Противостояние Broadwell и Haswell. В чем сила, брат?

The truth about Intel's Broadwell vs. Haswell CPU. PCWorld, июль 2015.

Дело в том, что, в отличие от настольных машин, где относительно легко сформировать общую рабочую среду, портативные компьютеры поставляются в виде уже готовых комплектов. Яблоко нужно сравнивать с яблоком, а не апельсином, но в случае с обновленным ThinkPad X1 Carbon с процессором Broadwell и ThinkPad Carbon X1 с Haswell не все так однозначно. Я сразу заметил, что ноутбук с процессором Broadwell работает значительно быстрее, чем тот, что построен на базе Haswell. Но, в конце концов, пришел к выводу, что причина во многом заключается в изменении конструкции компьютера и делать какие-то выводы в отношении процессоров явно преждевременно.

Второй шанс у меня появился тогда, когда мне удалось найти два совершенно идентичных портативных компьютера. Коммерческая модель Dell Latitude E5250 поставлялась и с процессором Haswell, и с Broadwell.

Наши участники

Чипы оказались очень похожи. В модель E5250 с архитектурой Haswell был установлен двухъядерный процессор Intel Core i5-4310U с поддержкой технологии Hyper-Threading и с тактовой частотой, которая варьировалась от 2 до 3 ГГц. Ноутбук с архитектурой Broadwell был оснащен двухъядерным Core i5-5200U с поддержкой Hyper-Threading и частотой от 2,2 до 2,7 ГГц. Базовая тактовая частота у чипа Broadwell была чуть выше, а максимальная — чуть ниже. При этом оба процессора предлагали по одной цене.

Процессор Broadwell был оснащен графическим ядром Intel HD 5500, а Haswell — Intel HD 4400. Желающим получить более подробную информацию об участниках нашего конкурса я рекомендую зайти на сайт Intel ARK.

Все остальное у компьютеров было одинаковым: дисплеи с сенсорным экраном и разрешением 1920×1080 точек, твердотельные накопители Samsung mSATA PM851 емкостью 256 Гбайт, 8 Гбайт оперативной памяти DDR3L, работавшей в одноканальном режиме, батареи емкостью 51 Вт ^. ч и операционная система Windows 8.1. Даже системная плата оказалась одна и та же, в чем я смог убедиться визуально, открыв корпуса обоих ноутбуков. Единственное различие заключалось в том, что у одного компьютера в системную плату был установлен процессор Haswell, а у другого — Broadwell. И в этом нет ничего удивительного: компания Intel проектировала Broadwell таким образом, чтобы поддерживалась совместимость с оборудованием предыдущего поколения.

Производительность в однопоточном режиме у обеих моделей оказалась очень близка, но, как ни удивительно, общую победу здесь одержал Haswell

Тесты

В ходе испытаний я отдавал предпочтение тестам, которые максимально изолировали процессор от других компонентов. Первым был выполнен процессорный тест Cinebench R15, измеряющий производительность чипа при выполнении операций трехмерного рендеринга. В большинстве ситуаций производительность оказалась очень близка, но, как ни удивительно, общую победу здесь одержал Haswell. Я подозреваю, что в однопоточном режиме Haswell имел некоторое преимущество благодаря более высокой тактовой частоте Turbo Boost. У Broadwell она составляла 2,7 ГГц, а у Haswell — 3 ГГц. Таким образом, у Haswell тактовая частота была примерно на 10% выше.

Хорошая новость для Broadwell заключалась в том, что разница в производительности оказалась меньше разницы в тактовой частоте. Если тактовая частота у двух чипов различалась примерно на 10%, то производительность при выполнении теста Cinebench R15 — всего на 5%.

Трехмерный рендеринг Cinebench

А что будет, если запустить тест CineBench R15 в многопоточном режиме, позволяющем оценить общую производительность всех процессорных ядер? На этот раз чип Broadwell отыграл отставание от Haswell. Произошло это потому, что процессор Broadwell, хотя и уступал Haswell по тактовой частоте, все же меньше грелся (благодаря 14-нм производственной технологии). Таким образом, Haswell вначале имел преимущество, но по мере нагревания снижал тактовую частоту, и в конце теста она превосходила Haswell лишь на 100 МГц. Для более эффективного Broadwell этого оказалось достаточно, и в многопоточном тесте он одержал победу.

Офисные задачи PCMark 8

Тест PCMark 8 Work, предназначенный для моделирования офисных задач общего назначения и видеоконференций, выполнялся при обычных настройках. Во время тестирования вся нагрузка распределялась между ядрами центрального процессора, не затрагивая графическое ядро.

При этом нагрузка здесь не так велика, как в CineBench, и чип Haswell нагревался незначительно. Более высокая частота давала Haswell некоторое преимущество, но в большинстве случаев получаемый выигрыш не заслуживал внимания. Тест четко отражает низкие требования к производительности, предъявляемые типичными офисными задачами: Ноутбук с двухъядерным процессором Haswell заработал здесь 2922 балла. А настольный компьютер с шестиядерным процессором Core i7-5820K получил 3321 балл. Это еще раз подтверждает, что PCMark 8 служит исключительно для моделирования офисной работы, а для решения офисных задач так много ядер просто не нужно.

Кодирование Handbrake

Оценивая перспективы увеличения нагрузки, я запустил стандартный тест кодирования, в котором видео MKV с разрешением 1080p объемом 30 Гбайт перекодируется с использованием планшетного профиля Android. На машине с двухъядерным процессором этот процесс занимает более 2 ч.

