долго. Направлением, где в ближайшее время станет реально востребованной PCIe 4.0, являются современные М.2 SSD-накопители, быстродействие которых уже почти «уперлось в потолок » стандарта PCIe 3.0. Затем черед дойдет до видеокарт и другого оборудования.

Так что апгрейдить старый компьютер только ради PCIe 4.0 пока нецелесообразно. Однако при покупке нового компьютера, который планируется к использованию достаточно длительнное время, брать во внимание версию PCIe, поддерживаемую его внутренними устройствами, однозначно нужно.

Источник

Технология PCI Express «в разрезе»: что, зачем и почему

Новое поколение технологий приносит новые скорости и новые технологические решения. Правда, на деле случалось не раз, что революционные нововведения оказывались не всегда своевременными и не такими уж полезными, как красиво заявлялось при их выпуске. Традиционно, отдуваться за эксперименты приходится конечному покупателю. Примеров самых передовых, но неоцененных или невостребованных технологий можно привести множество – шина EISA, память RDRAM, слоты AMR/CNR и многое другое.

Не касаясь тупиковых ветвей эволюции ПК, сегодня стоит поговорить о своевременности внедрения новых технологий на примере шины PCI Express. Сегодня можно с уверенностью сказать, что от перехода на этот шинный стандарт никуда не деться. Попробуем рассмотреть ключевые особенности новоявленной шины, ее сходства и отличия от распространенных сейчас PCI и AGP.

Немного истории

Первые разработки шины PCI, стартовавшие в начале 90-х годов, были призваны избавиться от множества присутствовавших на тот момент несовместимых шинных интерфейсов – VLB (VESA Local Bus), EISA, ISA и Micro Channel. Наряду с этим преследовалась цель избавиться от тяжкого наследия фрагментированной шины ISA и впервые добиться соединений класса «чип-чип».

Возможности наращивания пропускной способности шины PCI за счет увеличения тактовой частоты без усложнения схем разводки и соответствующего адекватного удорожания к настоящему времени исчерпаны полностью. А ведь на очереди появились такие актуальные интерфейсы, как 1/10 Gigabit Ethernet, IEEE 1394B, которые полностью выбирают пропускную возможность шины одним устройством и даже выходят за эти рамки. PCI душит рост скорости периферии, критичными становятся ограничения по числу сигнальных контактов шины, торможение процессов реального времени и требования по энергосбережению современных ПК. Если вспомнить наиболее производительные версии шины PCI, например, серверную PCI-X и графическую AGP, то в этом случае мы упираемся в укорачивание проводников шины за счет высокой частоты, требование к установке своего контроллера на каждый слот и достаточно высокую стоимость ее реализации.

Грядет тотальное торжество последовательных шин

Итого, параллельные шины себя исчерпали, рано или поздно взоры разработчиков должны были обратиться в сторону последовательных. Так оно и есть, в результате чего практически все современные индустриальные интерфейсы к настоящему времени перебрались на такой принцип обмена данными. Взгляните на приведенную ниже таблицу: речь идет не только о сетевых интерфейсах, которым на роду написано быть последовательными; все остальные ключевые шины уже имеют последовательную природу.

Между прочим, внешние интерфейсы уже давно перебрались на последовательную топологию, и в самых своих свежих реализациях – USB 2.0, IEEE1394b, показывают скорости, которые немыслимы для параллельных соединений. С этой точки зрения шина PCI в наших компьютерах действительно, выглядит своеобразным анахронизмом.

Особенности PCI Express

Основой нового интерфейса, как известно, в общем случае будут являться дифференциальные сигнальные пары контактов, совершающие обмен данными по схеме «точка-точка». Благодаря новой топологии мы сразу получаем массу положительных моментов: удешевление конструкции, снижение габаритов, более простая разводка печатных дорожек с упрощенными требованиями к борьбе с паразитными излучениями, и, главное, возможность работы на гораздо более высоких частотах, с поддержкой «горячей» замены периферийных устройств. Уходит в прошлое такой важный для параллельного интерфейса параметр, как нужда в синхронизации сигнальных линий всей шины.

