Центральные процессоры для ПК — это закрытая тусовка. В ней очень редко происходит что-то увлекательное, еще реже — что-то действительно новое. Новая линейка процессоров Intel на основе архитектуры Alder Lake сделана по дизайну bigLITTLE, совсем как смартфоны и планшеты. Это уже необычно, но Intel обещает, что новые процессоры будут ощутимо быстрее всех конкурентов. Так это или нет — ответим, когда тестовые образцы Alder Lake доберутся до редакции. А пока хотим отметить, что на днях компания провела подробную закрытую презентацию с рассказом о своих новых технологиях — и многие озвученные вещи показались нам очень и очень убедительными.
Дуополия x86 против смартфонов
В далеком 1978 году компания Intel придумала микропроцессор 8086 и разработала под него набор инструкций — элементарных задач, которые процессор переводит в машинный код и исполняет. Выходили новые процессоры, набор инструкций обновлялся с 16 бит до 32 бит и в 2003 году до более-менее современного состояния — до 64 бит с x86-64. История набора x86 охватывает аж 40 лет, поэтому мы не будем в нее углубляться, но ее результат важен — сейчас только Intel и AMD производят центральные процессоры на базе x86-64, поэтому рынок персональных компьютеров остается разделенным между этим двумя компаниями уже больше 30 лет.
Однако с появлением и резкой популярностью альтернативных устройств — смартфонов и планшетов, в первую очередь — стала популярной архитектура ARM. ARM использует сокращенный набор инструкций, что позволяет упростить дизайн процессоров, уменьшить энергопотребление и оптимизировать параллельное выполнение задач на нескольких ядрах или процессорах. Большинство современных смартфонов, планшетов, умных часов, автомобилей, фотоаппаратов и других устройств построены на архитектуре ARM bigLITTLE, когда процессор разделен на «большие» ядра с высокой производительностью и высоким энергопотреблением для тяжелых задач и «маленькие» ядра с существенно более низким энергопотреблением для фоновых задач или для помощи «большим» ядрам. Экономичные ядра позволяют существенно понизить энергопотребление (что важно для мобильных устройств) и тепловыделение, а иногда даже могут увеличить производительность процессора за счет того, что маленькие ядра занимают меньше места, а значит их можно запихнуть больше на ту же площадь.
Быстро и эффективно
Новая архитектура Intel Alder Lake работает именно по такому принципу. Процессор состоит из P-ядер (производительные) и E-ядер (экономинчые). Performance-ядра оптимизированы под малопоточные задачи, вроде многих игр и приложений для работы. Efficient-ядра нужны для фоновых задач для экономии энергии. По обычной логике настольному компьютеру, подключенному к электрической сети, такие ядра не нужны, все должны быть максимально быстрыми. Однако Intel не согласна, хотя бы потому что место на текстолитовой платформе ограничено, поэтому маленьких ядер можно уместить больше. От себя еще отметим, что маленький процессор проще производить, потому что будет меньший процент брака.
Но сделать процессор и заставить его правильно работать с софтом — это две разные задачи. Операционная система должна понимать топографию процессора и распределять задачи по P и E-ядрам в зависимости от того, что делает пользователь. Для этого Intel использует так называемый Thread Director — режиссер потоков. Это отдельный чип на процессоре, который контролирует распределение потоков и позволяет работать непривычной архитектуре Alder Lake на немодифицированных ОС вроде Windows 10 и Linux. В Windows 11 уже есть оптимизации под bigLITTLE-процессоры, и есть мнение, что недавние обновления Win11, уменьшившие производительность Ryzen на новой ОС — это следствие того, что Intel активно работает с Microsoft над оптимизацией планировщика потоков, а AMD не хватает на это ресурсов, поэтому даже патчи с исправлениями выходят медленно.
