Спустя три года после появления процессоров Alder Lake компания Intel затеяла большое обновление модельного ряда настольных CPU. В конце прошлой осени она представила Arrow Lake — новые процессоры, которые имеют крайне мало общего с Alder Lake и с их близкими родственниками Raptor Lake. И формально это была очень своевременная смена поколений. Прошлые процессоры Intel Core 13-го и 14-го поколений дискредитировали себя скандалом с деградацией, что сильно отразилось на их репутации. А вышедшие в прошлом году AMD Ryzen 9000 и 9000X3D нарастили производительность и во многих случаях стали выглядеть заметно привлекательнее решений конкурента. В таких условиях на Arrow Lake возлагалась роль спасательного круга, благодаря которому Intel собиралась поправить свои дела в десктопном сегменте.
Однако, как вы уже наверняка знаете, из этого ничего не вышло: в некоторых случаях Arrow Lake оказались даже медленнее своих предшественников, поэтому вряд ли они могут претендовать на высокую популярность и широкое распространение. И это довольно странно. По сравнению с предыдущими поколениями процессоров Alder Lake и Raptor Lake новые Arrow Lake сделали серьёзный технологический рывок. Во-первых, в них появились новые P- и E-ядра, которые основаны на более прогрессивных архитектурах. Во-вторых, Intel впервые для выпуска массового продукта использовала не собственное производство, а мощности стороннего подрядчика, TSMC, который может предложить более современный стек полупроводниковых технологий. И в-третьих, Intel отошла от применения в настольных CPU монолитных кремниевых кристаллов, перейдя на тайловое (чиплетное) строение процессоров.
Официальное наименование новой серии настольных решений — Core Ultra 200 — тоже выбрано совсем не случайно. Представители семейства Arrow Lake получили такое количество нововведений, что Intel решила сделать их новой точкой отсчёта, и не стала относить к 15-му поколению Core. Тем более, что если даже поверхностно смотреть на Arrow Lake, то его отрыв от Raptor Lake по эволюционной лестнице равен двум с половиной ступеням. Между этими процессорными семействами есть не только полноценное пропущенное промежуточное звено — Meteor Lake, но и половинчатый шаг в виде младшего брата Arrow Lake — процессора Lunar Lake. В настольный сегмент они в конечном счёте не попали: Lunar Lake проектировался исключительно как мобильный продукт, а выпуск настольной версии Meteor Lake был свёрнут Intel по дороге. Тем не менее, в каждом из этих дизайнов Intel добавляла и оттачивала те или иные нововведения и улучшения.
Alder Lake | Raptor Lake | Meteor Lake | Lunar Lake | Arrow Lake | |
---|---|---|---|---|---|
Десктопный вариант | Есть | Есть | Нет | Нет | Есть |
Название CPU | Core 12-го поколения | Core 13/14-го поколения | Core Ultra 100 | Core Ultra 200V | Core Ultra 200 |
Технология производства | Intel 7 | Intel 7 | Intel 4 TSMC N5 TSMC N6 |
TSMC N3B TSMC N6 |
TSMC N3B TSMC N5P TSMC N6 |
Макс. число ядер | 8P+8E | 8P+16E | 6P+8E+2LPE | 4P+4E | 8P+16E 6P+8E+2LPE |
Архитектура ядер | Golden Cove Gracemont |
Raptor Cove Gracemont |
Redwood Cove Crestmont |
Lion Cove Skymont |
Lion Cove Skymont |
Интегрированная DRAM | Нет | Нет | Нет | Есть | Нет |
Интегрированный GPU | Xe-LP (32 EU — десктоп; 96 EU — ноутбук) | Xe-LP (32 EU — десктоп; 96 EU — ноутбук) | Xe-LPG (128 EU) | Xe2-LPG (64 EU) | Xe-LPG (64 EU — десктоп; 128 EU — ноутбук) |
NPU | Нет | Нет | 11 TOPS | 48 TOPS | 13 TOPS |
Время выпуска | Ноябрь 2021 | Октябрь 2022 | Декабрь 2023 | Сентябрь 2024 | Октябрь 2024 |
Хотя старшие процессоры Arrow Lake сохранили ту же ядерную формулу 8P+16E, которая была присуща и их предшественникам, казалось, они должны обеспечить заметный рывок в быстродействии. Intel неоднократно хвасталась своими новыми архитектурами Lion Cove (P-ядра) и Skymont (E-ядра), обеспечивающими серьёзное увеличение показателя IPC (удельной производительности в пересчёте на тактовую частоту). Сама компания давала оценки в +9 % для P-ядер и +32 % для E-ядер, что при условии сохранения общего уровня тактовых частот могло бы сделать Arrow Lake как минимум на 15-20 % быстрее предшественников. Кроме того, речь шла и о серьёзном улучшении энергоэффективности: в маркетинговых материалах утверждалось, что для достижения производительности Raptor Lake процессорам Arrow Lake требуется вдвое меньше энергии, а в реальных применениях они превосходят их по экономичности на величину до 40 %.
В этом материале мы проанализируем, насколько эти ожидания разошлись с действительностью, и самое главное, почему так получилось. Главным героем сегодня станет старшая модель в новом семействе — 24-ядерный Core Ultra 9 285K. Однако во многих случаях всё сказанное будет относиться не только к нему, но и ко всем его собратьям. И чтобы анализ получился максимально аргументированным, речь пойдёт не только о производительности и энергопотреблении в реальных задачах, но и о технических особенностях Arrow Lake — о конструкции, архитектуре, новой платформе LGA1851 и прочем.
⇡#Модельный ряд Arrow Lake
Первая часть модельного ряда Arrow Lake была представлена 25 октября 2024 года. Она состояла из пяти процессоров: флагманского Core Ultra 9 285K и его упрощённых модификаций Core Ultra 7 265K и 265KF, а также более доступных Core Ultra 5 245K и 245KF (версии с индексом F, как и раньше, лишены встроенного GPU). Все эти процессоры основываются на одном и том же кремнии, а заложенные в них различия искусственны, но не незначительны. Дифференцирующими признаками выступает количество активированных вычислительных ядер, размеры кеш-памяти, частота и тепловой пакет.
В первые дни нового года к пятёрке К- и KF-процессоров добавились и ординарные модели, нацеленные на массовый рынок. Они имеют заблокированные множители, меньшие частоты и более скромный тепловой пакет. В таблице ниже приведены подробности.