Архитектуру PCI Express можно рассматривать послойно, в сравнении с адресной моделью PCI. Конфигурация PCI Express является стандартной для устройств, определенных plug-and-play спецификациями PCI: программный уровень генерирует запросы чтения/записи, уровень транзакций транспортирует эти запросы к периферийным устройствам с помощью разделенного пакетного протокола. Для поддержания высокой производительности шины соединительный (link) уровень добавляет пакетам очередность и CRC; базовый физический уровень состоит из двойного симплексного канала, осуществляющего функции приемной и передающей пары. Таким образом, исходная скорость 2,5 Гб/с в каждом направлении позволяет говорить о создании дуплексного коммуникационного канала производительностью до 200 МБ/с, что в четыре раза превышает возможности классической шины PCI.

Теоретически, требования, выдвигаемые стандартом PCI Express, с легкостью могут быть адаптированы для нужд устройств любого уровня – от мобильного телефона до сервера уровня предприятия, а также, в перспективе, могут быть переложены для применения других физических типов носителей. Именно такая гибкость и необходима для интерфейса, собирающегося прослужить стандартом ближайшее обозримое будущее.

Использование новых разъемов и других конструктивных возможностей, оговоренных спецификациями нового стандарта, позволяет говорить об увеличении энергопотребления конечных контроллеров до 75 Вт (при токе до 5,5 А)!

Такие мощные контроллеры потребуют дополнительных мер по отводу тепла из корпуса, зато отпадет нужда в подводке разъемов дополнительного питания, которые так характерны для нынешнего поколения видеокарт AGP 8x.

Системы питания компьютеров с поддержкой разных вариантов PCI Express отличаются от привычных нам спецификаций ATX12 и, скорее, схожи с требованиями, предъявляемыми к питанию серверных систем. Так, привычный 20-контактный разъем питания ATX удлиняется и в нем появляются четыре дополнительных контакта, как раз для усиления силовых шин +12 В, 5,0 В и +3,3 В. Соответственно, до 75 Вт повышаются ограничения на питание одного слота в BIOS. При этом нижняя граница мощности для блоков питания устанавливается на уровне примерно 300 Вт. Словом, хотя изменения в цепях питания и не носят такой радикальный характер, как при переходе с AT на ATX, с мыслью о неминуемом апгрейде БП придется свыкнуться.

Варианты PCI Express: их будет много

Версии PCI Express будут внедряться в зависимости от ставящихся перед интерфейсом задач и типом устройства. Например, серверы, где востребована максимальная пропускная способность, будут оборудованы максимальным количеством слотов PCI Express с максимальными показателям. В то же время, для нужд ноутбуков в большинстве случаев будет достаточно архитектуры PCI Express x1. Для настольных ПК и рабочих станций понадобится комбинация из различных вариантов реализации шины.

Совершенно новые требования выдвигаются к механическим показателям PCI Express. Для того, чтобы периферийные платы не имели возможности вывалиться из слота при вибрации или транспортировке, разработаны повышенные требования к защелкам и крепежу разъемов PCI Express.

Несмотря на то, что новый стандарт дает некую свободу конечным производителям при разработке крепежа, жестко оговоренными остаются следующие требования: энергопотребление – не более 75 Вт, вес – не более 350 граммов, высота – не более 115,15 мм.

Конечно, под такими монстрами прозрачно подразумеваются графические карты с интерфейсом PCI Express 16x; во всех других случаях требования к крепежу и другим характеристикам контроллеров значительно скромнее.