Выполненный тест позволил нам получить сразу два блока весьма полезных сведений. Первый из них характеризует поведение процессора при большой многопоточной нагрузке. Жаль, что у нашего чипа не было 18 ядер — он задействовал бы все.

Второй блок отражает последствия нагрева процессора для ноутбука определенной конструкции. Современные процессоры снижают производительность при сильном нагреве самого чипа или при нагреве всего ноутбука (если его производитель предусмотрел такую возможность). Обратите внимание на разницу между моделями Surface Pro 3 и Lenovo ThinkPad X1 Carbon, которые имеют один и тот же процессор. Одним и тем же процессором оснащены также компьютеры HP Spectre x360 и Dell XPS 13. Производительность снижается обратно пропорционально эффективности охлаждения (с учетом решения производителя ограничить нагрев ПК).

А теперь давайте посмотрим на результаты, продемонстрированные процессорами Broadwell и Haswell. Заглянув внутрь корпуса, я увидел, что оба они используют одинаковую систему охлаждения. По итогам выполнения теста Handbrake, устройство Broadwell опережает соперника менее чем на 1%. Но если вспомнить, что тактовая частота у Haswell выше, выигрыш Broadwell представляется более существенным.

Графика 3DMark

Хотя в Intel и утверждают, что разница в производительности между Haswell и Broadwell составляет около 5%, при решении графических задач этот разрыв более ощутим. При выполнении теста 3DMark Cloudgate чип Broadwell опередил Haswell примерно на 10%. А в тесте 3DMark Ice Storm Extreme разница в производительности достигла уже 15%. Впрочем, не стоит себя обманывать — сыграть в Batman: Arkham Knight при разрешении 4K (равно как и в любую другую игру, требующую интенсивной графической обработки) ни на одном из этих процессоров вам не удастся. Зато от Minecraft, Counter Strike и Portal 2 при минимальных настройках впечатления останутся вполне приемлемые.

Наконец, последний тест для сверхпортативных ноутбуков кажется мне самым важным. Давайте будем реалистами: на портативных компьютерах люди не занимаются кодированием видео 4K и не играют в Battlefield 4. Они запускают браузеры, офисные приложения, возможно, Photoshop и пишут программный код. Для решения этих задач производительности двухъядерного процессора вполне достаточно. Гораздо больше пользователей волнует продолжительность работы компьютера от батареи.

В тесте MobileMark 2014 Office Productivity моделируется расход энергии батареи при запуске обычных приложений: Word, Acrobat или Chrome. Тест даже позволяет компьютеру перейти на несколько минут в спящий режим (в этот момент типичный офисный работник проверяет свой телефон или болтает с соседом в самолете).

Мы видим, что переход на 14-нм производственный процесс позволит Broadwell получить существенные преимущества перед чипом Haswell, изготовленным по 22-нм технологии. Еще раз напомню, что оба ноутбука имеют батарею одной емкости и одинаковые твердотельные накопители, операционную систему и все остальное. Они различаются лишь модулями памяти и производителями батарей, но при этом устройства имеют идентичные спецификации.

А раз все одинаково, 10%-е увеличение продолжительности работы от батареи можно считать хорошим результатом, особенно если учесть, что Haswell продемонстрировал просто выдающиеся достижения в этой области. По эффективности энергопотребления чипы Haswell значительно опережают процессоры Intel Ivy Bridge третьего поколения. Мой коллега Мэтт Смит подверг аналогичному тесту ноутбук с процессором Ivy Bridge и компьютер с Haswell. Оба ноутбука были одинаковыми, но у Haswell изменились чипсет и напряжение питания, так что полностью изолировать процессоры в этом случае не удалось.

Между тем я уверен, что если бы у протестированных мною компьютеров на системных платах имелись процессорные разъемы, то после перестановки процессоров результаты оказались бы аналогичными.

Заключение

Процессор Broadwell опережает Haswell по производительности на 5–10%. При этом мы сравнивали одинаковые модели процессоров, относящиеся к разным поколениям. Продолжительность работы от батареи у ноутбуков с чипом Broadwell примерно на 10% дольше. Производительность графики также заметно выросла, но мы по-прежнему имеем дело с интегрированной графикой, которая подходит для решения офисных задач и непритязательных игр.

Если выбирать между одинаковыми компьютерами, которые предлагаются по одной цене, но при этом один из них построен на базе Broadwell, а другой — на базе Haswell, имеет смысл выбрать Broadwell.

Если же у вас уже есть ноутбук с чипом Haswell, проводить модернизацию до уровня Broadwell нет никакого резона. Не думаю, что многие из тех, кто приобрел в 2014 г. ноутбук с процессором Haswell, захотят спустя год перейти на Broadwell исключительно из-за процессора. Однако вполне возможно, их привлекут поддержка электронного пера, улучшенный экран, твердотельный накопитель большего объема или клавиатура.

Приведенная информация предназначена для владельцев ноутбуков с процессорами Sandy Bridge второго поколения или Ivy Bridge третьего поколения. Переход на более современную архитектуру Broadwell сулит им увеличение продолжительности работы от батареи, рост производительности при равной тактовой частоте, а также другие преимущества: более высокое качество экрана, поддержку сенсорных технологий и наличие твердотельного накопителя. Для тех же, кто намерен заменить свой старый ноутбук, компьютер с процессором Broadwell станет лучшим решением, и наши тесты еще раз это подтвердили.