Ядра | Частота P-ядер, ГГц |
Частота E-ядер, ГГц |
Графика, ядра Xe |
L3-кеш, Мбайт |
TDP, Вт | Макс. потреб., Вт | Цена | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Core Ultra 9 285K | 8P+16E | 3,7-5,7 | 3,2-4,6 | 4 | 36 | 125 | 250 | $589 |
Core Ultra 9 285 | 8P+16E | 2,5-5,4 | 1,9-4,6 | 4 | 36 | 65 | 182 | $549 |
Core Ultra 7 265K | 8P+12E | 3,9-5,5 | 3,3-4,6 | 4 | 30 | 125 | 250 | $394 |
Core Ultra 7 265KF | 8P+12E | 3,9-5,5 | 3,3-4,6 | — | 30 | 125 | 250 | $379 |
Core Ultra 7 265 | 8P+12E | 2,4-5,2 | 1,8-4,6 | 4 | 30 | 65 | 182 | $384 |
Core Ultra 7 265F | 8P+12E | 2,4-5,2 | 1,8-4,6 | — | 30 | 65 | 182 | $369 |
Core Ultra 5 245K | 6P+8E | 4,2-5,2 | 3,6-4,6 | 4 | 24 | 125 | 159 | $309 |
Core Ultra 5 245KF | 6P+8E | 4,2-5,2 | 3,6-4,6 | — | 24 | 125 | 159 | $294 |
Core Ultra 5 245 | 6P+8E | 3,5-5,1 | 3,0-4,5 | 4 | 24 | 65 | 121 | $270 |
Core Ultra 5 235 | 6P+8E | 3,4-5,0 | 2,9-4,4 | 3 | 24 | 65 | 121 | $247 |
Core Ultra 5 225 | 6P+4E | 3,3-4,9 | 2,7-4,4 | 2 | 20 | 65 | 121 | $236 |
Core Ultra 5 225F | 6P+4E | 3,3-4,9 | 2,7-4,4 | — | 20 | 65 | 121 | $221 |
Здесь сразу же бросается в глаза, что максимальная тактовая частота процессоров Arrow Lake ограничена величиной 5,7 ГГц. Это существенно меньше той частоты, до которой в своё время удалось дотянуться процессорам Raptor Lake. Например, флагманский Core i9-14900KS в номинале может разгоняться до частоты 6,2 ГГц, которая новинкам недоступна. Более того, отставание в частоте свойственно не только флагману. На 100-200 МГц уступают предшественникам по максимальным частотам и другие модели.
При этом паспортные ограничения по максимальному энергопотреблению у старших представителей серии Core Ultra 200 остались почти на том же уровне, что и у Raptor Lake. Максимальная электрическая мощность K-версий Core Ultra 9 и Ultra 7 составляет 250 Вт (было 253 Вт). Но зато у Core Ultra 5 245K/KF она снизилась с 181 до 159 Вт, а у остальных Core Ultra 5 — с 148-154 до 121 Вт.
В остальном численные характеристики Arrow Lake похожи на таковые у Raptor Lake. На данном этапе эволюции процессоров Intel не стала менять ни устоявшееся количество процессорных ядер, ни размер кеш-памяти третьего уровня.
⇡#Arrow Lake — экономичный процессор с ИИ-ускорителем
Одна из первостепенных целей, которую Intel ставила перед собой при проектировании Arrow Lake, состояла в обуздании энергопотребления и тепловыделения — показателей, которые у настольных продуктов компании в последние годы неуклонно росли. Безусловно, потребление любого процессора может быть ограничено волевым решением, однако в этом случае пострадает производительность. Поэтому в Arrow Lake радикального снижения энергетических аппетитов не наблюдается — они сокращены ровно в той степени, чтобы не уничтожить прирост быстродействия по сравнению с предшественниками. Тем не менее, такие же P- и E-ядра, как в Arrow Lake, используются и в мобильных Lunar Lake с TDP в диапазоне от 17 до 30 Вт, то есть новые десктопные процессоры при необходимости могут быть очень экономичны.
Ещё одна задача, которую Intel решала выпуском Arrow Lake — приобщение к ИИ-буму. Компания посчитала, что подходящий момент для появления массовых платформ со встроенным нейросетевым ускорителем (NPU) настал, и добавила такой ускоритель в новый настольный процессор. Однако выбранный подход и здесь оказался половинчатым. NPU в Arrow Lake формально присутствует, но он очень мал для того, чтобы соответствовать сформулированным Microsoft требованиям к современным ПК. Это значит, что аппаратного ускорения основной массы ИИ-алгоритмов в Windows 11 представители семейства Arrow Lake не обеспечат, а имеющийся NPU можно использовать лишь в каких-то отдельных оптимизированных задачах, число которых в итоге может оказаться весьма незначительным.
Однако логика Intel заключается в том, что в случае настольных процессоров транзисторный бюджет рациональнее перенаправить на традиционные x86-ядра, а NPU в них пока побудет только для галочки. И кстати, именно по этой причине компания не акцентировала внимание на ИИ-возможностях Arrow Lake в маркетинговых материалах, полагая, что они пока недостаточно развиты для активного продвижения.
В остальном же с выпуском Arrow Lake компания попросту двигалась вперёд по эволюционному пути. Девиз, под которым эти CPU вышли на рынок незамысловат: «Более холодные и эффективные массовые процессоры для приложений и игр».
Если говорить коротко, то список их основных особенностей (о каждой из которых мы подробнее поговорим ниже) выглядит следующим образом:
- Многокристальный процессор, собранный по технологии Intel Foveros. В его состав входит четыре активных кристалла (CPU, SoC, GPU, I/O) и два пассивных кристалла, смонтированные на единой кремниевой подложке.
- Все активные кристаллы производятся TSMC по техпроцессам с EUV-литографией и нормами до 3 нм. Их суммарная площадь — 251 мм². Площадь процессора по подложке — 302,9 мм2.
- До 8 P-ядер c архитектурой Lion Cove (+9 % IPC по сравнению с Raptor Cove по данным Intel) и до 16 E-ядер Skymont (+32 % IPC по сравнению с Skymont).
- Поддержка технологии Hyper-Threading убрана из процессора на уровне кремния — впервые с 2002 года.
- Кеш-память второго уровня P-ядер — до 3 Мбайт на ядро (в Raptor Lake — 2 Мбайт), E-ядер — 1 Мбайт на ядро (как и у Raptor Lake). Кеш-память третьего уровня — максимум 36 Мбайт.
- TDP флагманских моделей — 125 Вт, их максимальное энергопотребление достигает 250 Вт. При этом обещано улучшение энергоэффективности по сравнению с Raptor Lake на 30 %.
- Встроенная графика на базе 4 Xe-ядер с архитектурой Xe-LPG (Alchemist). Число исполнительных устройств в графическом ядре по сравнению с Raptor Lake удвоено.