В настоящее время разработано два форм-фактора модулей ExpressCard – ExpressCard/34 (ширина 34 мм) и ExpressCard/54 (ширина 54). Оба модуля имеют высоту 5 мм, как у стандарта PC Card Type II; длина модулей 75 мм, что на 10,6 мм меньше, чем у PC Card. При этом, модули ExpressCard/34 и ExpressCard/54 обладают одинаковым интерфейсом. Каждый слот под модули ExpressCard может обслуживать шину PCI Express x1.

Преимущества PCI Express

Сравнивая возможности господствовавшей многие годы параллельной шины PCI и архитектуру PCI Express, можно выделить пять наиболее значимых преимуществ последней:

• Высокая производительность – повышение пропускной способности версии x1 как минимум вдвое по сравнению с PCI, возможность линейного наращивания производительности путем линейного расширения шины. Помимо этого, PCI Express является реально дуплексной шиной.

• Уровневая архитектура – основные затраты на развитие PCI Express в дальнейшем ложатся лишь на разработку соответствующей обвязки, можно экономить на возможности работы с прежним программным обеспечением.

Источник

Многие продвинутые пользователи ПК и, особенно, энтузиасты мощных конфигураций сталкиваются с ситуацией, когда производительные и скоростные устройства почему-то оказываются совсем не производительными.

Так, например, после установки в систему второй видеокарты, игры с поддержкой SLI/CF начинают работать значительно быстрее, а без поддержки медленнее, чем до добавления второго ГПУ (на самом деле не лучший пример, к нему вернёмся позже). Или фактическая производительность массива из быстрых SSD оказывается значительно медленнее расчётной.

Многим знакомо это название как разъём на материнской плате, в который можно навтыкать периферийных устройств, от видео и сетевых карт, до различных контроллеров и специализированных решений. Но это только вершина айсберга.

Одна линия PCI-E 2.0 способна передать от/к процессору

500Мегабайт в секунду

Одна линия PCI-E 3.0 способна передать от/к процессору

1000Мегабайт в секунду

Много это или мало? Безусловно много! Так в чём же проблема?

А проблема в том, что у всех потребительских процессоров (включая новейший AMD Ryzen, но не считая топовых Core i7 c 6-ю и более ядрами) только 16 линий PCI-E.

И все эти 16 линий отдаются видеокарте. Причём если последних две, то каждая в отдельности получает лишь 8 линий и уже не может работать в режиме максимальной производительности (длительное тестирование показало, что загрузка шины видеокарты с 16-ю линиями почти никогда не превышает 50%, а следовательно для большинства игр 8-ми линий всё-таки хватит).

А как же остальные устройства? Для этого у процессора есть ещё 4 линии (у Intel DMI шина),через которую он подключается к чипсету материнской платы, который, в свою очередь, обеспечивает работу всей периферией.

До архитектуры SkyLake версия DMI 2.0 = 4x PCI-E 2.0 =

Начиная с архитектуры Skylake версия DMI 3.0 = 4x PCI-E 3.0 =

Т.е. в лучшем случае на все комплектующие кроме видеокарты выделяется полоса в 4ГБ/с, которую они делят между собой, причём, зачастую, фиксировано. Например M.2 PCI-E SSD диcки рассчитаны на работу с 4-мя линиями PCI-E 3.0 и способны выдавать скорость до 4ГБ в секунду. Но, если такой диск не подключён напрямую к процессору, а в пользовательских системах именно так и происходит, его скорость составит не более 2ГБ в секунду, даже если в спецификации написано намного больше. Или, например, массив из нескольких SATA SSD дисков, если его контроллер не подключен вместо видеокарты, также не даст производительности более 1.5ГБ в секунду. Тоже касается USB 3.1 и других скоростных интерфейсов.

Товарищи! Вы еще забываете, что для производительности видеокарты не сильно принципиально 8х или 16х. Это видно только в очень ВЫСКОНАГРУЖЕННЫХ вычислениях, нейросетях и прочем датасайнс. В игрулях разница может быть в районе

10% между 16 и 8, и то на ультрах, с мощным процом, ссд и быстрой оперативкой.