У каждого P-ядра будет свой L2-кэш на 1,25 Мб, а у E-ядер — по 2 Мб на кластер. Между собой P-ядра и кластеры общаются через L3-кэш. С устройствами Alder Lake общается по шине PCIe 5.0. Да, мы не успели перейти на PCIe 4.0, у Intel 11-ое поколение с его поддержкой вышло буквально этой весной, а тут уже 5.0. Однако материнские платы и другие устройства пока так не умеют, поэтому пропускная способность будет использоваться только для PCIe-полос внутри процессора.
Новый чипсет Z690 как раз поддерживает дополнительные полосы PCIe 4.0, которые производители могут распределить на M.2, SATA, USB и прочие выходы. Ничего особо интересного про этот чипсет пока неизвестно, кроме встроенной сетевой карты на 2,5 Гбит/с Ethernet.
Линейка процессоров Intel 12-ой серии для настольных компьютеров
Общие характеристики
ТехпроцессIntel 7Встроенная графика (если она есть)Intel UHD Graphics 770 XeВсего полос PCIe на процессоре20Поддержка памятиDDR5
DDR4Максимальная скорость памятиDDR5 4800 МТ/с
DDR4 3200 МТ/сXMP3.0 для DDR5
2.0 для DDR4Каналы памяти2Максимальный объем оперативной памяти128 ГбУскорение машинного обученияIntel Gaussian & Neural Accelerator (GNA) 3.0
Intel Deep Learning BoostСетевая картаWi-Fi 6/6E
Gigabit Ethernet
Intel 2.5GEthernetРазгонВся линейка разблокированаБазовое энергопотребление125 Вт
По сути, 12-серия десктопных процессоров Intel состоит из трех процессоров i5, i7 и i9 и их идентичных вариантов без встроенной графики. Мы пока не знаем финальные цены, но если разница небольшая (а обычно разница на процессоры без графики минимальна), то советуем брать с ней. Никогда не знаешь, когда нужно будет дополнительное аппаратное ускорение и продиагностировать неисправность компьютера — в таких ситуациях встроенная графика незаменима, даже если у вас есть хорошая дискретная видеокарта. А с учетом текущих цен на них, ее может и не быть.
Производительность
К сожалению, мы не можем показать слайды, которые нам предоставила Intel, да и цифр на них нет — только прирост производительности. Да и сами знаете, что железо надо тестировать, а не доверять таблицам производителя.
Тем не менее, Intel заявила прирост производительности i9-12900K по сравнению с i9-11900K от 1 до 20% в 20 из 31 протестированных игр, а в Watch Dogs Legion DX12, World of Warcraft: Shadowlands DX12, Total War: Three Kingdoms DX11, CSGO DX11, Troy: A Total War Saga: Siege DX11, F1 2021, Hitman 3 и League of Legends DX11 прирост составил больше 20% на высоких настройках графики в 1080p. Гораздо интереснее сравнение с 16-ти ядерным Ryzen 5950X. В Crysis Remastered производительность одинаковая, в F1 2021 12900K быстрее на 8%, в невышедшей на момент написания статьи Age of Empires IV — 11%, Far Cry 6 — 14%, в Hitman 3 — 15%, а в Troy: A Total War Saga — аж все 30%. Серьезное заявление, обязательно проверим.
Прирост производительности Intel объясняет выросшим количеством ядер и приростом IPC (количества инструкций, выполненных в один цикл) — P-ядра на 16% быстрее ядер 11-го поколения на архитектуре Rocket Lake-S, а E-ядра на 27% слабее и сравнимы по эффективности с ядрами 10-го поколения Intel, но, конечно, работают медленнее за счет более низкой частоты.
Intel обновила технологии Turbo Boost и XMP. Теперь буст стал более стабильным, и он распространяется на оперативную память, которая тоже будет автоматически разгоняться, если есть запас по температуре и напряжению, а XMP 3.0 добавляет два пользовательских профиля разгона, которые можно будет создать самому.
По настоящему большие прорывы в процессорах для настольных компьютерах случаются редко. В 2004 году AMD показала первый двухядерный процессор на x86. bigLITTLE-подход Intel Alder Lake ощущается очень похоже. Будет ли попытка успешной — покажут тесты и время, но пока прогнозы оптимистичные.