- Аппаратный ИИ-сопроцессор NPU производительностью 13 TOPS.
- Поддерживается двухканальная DDR5: до DDR5-5600 (с модулями UDIMM) или до DDR5-6400 (с модулями CUDIMM).
- Процессорный контроллер PCIe 5.0 на 20 линий (можно использовать PCIe 5.0 x16-видеокарту и PCIe 5.0 x4-накопитель одновременно) плюс дополнительные 4 линии PCIe 4.0.
- Порты Thunderbolt 4/USB 4 в процессоре.
- Новый формфактор LGA1851: Arrow Lake совместимы исключительно с материнскими платами на чипсетах серии Intel 800.
- Процессоры относятся к серии Core Ultra 200.
⇡#Куда делась Hyper-Threading, и что стало с Thread Director?
Arrow Lake полагается на новые производительные P-ядра Lion Cove и эффективные E-ядра Skymont, которые Intel впервые обкатала в Lunar Lake и которые на два шага ушли от ядер Raptor Cove и Gracemont, применявшихся в Raptor Lake. При этом количество ядер в старших представителях семейства Arrow Lake осталось неизменным: их снова не более 24 — до 8 производительных и до 16 эффективных. Тем не менее, это не мешает Intel обещать, что Arrow Lake превосходят Raptor Lake на 9 % в однопоточной нагрузке и на 15-20 % при многопоточной нагрузке за счёт архитектурных усовершенствований. И это особенно удивительно на фоне того, что в Arrow Lake исчезла поддержка технологии многопоточности Hyper-Threading, которая позволяла P-ядрам выполнять по два потока сразу. То есть новый флагман с 24 ядрами поддерживает лишь 24 одновременных потока, в то время как Core i9-14900K способен обслуживать 32 потока.
Ухудшение характеристик? Не совсем. Intel преподносит отказ от Hyper-Threading так, будто геймеры просили компанию об этом годами, и теперь она наконец-то прислушалась к этим запросам. Конечно, это всего лишь отговорка. Реальная причина состоит в чём-то другом, например, в желании дополнительно ограничить энергопотребление новых процессоров и уменьшить площадь и транзисторный бюджет кристалла. Но главное, на что обращает внимание Intel, что благодаря усовершенствованиям в архитектуре, отсутствие Hyper-Threading не станет проблемой с точки зрения производительности, даже если речь идёт о максимально многопоточных нагрузках.
И сразу поясняет: компенсировать отсутствие Hyper-Threading в P-ядрах Arrow Lake прежде всего должны новые E-ядра. Теперь это — весьма мощный ресурс с заметно возросшей производительностью, которая, по словам Intel, приблизилась к уровню P-ядер Raptor Cove. Кроме того, E-ядрам в Arrow Lake придали дополнительный вес. Чтобы сделать их более значимыми, Intel изменила принцип распределения потоков — теперь все новые потоки сначала отправляются на E-ядра, и только если их мощности не хватает, и поток загружает E-ядро на 100 %, его исполнение переправляется на P-ядро.
Это значит, что в Arrow Lake, помимо прочего, поменялась стратегия Thread Director — встроенного программно-аппаратного механизма для распределения нагрузки. Вместе с новыми ядрами в Arrow Lake появился Thread Director третьего поколения с другими приоритетами. Он не только первоначально отдаёт преимущество эффективным ядрам, но и использует более совершенные алгоритмы для классификации задач и прогнозирования их запросов в части вычислительных ресурсов. Например, важное изменение Thread Director состоит в том, что теперь он пытается автоматически отделять игровые приложения от всех остальных, и использовать для них другую стратегию, отсылая их сразу на P-ядра.
Intel утверждает, что изменение приоритетов при распределении потоков дополнительно улучшило экономичность Arrow Lake. Потоки, которым не требуется максимальная производительность, будут выполняться E-ядрами, а ресурсоёмкие приложения так или иначе попадут на исполнение P-ядрами, просто с небольшой задержкой. Но главное здесь то, что Arrow Lake имеют существенно иной профиль быстродействия — соотношение производительности между P- и E-ядрами претерпело серьёзные изменения. И это нетрудно проиллюстрировать в простом эксперименте с участием флагманских Raptor Lake и Arrow Lake: на графике ниже показано масштабирование результата в бенчмарке Cinebench R23 при увеличении числа задействованных в работе потоков от одного до максимально возможного.
Поскольку рендеринг требует от CPU максимальной мобилизации ресурсов, оба процессора нагружают сначала свободные P-ядра (по одному потоку на ядро), после этого нагрузка направляется на E-ядра, и в последнюю очередь в дело идут виртуальные ядра, обеспечиваемые Hyper-Threading (если они есть). Соответственно, на отрезке от одного до восьми потоков линии, соответствующие показателям Core i9-14900K и Core Ultra 9 285K, почти совпадают, и в случае восьмипоточной нагрузки разрыв доходит лишь до 4 %. Это показывает, что P-ядра Lion Cove превосходят по производительности Raptor Cove не слишком значительно. Но самое интересное происходит дальше. При росте числа потоков выше восьми в дело включаются E-ядра. И если в случае Raptor Lake на графике в этом месте виден заметный перелом, связанный с более низкой мощностью его E-ядер Gracemont в сравнении с P-ядрами, то на кривой Arrow Lake такого излома почти незаметно. Получается, что E-ядра Skymont действительно приблизились по производительности к P-ядрам.
Соответственно, львиная доля отрыва Core Ultra 9 285K от Core i9-14900K по результатам Cinebench R23 образуется именно благодаря прогрессу в E-ядрах. При 24-поточной нагрузке разрыв в показателях теста превышает 30 %, и остающихся в запасе у Raptor Lake восьми потоков, обеспечиваемых поддержкой Hyper-Threading, не хватает для того, чтобы наверстать столь серьёзное отставание. В итоге при максимально возможной многопоточности Core Ultra 9 285K превосходит Core i9-14900K на 15 %, что подтверждает тезис Intel о том, что мощные E-ядра полезнее, чем Hyper-Threading.
А ещё приведённый выше график показывает, насколько фундаментально Arrow Lake отличаются от привычных Raptor Lake. Поэтому часть этой статьи нам придётся посвятить архитектуре новых ядер. Это поможет понять, насколько глубоки отличия новых процессоров.
⇡#Производительные ядра Lion Cove
Отсутствие поддержки Hyper-Threading — не единственное большое отличие Lion Cove от использовавшихся в Raptor Lake ядер Raptor Cove. Стремление Intel поднять производительность, попутно улучшив энергоэффективность, потребовало целого ряда серьёзных переделок, самая значительная из которых затрагивает изменение структуры кеш-памяти.