Какой популистский текст.

В кратце «чего не пишут маркетологи, но пишут в спецификации оборудованию»

Странная статья. Придумать ограничение, а потом с ним бороться =)

Хотя конечно если человек достаточно безумен чтобы собирать RAID из 4х SSD, воткнуть еще железяк, подключить по USB монитор, не считая пары видюх. но тут уже клиника.

Собирая компьютер или устанавливая высокоскоростные компоненты убедитесь, что количество PCI-E линий не станет бутылочным горлышком вашей системы.

16 полос pci-e 3.0 достаточно даже для sli, нафиг больше? Тем более в следующем году уже выйдет pci-e 4.0 и опять удвоит пропускную способность.

50 лет назад создан первый микропроцессор

Микропроцессор Intel 4004 в керамическом корпусе с серыми полосами (оригинальный тип корпуса)

15 ноября 1971 года фирма Intel выпустила свой первый коммерческий микропроцессор Intel 4004, ставший также первым микропроцессором в мире. Его разработка началась в 1969 году, когда японская компания Nippon Calculating Machine Corporation попросила Intel создать 12 чипов для калькулятора Busicom 141-PF.

Эта задача была поручена инженерам Федерико Фаггину, Теду Хоффу и Стэнли Мазору. Именно они придумали инновацию, которая стала настоящей гордостью компании: 16-пиновый микропроцессор из единого куска кремния с 2300 транзисторами MOS, работающий с частотой 740 кГц.

— По стечению обстоятельств первый микропроцессор получил обозначение, аналогичное дате сотворения мира по версии одного из основоположников библейской хронологии Джеймса Ашшера.

— Цикл инструкций: 10,8 микросекунд (в рекламном буклете Intel есть ошибка, указана скорость выполнения операций 108 кГц вместо 93 кГц, ошибку заметили лишь на 40-летие процессора в 2011 году).

— Intel 4004 является одной из самых популярных микросхем в плане коллекционирования. Наиболее высоко ценятся бело-золотые микросхемы Intel 4004 с видимыми серыми следами на белой части (оригинальный тип корпуса). Так, в 2004 году такая микросхема на интернет-аукционе eBay оценивалась примерно в 400 долларов. Немного менее ценными являются микросхемы без серых следов на корпусе, обычно их стоимость составляет порядка 200—300 долларов

Intel vs AMD

Наглядное сравнение превосходства нового интела 12900k на амд 5950x

Дело №12: новая надежда Intel

Skylake — король умер, да здравствует король

Intel чувствовала себя королем рынка процессоров, и это действительно было так: в игрушках даже простейший 2-ядерный Core i3-6100 обгонял топовые AMD FX.

Но как мы помним Intel купалась в пафосе не так уж и долго: спустя пару лет AMD взбодрила рынок, выпустив свои 8-ядерные Ryzen. Да, они были сырыми, да, в играх Skylake были ощутимо быстрее, но AMD показала, что 6 и 8 ядер в десктопном сегменте — реальность и снова начала двигаться в правильном направлении.

Все ждали от Intel серьезного ответа за такую дерзость, но 10-нм все еще были не готовы.

Какое-то время это действительно работало, и 8-ядерный Core i9-9900K давал жару в обоих смыслах, ощутимо обгоняя топовые Ryzen, но интел просто тянула время.

Вышедшие год назад Ryzen 5000 на Zen 3 только укрепили успех «красных» — теперь их процессоры обгоняют решения на Intel Skylake даже в играх, где традиционно балом правили «синие».

Попытка Intel натянуть 10-нм архитектуру Sunny Cove на 14-нм техпроцесс тоже провалилась: мало того, что в топах пришлось отказаться от пары ядер, так и еще и планка в 400 Вт тепловыделения была побита.

Поэтому выпуск этих процессоров. 10-нм Alder Lake для Intel — фактически последняя надежда показать свои возможности по созданию крутых CPU, и если они провалятся, как и предыдущие решения, компания рискует окончательно упустить текущий рынок десктопов. Переломный момент, это и есть хваленая конкуренция.

Первое и, пожалуй, самое основное — да, наконец-то новый 10-нм техпроцесс, который теперь называется Intel 7. Спустя годы доработок он уже доведен до совершенства — компания обещает, что Core i9-12900K может бустить на одно ядро до 5.3 ГГц.

К тому же первые рекорды Alder Lake в оверклокинге, заставили всех вспомнить, что существует оверклокинг и тут 12 поколение даже лучше шестого: последние даже спустя 5 лет так и не смогли покорить планку в 8 ГГц с жидким азотом, а вот новые 10-нм взяли такую немыслимую частоту еще до официального старта продаж. Так что, вполне возможно, мы наконец-то снова увидим подвижки в разгоне, и Core 12-ого поколения все же смогут закрепиться выше 5 ГГц под водянками.

Разумеется, для выбора системы охлаждения нужно ориентироваться на вторую цифру. Конечно, можно и искусственно ограничить процессор в рамках Base Power, но тесты показывают, что от этого теряет производительность даже среднеуровневый Core i5. Более быстрые Core i7 и Core i9 от такого тормозятся вплоть до 30-35%.

Что же касается точных цифр тепловыделения, то, увы, возврата к прежним временам, когда Core i5 мог отлично охлаждаться под простым боксовым кулером, уже не будет. Каждый новый техпроцесс достается компаниям с нанометровым боем, и, дабы показывать ощутимый прирост производительности, техногиганты вынуждены раздувать теплопакеты — например, топовые RTX 3000 потребляют 320-350 Вт.

И, надо сказать, это хорошо показывает, что 10-нм техпроцесс у Intel действительно ощутимо эффективнее старых 14 нм: например, у 10-ядерного Core i9-10900K уровень Power Limit 1, который соответствует Maximum Turbo Power, составляет 250 Вт, а у 8-ядерного Core i7-10700K он 229 ватт. Иными словами, компания смогла не только нарастить число ядер в полтора раза, но и еще даже слегка снизить итоговое тепловыделение.

Правда, тут нужно отметить, что не все ядра — полноценные. И нет, речь идет не про гиперпоточность — все дело в том, что внутри процессоров Alder Lake есть два кластера ядер, до 8 P-Core и до 8 E-Core. Да, по сути это аналог ARM big.LITTLE, но только с x86-процессором. Что же из себя представляют эти ядра?

E-Core (Еффективные, енотовидные ядра) тяготеют больше к мобильным Pentium и Celeron. Эти ядрышки основаны на энергоэффективной архитектуре Gracemont и работают на ощутимо более низких частотах, чем Полноценные — лишь около 3-3.5 ГГц. Кроме того, Еффетивные, маленькие ядра, лишены поддержки гиперпоточности, и их основная задача — брать на себя фоновые задачи, чтобы Полноценные могли работать в полную силу.

К слову, забегая вперед — на Windows 10 новые процессоры действительно в некоторых задачах работают чутка хуже, так что владельцы Adler Lake по сути принудительно завязаны на 11-ую винду. Фанаты Windows 7 негодуют.

В итоге текущие процессоры выглядят так: линейка Core i9 имеет 8 быстрых и 8 енотовидных ядер с 30 МБ кэша, что дает суммарно 16 ядер и 24 потока. Core i7 имеют на 4 енотовидных ядра меньше, что дает суммарно 12 ядер и 20 потоков с 25 МБ кэша. Core i5 имеют 6 быстрых и 4 енотовидных ядра, то есть 10 ядер и 16 потоков с 20 МБ кэша.

Пока что в продажу по давней маркетинговой традиции поступили только старшие процессоры в каждой линейке с индексом K, то есть возможностью разгона. Разумеется, в будущем мы увидим и более простые процессоры — всего Intel обещает 60 различных Alder Lake-ов с разбросом теплопакетов от 9 до 125 Вт.