Так, в ядре Lion Cove впервые появился кеш данных «полуторного» уровня, располагающийся в иерархии между L1- и L2-кешем. Размер этого дополнительного кеша составляет 192 Кбайт, и, согласно Intel, он дополняет традиционный 48-Кбайт кеш данных первого уровня. Впрочем, латентность «полуторного» кеша вдвое выше, чем у L1, и составляет 9 тактов, но лишним он в любом случае не будет. Тем более, что традиционный L1-кеш в Lion Cove стал быстрее, и его задержка наконец-то снизилась с 5 до 4 тактов, как в ядрах Zen 4/Zen 5.
На стороне увеличения эффективности подсистемы кеширования данных в Lion Cove играет и увеличение объёма L2-кеша, который в новом P-ядре вырос до 3 Мбайт (против 2 Мбайт у Raptor Cove). При этом его латентность почти не изменилась и составляет 17 тактов. Правда, для получения этого показателя Intel пришлось уменьшить ассоциативность с 16- до 10-поточной, что в теории снижает эффективность кеширования данных (вероятность успешного обращения).
Raptor Cove | Lion Cove | ||
---|---|---|---|
L1 | Размер, Кбайт | 48 | 48 |
Латентность, такты | 5 | 4 | |
L1.5 | Размер, Кбайт | — | 192 |
Латентность, такты | — | 9 | |
L2 | Размер, Мбайт | 2 | 3 |
Латентность, такты | 16 | 17 |
Параллельно с ростом кеш-памяти в Lion Cove вырос в объёме и DTLB-буфер, который отвечает за быстрый перевод виртуальных адресов памяти в физические. Его глубина увеличилась с 96 до 128 страниц, что должно положительно сказаться на КПД этого буфера. Но и это ещё не всё. Стремясь ускорить работу ядра Lion Cove с данными, Intel добавила в него дополнительное, третье по счёту адресное устройство, обслуживающее операции выгрузки.
Но улучшения затрагивают не только то, как в P-ядрах происходит работа с данными. Исполнительный конвейер Lion Cove тоже заметно изменился на всех своих стадиях, чтобы расширить возможности параллельной обработки инструкций. Загрузка x86-инструкций на исполнение стала происходить по восемь штук за такт (а не по шесть, как раньше), темп декодирования этих инструкций пропорционально вырос, а кеш микроопераций не только стал больше на четверть (до 5250 вхождений), но и получил возможность выдавать по 12 микроопераций за такт.
Исполнительный домен Lion Cove не просто обзавёлся дополнительными устройствами, но был жёстко поделён на целочисленную и векторную части со своими собственными планировщиками. Такое разделение позволит Intel при необходимости провести простую перебалансировку ядра в будущих вариантах архитектуры. Но что важнее на данном этапе, так это увеличение скорости работы диспетчера до обработки восьми микроопераций за такт и буфера отставки до двенадцати операций за такт. В сумме со сказанным в прошлом абзаце это означает, что ядро Lion Cove способно пропускать по восемь операций за такт против шести операций у Raptor Cove на всём протяжении исполнительного конвейера.
Для того, чтобы поддержать возросший темп работы, Intel модернизировала блок предсказания переходов так, что он нарастил объём накапливаемой статистики в восемь раз и за счёт этого стал намного точнее. Кроме того, на 13 % была увеличена глубина буфера переупорядочивания инструкций и в полтора раза (с 12 до 18) — количество портов в исполнительном домене.
Усиление вычислительной мощности нового ядра хорошо прослеживается по росту числа исполнительных устройств. Количество блоков ALU в целочисленной части исполнительного домена увеличилось с пяти до шести, количество блоков адресного перехода — с двух до трех, блоков сдвига — с двух до трех, блоков умножения — с одного до трёх. Аналогичные перемены прослеживаются и в векторной части. Здесь теперь содержится четыре SIMD-блока вместо трех, плюс два блока умножения (FMA) и два блока деления.
Всё это в сумме как раз и позволяет Intel говорить об улучшении показателя IPC (удельной производительности при равной частоте) новых P-ядер на 9 % по сравнению с Raptor Cove. В теории, такой прирост лишь отчасти способен скомпенсировать отсутствие в P-ядрах поддержки технологии Hyper-Threading, которая позволяла каждому ядру исполнять по два потока параллельно. Впрочем, поддержка Hyper-Threading на уровне архитектуры всё-таки осталась, но Intel приняла решение исключить её в мобильных и десктопных процессорах для снижения тепловыделения. И в этом есть определённый смысл, поскольку Hyper-Threading обеспечивала примерно 15%-й прирост производительности в многопоточных нагрузках, но энергопотребление при этом вырастало более чем на 25 %. В то же время для серверных процессоров Intel обещает поддержку Hyper-Threading сохранить, поскольку в них продвинутая многопоточность имеет ключевое значение.
⇡#Эффективные ядра Skymont
Многие считают энергоэффективные ядра (E-ядра) второстепенными элементами процессора, которые создают больше проблем, чем приносят пользы. Однако это мнение совершенно не применимо к E-ядрам в Arrow Lake. В них используется новая архитектура Skymont, обеспечивающая заметный скачок в быстродействии при сохранении низкого энергопотребления. И именно эти ядра обеспечивают львиную долю увеличения интегральной производительности новых процессоров в целом.
По сравнению с применяющимися в Raptor Lake E-ядрами Gracemont свежие ядра Skymont стали существенно «шире»: их трёхсекционный декодер может обрабатывать до девяти инструкций одновременно, что в полтора раза превосходит возможности Gracemont. Такое расширение входной части конвейера Skymont отражается и на всех дальнейших этапах.
В частности, очередь декодированных микроопераций теперь имеет ёмкость в 96 элементов против 64 элементов ранее. В дополнение к этому в декодере Skymont используется техника «нанокода», которая позволяет избежать задержек при интерпретации сложных x86-инструкций. Каждая секция декодера занимается декодированием независимо, и они не блокируют друг другу доступ к общим таблицам преобразования. Это значит, что темп декодирования в Skymont вырос не только за счёт расширения декодера, но ещё и благодаря минимизации числа вынужденных простоев на сложном x86-коде.
Далее, пропорционально видоизменился и исполнительный домен. На этапе переименования регистров и размещения команд на исполнение может обрабатываться восемь микроопераций одномоментно (ранее — пять), а на этапе отставки и завершения — 16 микроопераций за такт (ранее — восемь). Похожее расширение ёмкости затронуло также очереди и буферы. Например, буфер переупорядочивания инструкций для внеочередного исполнения разросся до 416 вхождений (с 256), а ещё подобные перемены затрагивают регистровые файлы, резервационную станцию и прочие вспомогательные элементы.
Но наиболее впечатляет то, насколько в Skymont выросло количество исполнительных устройств. Число портов теперь доведено до 26, и к ним среди прочего подключены восемь целочисленных ALU, три устройства обработки переходов и три устройства загрузки данных. Что же касается работы с вещественночисленными и векторными инструкциями, то для этих целей Skymont имеет четыре 128-битных ALU с поддержкой FMA (умножений-сложений). Исходя из этого, можно сказать, что вычислительные возможности ядра Skymont по сравнению с Gracemont буквально удвоились.
Серьёзное увеличение количества вычислительных устройств потребовало пересмотреть возможности ядра по работе с данными. В результате кеш первого уровня, хоть и сохранил объём в 32 Кбайт, получил в полтора раза более высокую полосу пропускания и научился обслуживать три 128-битные загрузки данных за такт. В дополнение к этому пропускная способность L2-кеша (а он в E-ядрах общий сразу на четыре ядра) выросла вдвое до 128 байт за такт. А кроме того, расширилась и шина, связывающая между собой L2- и L3-кеши. Теперь через неё можно прокачать до 32 байт за такт. Вместе с увеличением пропускной способности кеш второго уровня вырос и в объёме — на каждые четыре ядра Skymont приходится не по 2, как ранее, а по 4 Мбайт L2. А ещё в новом варианте E-ядер выросла L2 TLB (таблица трансляции адресов), в которой теперь может храниться до 4 тысяч записей, в то время как ранее она была на 25 % короче.
Любопытно, что сама Intel охотнее сравнивает Skymont не с E-ядрами прошлых поколений, а с P-ядрами процессоров Raptor Lake. По утверждению компании, её новые E-ядра вполне сравнимы по удельной производительности с Raptor Cove (на одинаковой тактовой частоте), но потребляют при этом почти на 40 % меньше энергии. В то же время при более традиционном сравнении с E-ядрами Gracemont рост IPC составляет 32 % в целочисленных нагрузках и до 55 % — при операциях с плавающей точкой. Отдельно Intel указывает, что скорость работы с алгоритмами, опирающимися на AVX- и VNNI-инструкции, удвоилась. Но при этом Skymont, как и другие E-ядра прошлых поколений, не имеют поддержки AVX-512.
Впрочем, говоря о производительности E-ядер, нужно понимать следующее. Хотя по многим показателям, например, по количеству исполнительных устройств, эффективные ядра Skymont превосходят производительные ядра, они остаются решениями другого класса и предназначения. Дело в том, что архитектура E-ядер разработана с прицелом на энергоэффективность, и многие важные энергоёмкие блоки, такие как блок предсказания ветвлений или кеш декодированных инструкций, в ней либо редуцированы, либо упразднены в принципе. А это приводит к тому, что E-ядра отлично справляются с простыми и прямолинейными счётными алгоритмами, но сильно теряют в производительности на сложном коде с ветвлениями. P-ядра в этом смысле гораздо всеяднее, и поэтому они сохраняют роль «тяжёлой артиллерии» в ресурсоёмких вычислениях и продолжают играть в Arrow Lake ведущую роль, несмотря на увеличение роли E-ядер.
⇡#Что с IPC на практике
Для получения собственного представления о приросте IPC новых ядер мы провели небольшое тестирование их производительности с использованием микробенчмарков пакета Aida64. В этом тестировании мы сравнили результаты, выдаваемые Core i9-14900K и Core Ultra 9 285K, при выравнивании частот всех их ядер на отметке 4 ГГц и активации либо исключительно восьми P-ядер, либо восьми E-ядер.
И этот тест в целом подтверждает большинство оценок Intel относительно прироста IPC. Так, на выровненной тактовой частоте P-ядра Lion Cove оказываются быстрее P-ядер Raptor Cove почти на 12 % — довольно неплохой результат. Однако он справедлив лишь в том случае, если не принимать во внимание возможность включения в P-ядрах прошлого поколения технологии Hyper-Threading, которая увеличивает их многопоточную производительность сразу на 17 %. В результате в сравнении «Lion Cove против Raptor Cove с Hyper-Threading» победителями выходят более старые P-ядра — их преимущество составляет порядка 4 %.
Не всё однозначно и со сравнением E-ядер. Intel безусловно права в том, что новые E-ядра Skymont быстрее старых ядер Gracemont, и мы убедились в том, что их превосходство действительно можно оценить в 33 %. Однако ставить рядом E-ядра из Arrow Lake и P-ядра из Raptor Lake пока явно преждевременно даже на одинаковой тактовой частоте. В нашем тесте удельной производительности новые E-ядра Skymont отстают по производительности от старых P-ядер Raptor Cove на весомые 24 %.
Представленный на диаграмме выше интегральный показатель посчитан на основе десяти бенчмарков разного характера, но в результатах отдельных испытаний можно тоже найти немало интересного. Например, хорошо видно, что в более простых целочисленных алгоритмах разрыв между P-ядрами и E-ядрами действительно сокращается, и может даже совсем исчезать. Но в сложных случаях, где доля ветвлений кода возрастает, а операции проводятся с числами с плавающей точкой увеличенной размерности, он может доходить до двукратного.
Ещё один интересный момент состоит в том, что P-ядро Lion Cove не всегда лучше P-ядра Raptor Cove даже без учёта технологии Hyper-Threading. Существуют тесты, и они не единичны, где ядра прошлого поколения выдают лучший результат, чем нового. Во многом это связано с изменениями в системе кеширования и подсистеме памяти, и далее мы поговорим об этом немного подробнее.
⇡#Тайловая конструкция Arrow Lake
Arrow Lake — первый для Intel многокристалльный десктопный процессор. До этого компания отправляла в десктопный сегмент исключительно монолитные чипы, такие как Raptor Lake. Однако Arrow Lake наследует подход, применённый в мобильных Meteor Lake и Lunar Lake, где разные функциональные блоки разнесены по разным полупроводниковым кристаллам.
Такое распределение ролей по нескольким чипам позволяет Intel экономить на производстве, поскольку наиболее передовые техпроцессы требуются лишь для одной части CPU — вычислительного тайла (кристалла с процессорными ядрами), который имеет максимальные рабочие частоты и тепловыделение. И в случае Arrow Lake этот кристалл производится по 3-нм техпроцессу на TSMC, что в определённой степени стало неожиданностью, поскольку изначально Intel планировала выпускать такие кристаллы сама с помощью собственного техпроцесса Intel 20A. Однако в последний момент производство было передано внешнему подрядчику, что привело к ситуации, когда все четыре функциональных тайла, составляющие Arrow Lake, изготавливает TSMC.