Будут и Celeron, и Pentium, и Core i3 — нужно просто подождать, а перед покупкой убедиться есть ли в магазинах DDR5. Сейчас с этим проблемы.

Кстати о DDR5! Изначально мы хотели подготовить про новую память отдельную статью — но, как показали тесты, в этом нет никакого смысла. Да, формально изменений там действительно много, и самое главное — это ощутимое повышение частоты. У DDR4 не каждый модуль сможет работать на 5 ГГц, а DDR5 с них только начинается, и в продаже уже есть комплекты с частотой и 6, и даже 7 ГГц! Однако на практике это дает немного, к об этом мы поговорим дальше.

Впрочем, нужно отметить, что поддержка PCIe 5.0 скорее маркетинговая: видеокартам, даже таким мощным, как RTX 3090, с головой хватает 16 линий PCIe 3.0. Да, формально NVMe SSD уже используют возможности PCIe 4.0 на полную, но в реальных задачах их скорости все равно укладываются в 4 линии PCIe 3.0. Но, в любом случае, поддержка нового стандарта лучше, чем ее отсутствие — мало ли как изменятся видеокарты и SSD в будущем.

Разумеется, в будущем появятся и более простые чипсеты без возможности разгона CPU и ОЗУ, но а пока что в магазинах уже стали появляться платы на Z690. По ценам все, конечно, печально, как и в случае с DDR5, но тут сложились вместе два фактора: новизна и дефицит. К тому же в случае с памятью можно сэкономить — так, Alder Lake официально умеют работать с DDR4, и добрая половина плат на Z690 идет именно с такой ОЗУ.

Intel в своем репертуаре — мало того что сокет новый, дак он еще и ниже старого, поэтому некоторые СВО и кулеры просто физически не получится установить. Так что если вы хотите собрать себе систему на Alder Lake — внимательно следите за тем, чтобы охлаждение было совместимым или идите за новым.

Тесты — Alder Lake убийцы, но не во всем

Теперь вы знаете всё — без исторического экскурса и описания основных фишек рассказ был бы не полным. Остается ответить на главный вопрос — удалось ли Intel вернутся в колею и обогнать AMD? Тут не все так однозначно.

Так, уже достаточное количество игр хорошо оптимизированы под многопоточные процессоры, из-за чего даже в FHD получается упор в видеокарту. В итоге происходит тестирование именно последней, из-за чего разница между условными Ryzen 5 и Ryzen 9 может быть лишь единицы процентов. Так что в таких играх Core i9-12900K если и вырывается вперед, то всего на 1-2 FPS, что сложно назвать серьезным выигрышем.

С другой стороны, все еще хватает проектов, которые требуют высокую одноядерную производительность, и вот тут новая архитектура Golden Cove показывает себя во всей красе: так, в Far Cry 6 новый топ Intel обходит всех конкурентов на фантастические 15-20%. Спасибо оптимизаторам из убейсофт.

Ну а если мы перейдем в 2К, и тем более в 4К, то тут уже в подавляющем большинстве игр мы получаем тест видеокарты, даже если это RTX 3090. Как итог, в этих разрешениях толку от нового Core i9 мало, согнулись у потолка — да, разумеется он в топе, но разница тут минимальна даже в сравнении с 6-ядерными CPU, не говоря уже о 16-ядерных Ryzen.

Окей, с играми разобрались, переходим к рабочим задачам. Что же лучше — 16 полноценных ядер Zen 3, или 8 быстрых и 8 енотовидных ядер Intel? Ответ тут тоже далеко не однозначен. Например, если задача плохо параллелится и укладывается в 8 ядер (привет софту от Adobe) — новый Core i9 на коне, обгоняя решения на Zen 3 нередко на 10-15%.