Техпроцесс | EUV | Площадь кристалла, мм2 | |
---|---|---|---|
Вычислительный тайл | TSMC N3B | + | 117,1 |
Графический тайл | TSMC N5P | + | 23,0 |
SoC | TSMC N6 | + | 86,5 |
I/O | TSMC N6 | + | 24,4 |
Кремниевая подложка | Intel 16 (22FFL) | — | 302,9 |
Кристалл SoC занимает в Arrow Lake центральное место, к нему с одной стороны пристыкованы вычислительный тайл и кристалл I/O, в котором реализованы вспомогательные интерфейсы (Thunderbolt 4, PCIe 5.0 и проч.), а с другой — графический тайл.
Соединение тайлов между собой выполнено на базе технологии Intel Foveros. Это значит, что четыре функциональных тайла смонтированы на кристалле-подложке, внутри которой проложены как все межтайловые соединения, так и соединения кристаллов с текстолитовой платой процессора. Кристалл-подложку Intel делает сама по 22-нм техпроцессу Intel 16, и он, как и весь процессор в сборе, имеет площадь 302,9 мм2. Данное число на 20 % превосходит «активную» площадь Arrow Lake, получаемую сложением площадей функциональных тайлов. Это связано с тем, что на поверхности кремниевой подложки также установлены две кремниевые пустышки, дополняющие всю конструкцию до привычной прямоугольной формы.
Сборка многокристального процессора на кремниевой подложке по технологии Foveros принципиально отличается от чиплетного подхода AMD, когда чиплеты устанавливаются на процессорный текстолит разрозненно и не смыкаются в единый и почти монолитный кремниевый параллелепипед. Технология компоновки Intel интереснее — она даёт возможность соединять кристаллы существенно большим количеством проводников. В результате компания получила возможность организовать межтайловые связи с очень высокой пропускной способностью, и, в теории, устранить все узкие места при передаче данных между расположенными в разных кристаллах функциональными узлами Arrow Lake.
И действительно, шина FDI (Foveros Die Interconnect), соединяющая тайлы в новых CPU, обеспечивает пропускную способность свыше 500 Гбайт/с благодаря 2048-битной ширине и работе на частоте 2,1 ГГц. Для сравнения, шина Infinity Fabric, которую использует для связи чиплетов в своих процессоров Ryzen компания AMD, имеет кардинально более низкую пропускную способность — 64 Гбайт/с. И это значит, что хотя Arrow Lake и собран из нескольких разрозненных кремниевых частей, состыкованы между собой они очень плотно и эффективно.
⇡#Кристалл CPU
Весь комплект ядер Lion Cove и Skymont собран в Arrow Lake в отдельном полупроводниковом кристалле (вычислительном тайле), в который также добавлен общий для всех них кеш третьего уровня. Больше в нём нет никаких функциональных узлов, но интересно в нём совсем не это, а то, что Intel перемешала расположение P- и E-ядер — они больше не кучкуются внутри кристалла двумя кластерами.
В качестве объяснения Intel говорит об улучшении распределения тепла по поверхности кремния. И в этом есть определённый смысл. Поскольку вычислительный тайл производится на TSMC по техпроцессу N3B, даже при размещении в нём 24 ядер, площадь получается всего 117,1 мм² — более чем вдвое меньше площади кристалла Raptor Lake. Отводить тепло от небольшого, но горячего кристалла действительно сложно (AMD на даст соврать), поэтому Intel постаралась разместить области с высоким тепловыделением на удалении друг от друга. Самое очевидное решение этой задачи — раскидать горячие P-ядра по периметру кристалла. Именно это мы и видим в компоновке.
У такого распределения есть и другое неочевидное преимущество. Уменьшенный кристалл с ядерной формулой 6P+8E, используемый в процессорах Core Ultra 5, нетрудно получить из максимальной версии кристалла банальным усечением его некоторой части. Пока Intel такой подход не использовала, но вполне возможно, что с распространением более дешёвых модификаций Arrow Lake он начнёт применяться.
Правда, у разгруппировки P- и E- ядер возник неожиданный побочный эффект — непривычная нумерация ядер. Например, у Core Ultra 9 285K производительные ядра получили номера 0, 1, 10, 11, 12, 13, 22 и 23. А значит, распознать в мониторинге производительности в диспетчере задач Windows 11 производительные и энергоэффективные ядра теперь будет гораздо сложнее. Хочется надеяться, что во избежание путаницы Microsoft всё-таки догадается как-то разделить ядра по их типу.
Размер L3-кеша, допустимый у максимальных версий Arrow Lake, достигает 36 Мбайт. Как и ранее, части этого кеша распределены 3-Мбайт блоками по остановкам кольцевой шины, относящимся либо к P-ядрам, либо к кластерам из четырёх E-ядер. Таким образом, всего таких блоков кеша у старших Arrow Lake с формулой 8P+16E может быть не более 12. Процессоры Core Ultra 7 с формулой 8P+12E аналогично получают 10 частей L3-кеша, что даёт его общий объём 30 Мбайт. А Core Ultra 5, имеющие шесть P-ядер и восемь E-ядер, могут рассчитывать лишь на восемь блоков L3-кеша суммарной ёмкостью 24 Мбайт.
Такая конструкция кеш-памяти третьего уровня делает его сравнительно медленным с точки зрения задержек, и эта проблема усугубляется с ростом числа ядер, подключённых к кольцевой шине. Однако Intel борется с ней увеличением кеш-памяти второго уровня. Её суммарный объём у Core Ultra 9, например, достигает 40 Мбайт, а у Core Ultra 7 и Core Ultra 5 составляет 36 и 26 Мбайт соответственно. Таким образом, в Arrow Lake компания Intel пришла к тому, что L2-кеш обогнал по объёму L3-кеш. Такого в процессорах предыдущих поколений ещё не было.
Как выглядит латентность всей подсистемы кеш памяти Arrow Lake в совокупности, можно посмотреть на следующем графике, где приведены результаты работы теста Memlat (в сравнении с Raptor Lake).
Добавив «полуторный» кеш и увеличив L2-кеш, Intel действительно добилась того, что при работе со сравнительно небольшими объёмами данных (до 8 Мбайт) Arrow Lake имеет преимущество перед Raptor Lake по скорости их попадания на обработку в ядра. Однако дальше кривые, относящиеся к этим процессорам, меняются местами, и в лидерах оказывается старый Raptor Lake, преимущество которого становится особенно явным там, где заканчиваются всевозможные кеши, и обращения адресуются напрямую к памяти. И этот феномен заслуживает подробного обсуждения.
⇡#SoC и работа с памятью
Второй по важности кристалл Arrow Lake, во многом определяющий его характеристики и особенности, это SoC (система-на-чипе). Он производится по техпроцессу TSMC N6 и содержит внутри себя три ключевых компонента: контроллер DDR5-памяти, контроллер шины PCI Express, и нейросетевой ускоритель.
Кроме того, внутри SoC находится медиадвижок, относящийся к встроенному графическому ядру (которое в Arrow Lake реализовано отдельным кристаллом), а также блок, отвечающий за дисплейные интерфейсы. В мобильных процессорах последних поколений, например, в Meteor Lake или Arrow Lake-H, в SoC также содержится пара энергоэффективных LPE-ядер на архитектуре Crestmont, но в настольных процессорах их нет.
Встроенный в Arrow Lake контроллер PCIe примечателен тем, что он получил поддержку 24 линий — на четыре линии больше, чем Raptor Lake. Это позволяет подключить напрямую к процессору на только видеокарту в режиме PCIe x16, но и два накопителя в режиме PCIe x4. Правда, один из интерфейсов PCIe x4 для SSD ограничен лишь четвёртой версией протокола, однако 20 линий из 24 доступных без проблем работают с PCIe 5.0-устройствами.
Что касается аппаратного нейросетевого сопроцессора NPU, то в SoC его добавили по принципу «чтобы было». Какую-то серьёзную работу на себя он взять не может из-за сравнительно невысокой производительности. Но зато Intel получила возможность поставить в спецификациях Arrow Lake галочку в строке «оптимизирован для ИИ».
Теоретическая мощность этого NPU ограничена величиной 13 TOPS (триллионов восьмибитных целочисленных операций в секунду), и он без каких-либо изменений взят из Meteor Lake. Такой производительности недостаточно для соответствия требованиям Microsoft Copilot+ PC (40 TOPS), а значит, Arrow Lake не смогут работать с основной массой ИИ-функций Windows 11, исполняемых локально (в первую очередь Recall). Поэтому совершенно неудивительно, что, говоря о новых процессорах для настольных систем, Intel старается обходить тему NPU стороной, тем более что у вышедшего ранее мобильного Lunar Lake производительность ИИ-сопроцессора в три с половиной раза выше.
А вот размещённый в SoC контроллер DDR5-памяти заслуживает гораздо более пристального внимания, поскольку в нём произошли довольно серьёзные изменения. В новых процессорах Intel подняла планку частоты памяти, и теперь в их характеристиках значится поддержка вплоть до DDR5-6400. В то же время контроллер памяти Arrow Lake утратил обратную совместимость с DDR4, которая в процессорах Intel последних поколений довольно долго сохранялась.
При этом с поддержкой DDR5-6400 связан один нюанс. Если исходить из официальной информации, этот режим требует соблюдения некоторых дополнительных условий. Во-первых, формально он возможен только при использовании в системе двух одноранговых планок DIMM. И во-вторых, его работоспособность гарантируется исключительно с модулями CUDIMM, которые снабжены собственным тактовым генератором, улучшающим синхронизацию сигналов. Максимальным же официально гарантированным режимом, доступным для обычных небуферизованных модулей UDIMM, остаётся DDR5-5600, который был доступен и в Raptor Lake.
Впрочем, все эти требования к памяти, изложенные в официальной спецификации, не мешают Intel говорить о том, что с Arrow Lake лучше использовать как можно более скоростную память, например, DDR5-8000 (её Intel даже называет «лучшим выбором для энтузиастов»). Совместимость с ней спецификацией не гарантируется, но как следует из разъяснений компании, новые процессоры получили существенно более стабильный контроллер памяти по сравнению с тем, которым оснащался Raptor Lake, и большинство экземпляров CPU на качественных материнских платах должно без проблем заработать с высокоскоростными модулями DDR5, особенно если эти модули — CUDIMM.
Однако, как выяснилось на практике, в дизайне Arrow Lake допущен досадный просчёт, связанный с размещением контроллера памяти именно в кристалле SoC, а не вместе с процессорными ядрами. Физическое отдаление этого контроллера от его основных пользователей (вычислительных ядер) сказалось на производительности подсистемы памяти резко негативно. В процессорах прошлых поколений контроллер памяти был подключён к кольцевой шине фактически напрямую, что позволяло добиваться при обращениях к памяти и высокой пропускной способности, и низкой латентности. Теперь же на магистрали между процессорными ядрами и контроллером памяти возникло ещё одно дополнительное звено — шина FDI, отвечающая за соединение тайлов. И хотя эта шина имеет гигантскую пропускную способность, проблема кроется в её работе на собственной частоте 2,1 ГГц, которая не синхронизирована с частотой кольцевой шины 3,8 ГГц. Эта асинхронность становится причиной заметных накладных расходов при обращениях к памяти, которых в процессорах прошлых поколений не было в принципе.
Вследствие этого Arrow Lake по скорости работы с памятью заметно проигрывают процессорам прошлого поколения. Давайте взглянем, например, на результаты замеров метрик подсистемы памяти бенчмарком Aida64 Cache & Memory Benchmark у Core Ultra 9 285K и Core i9-14900K при использовании одних и тех же модулей DDR5-6400 с таймингами 32-39-39-102.
По показателям пропускной способности памяти Core Ultra 9 285K и Core i9-14900K почти не различаются — на этот параметр шина FDI почти не влияет благодаря достаточной полосе пропускания. Но разница в латентности при этом выглядит просто катастрофической. Задержка у Arrow Lake выше более чем на треть, и это может стать серьёзной проблемой в приложениях, чувствительных к скорости работы памяти, к числу которых относятся многие современные игры.
В качестве утешения можно лишь сказать, что Intel уже осознала свою ошибку, и в процессорах следующих поколений (в Panther Lake) она собирается сначала вернуть контроллер памяти на один кристалл с вычислительными ядрами, а потом (в Nova Lake) попытается реализовать его на отдельном кристалле по-новому, не допуская губительной рассинхронизации шин.
⇡#Встроенный GPU
Свои настольные процессоры компания Intel обычно не наделяет мощным графическим ядром, перераспределяя транзисторный бюджет в пользу вычислительных возможностей. Этот же подход сохранился и в Arrow Lake. Графика в нём выполнена в виде отдельного кристалла (тайла), производимого по 5-нм технологии TSMC N5P, и это — самый маленький по размерам кристалл из входящих в состав Arrow Lake.