С другой стороны, если брать многопоточные задачи типа архивирования, то тут хорошо видно, что 16 полноценных ядер все-таки лучше 16 разношерстных, и в том же 7-zip Ryzen 9 5950X быстрее Core i9-12900K на 10%.

В итоге новый топ Intel оставляет двоякие ощущения: с одной стороны, в играх и задачах, которые плохо параллелятся и не могут использовать больше 8 ядер, Core i9 за счет крутой архитектуры показывает себя лучше всех. С другой стороны, в задачах, которые могут и 16, и 32 ядра использовать, реальная мощь Ryzen 9 5950X все же выше. Ну а про решения предыдущих поколения Intel можно просто забыть — они остались далеко позади.

Окей, с топом понятно — дорого-богато-быстро. А как там поживает Core i7-12700K? Его слегка урезали по частотам и кастрировали на 4 енотовидных ядра. В теории в играх разница с Core i9 должна быть минимальна, так как все 8 быстрых ядер на месте — собственно, так и получилось: даже в FHD отставание от топа от силы пара процентов, в 2К и тем более 4К разницы нет.

А вот в рабочих задачах все ожидаемо хуже — хоть и енотовидные ядра слабее полноценных, потеря 4х из них уменьшает производительность в многопоточных задачах на 10-15%. Как итог, 12-ядерный Core i7 выступает плюс-минус на уровне 12-ядерного Ryzen 9 5900X, а если брать одноядерные задачи, то и быстрее.

Но давайте не будем забывать что все любят Core i5. Что может 12600K против конкурента Ryzen 5 5600X. Тут сразу бросается в глаза перевес ядер у «синего» процессора: 6 полноценных и 4 малых ядра, тогда как у Ryzen только 6 полноценных. В итоге это позволяет новому Core i5 в абсолютно всех рабочих задачах показывать класс — он временами быстрее на 20-25% и даже частенько обгоняет Core i9-11900K, топ предыдущего поколения Intel.

В играх ситуация аналогичная: Core i5-12600K не оставляет конкуренту ни единого шанса, оказываясь быстрее в FHD временами на 10-20%, что достаточно ощутимо. Но, разумеется, в 2К и 4К разница вновь стирается.

Многие спросят — но что там с DDR5? Разгон памяти дает отличный прирост производительности и в играх, и в рабочих задачах, а тут прям из коробки частота в 5 ГГц — что это дает в сравнении с DDR4? Ответ — ничего. Совсем ничего. Тесты Core i9 с DDR5-6000 и 36-тыми таймингами показали, что прирост производительности в сравнении с обычной DDR4-3200 и 14-тыми таймингами. просто нулевой. Причем в абсолютном большинстве задач и игр. Но почему так, ведь у DDR5 пропускная способность почти вдвое выше, это же должно было что-то дать?

В теории — да, но на практике есть два нюанса. Во-первых, это огромные задержки у DDR5, которые опять же почти вдвое выше, чем у хорошей DDR4. Во-вторых, у процессора аж 30 МБ собственного кэша — почти вдвое больше, чем было у Core i9 предыдущего поколения. А кэш, как мы знаем, отлично сглаживает влияние от ОЗУ.

Вот и получается, что история циклична: на заре появления DDR4 хорошие модули DDR3 от нее как минимум не отставали. Так что остается ждать только более быстрых модулей DDR5, с частотами выше 8 ГГц — скорее всего, там мы уже увидим реальную пользу от нового типа памяти.

Ну и под конец нужно сказать пару слов об интегрированной графике, и в данном случае — она просто есть. Называется UHD Graphics 770, имеет 32 вычислительных блока и основана на той же архитектуре Xe, что и мобильная графика в топовых ультрабучных процессорах Tiger Lake, они же 11-ое поколение Core. Правда, там Core i7 имеют до 96 ядер, поэтому ожидать каких-то мощностей в случае с десктопами не стоит.

Да, такая графика потянет 4К мониторы и видео. Да, она быстрее той же UHD 630 из Skylake и позволит поиграть в CS:Go или Dota 2. Но, в любом случае, базовая Nvidia GT 1030 и встроенная в Ryzen Vega 11 все равно быстрее, а интегряшку от Intel стоит рассматривать только как запасной аэродром

Как видим, по производительности ситуация получается интересной: да, стать безоговорочным лидером Intel не смогла, но при этом прогресс относительно предыдущего поколения приятно удивляет. Хотя если вспомнить, Intel и так прочно закрепилась в среднячках: еще начиная с 8400 линейка Core i5 пользуется популярностью за хорошее сочетание цены и производительности, даже в сравнении с более прогрессивными Ryzen. Теперь же в среднем сегменте Intel безоговорочный лидер: ее Core i5-12600K просто не оставляет ни шанса 5600Х.

Итог — Intel смогла

Начнем с того, что сейчас ни Windows 11, ни тем более софт пока толком не оптимизированы под новые разноядерные процессоры. Вполне возможно, что в будущем производительность еще поднимут апдейтами BIOS. К тому же делать вывод о всей линейке Alder Lake по трем моделям с возможностью разгона, коим балуются далеко не все, не правильно.

Однако процессоры и платы под них уже есть в магазинах, поэтому общие выводы делать нужно. И, пожалуй, самый главный — Intel все-таки очнулась из спячки и сумела рывком сократить разрыв с AMD. Да, в этом поколении не до конца — как ни крути, топовые Ryzen 9 и холоднее, и быстрее в многопотоке, под который оптимизируют все больше программ. А ведь скоро выйдут процессоры AMD с серьезно увеличенным кэшем, что позволит им еще больше оторваться от Alder Lake. И работать они будут на старых платах после простого апдейта BIOS.

При этом Intel прочно закрепила за собой звание производителя лучших середнячков: последние несколько поколений линейка Core i5 получается и холодной, и дешевой, и достаточно производительной для большинства игр и пользовательских задач. Тем более на фоне отставания Intel разрешила гнать память даже не на топовых чипсетах, что позволяет отыграть еще 10-15% производительности CPU с минимальным вложением средств.

И если раньше Ryzen 5 выглядели как старшие братья, которые, конечно, мощнее, но при этом и ощутимо дороже, то вот теперь все наоборот: Core i5-12600K даже без разгона ощутимо обгоняет 5600X. А ведь Intel готовит и более дешевых представителей линейки Core i5 – например, 12400, который вполне может сравниться с 5600X по производительности при куда меньшей цене.

И последний вопрос — стоит ли брать Alder Lake сейчас? Скорее нет, чем да. С одной стороны, даже на старте продаж новинки Intel стоят адекватно: можно найти Core i9-12900K за 55-60 тысяч рублей, тогда как Ryzen 9 5950X продается ощутимо дороже 60 тысяч. Core i5-12600K стоит немногим больше Ryzen 5 5600X, будучи при этом ощутимо быстрее.

С другой стороны, цены на материнские платы пока далеки от адекватных: даже за простое решение с DDR4 придется отдать под 20 тысяч рублей, а более-менее годная плата с DDR5 обойдется под 30-35 тысяч. Ну и под конец, DDR5 в Россию почти не завезли, а собирать топовый ПК с разгоняемыми процессорами на DDR4 — не самая лучшая идея, ведь тесты показывают отсутствие прироста от DDR5. Пока — да, но через пару лет, когда появятся более быстрые модули новой памяти, появится и прирост. И, дабы не менять тогда плату, имеет смысл сразу брать решение с DDR5.

Ну и под конец — стоит дождаться более простых решений без индекса K и плат с упрощенными чипсетами. Ведь, как показывает практика, именно базовые версии CPU в каждой из линеек оказываются наилучшими по цене, производительности и нагреву. Поэтому пока что с покупкой спешить точно не стоит.

Больше картинок не вместилось)

Источник