Более того, графическое ядро в Arrow Lake основано на сравнительно старой архитектуре поколения Alchemist, а не Battlemage, и в нём содержится лишь четыре ядра Xe-LPG (которые предлагают 64 исполнительных устройства и 512 унифицированных шейдеров). Таким образом, интегрированная графика настольных Arrow Lake уступает в теоретической производительности даже дискретной видеокарте самого начального уровня Arc A310. К тому же Intel убрала из встроенного GPU тензорные блоки XMX. Но даже несмотря на все эти ограничения, Intel обещает увеличение производительности по сравнению со старой версией графического ядра Xe-LP настольных процессоров Raptor Lake более чем вдвое, плюс полноценную поддержку трассировки лучей и масштабирования XeSS, а также совместимость с DirectX 12 Ultimate.
Тем не менее, графика в Arrow Lake вряд ли может кем-то рассматриваться всерьёз как подходящий вариант для сборки игрового ПК. Она может быть интересна лишь в офисных конфигурациях, которые не сталкиваются с игровыми нагрузками. Иными словами, пользователям систем на процессорах Intel, которым важна графическая производительность, как и ранее, стоит ориентироваться на полноценные дискретные видеокарты.
Но зато Arrow Lake получил довольно неплохой медиадвижок. Он поддерживает аппаратное ускорение воспроизведения видео в разрешении до 8K при 60 Гц с 10-битным цветом и умеет декодировать все современные форматы, в частности, VP9, AVC, HEVC, AV1 и SSC. Аппаратное ускорение кодирования поддерживается для форматов VP9, AVC, HEVC и AV1 и разрешений до 8K при 120 Гц с 10-битным HDR. Также графическое ядро способно выводить изображение на четыре дисплея с разрешениями вплоть до 8К при 60 Гц, а поддерживаемые стандарты подключений включают HDMI 2.1, DisplayPort 2.1 и eDP 1.4.
⇡#Платформа LGA1851 и чипсет Intel Z890
Вместе с настольными процессорами Arrow Lake свет увидела новая платформа LGA1851, в составе которой их и предполагается использовать. Это значит, что для сборки системы на базе Core Ultra 200 в обязательном порядке потребуется новая материнская плата. Пока все такие материнские платы основываются на чипсете Intel Z890, но в ближайшее время это изменится. Более доступные варианты системной логики в лице B860 и H810 уже представлены.
Intel имеет обыкновение менять сокеты, когда это в действительности не требуется, но переход от LGA1700 к новому сокету LGA1851 был необходим — он обусловлен изменениями в поддерживаемых процессором интерфейсах. Помимо уже привычного PCIe 5.0 x16 для графики и PCIe 4.0 x4 для SSD в новых процессорах добавлен интерфейс PCIe 5.0 x4 для самых современных и скоростных накопителей. Кроме того, поскольку в Arrow Lake появился встроенный контроллер Thunderbolt 4, к процессору теперь можно подключить два соответствующих порта с пропускной способностью до 40 Гбит/с. На всё это как раз и требуются дополнительные контакты процессорного гнезда.
При этом сам по себе сокет LGA1851 выглядит почти так же, как и LGA1700. Новые процессоры сохранили размеры 37,5 × 45 мм, как и Raptor Lake, поэтому в настольных системах на базе Arrow Lake вполне применимы старые кулеры — изменений нет даже в расположении крепёжных отверстий на материнских платах. Однако если Arrow Lake и Raptor Lake положить рядом, то увеличенное число контактных площадок будет хорошо заметно — ими занята большая часть процессорного брюшка.
Системная логика Z890 отличается от предшествующих чипсетов не слишком сильно. Микросхема чипсета, как и раньше, обменивается данными с процессором по шине DMI 4.0 x8 и содержит собственный контроллер PCIe с поддержкой 24 линий. Однако сами эти линии теперь работают в другом скоростном режиме — все они соответствуют стандарту PCIe 4.0, а линий, ограниченных режимом PCIe 3.0, больше не осталось.
Встроенный в Z890 контроллер USB поддерживает до 32 «линий» USB с пропускной способностью по 5 Гбит/с каждая. Их можно комбинировать в разные наборы, получая на выходе как простые порты USB 3.2 Gen 1 (5 Гбит/с), так и высокоскоростные USB 3.2 Gen 2 (10 Гбит/с) или даже USB 3.2 Gen 2×2 (20 Гбит/с). Портов первого и второго типа в системах на Z890 может быть до 10, а наиболее быстрых USB 3.2 Gen 2×2 — до пяти штук. Кроме того, в Z890 осталась поддержка 14 медленных портов USB 2.0 и 8 портов SATA.
Довольно любопытно, что, сохранив одни старые интерфейсы, Intel приняла решение избавиться от других. Под нож в Z890 пошёл интерфейс HD-аудио, известный под кодовым именем Azalia. Это значит, что производители материнских плат больше не смогут пользоваться кодеками вроде ALC892 и ALC1200 и станут активнее переходить на более современные решения с USB- или I2S/I2C-подключением.
При этом в Z890 осталась поддержка гигабитной сети и Wi-Fi 6, но Intel не рекомендует пользоваться этими встроенными возможностями. По мнению компании, в LGA1851-платы следует устанавливать более быстрые внешние сетевые контроллеры со скоростью как минимум 2,5 Гбит/с по проводу и с поддержкой беспроводного стандарта Wi-Fi 7.
Что касается более доступных наборов логики, то по традиции в сравнении с Z870 они предлагают существенно усечённые возможности. Народный B860 ограничивает разгон CPU и позволяет подключать к процессору лишь один SSD. Кроме того, число поддерживаемых линий PCIe 4.0 в нём ограничено 14, а общее число портов USB 3.2 (любых вариантов) — шестью.
Бюджетный H610 ещё скоромнее. Он не позволит разгонять не только процессор, но и память. Платы на нём останутся без слотов M.2, подключённых к процессору, и смогут получить не более двух слотов DIMM. Максимальное число поддерживаемых линий PCIe 4.0 сокращено до восьми, а число портов USB 3.2 — до четырёх.
Intel Z890 | Intel B860 | Intel H810 | |
---|---|---|---|
Разгон CPU | Есть | Нет | Нет |
Разгон памяти | Есть | Есть | Нет |
Слоты DIMM | 2 на канал | 2 на канал | 1 на канал |
PCIe 5.0 (от CPU) | 20 линий (16+4 или 2×8+4 или 8+3×4) | 20 линий (16+4) | 16 линий |
PCIe 4.0 (от CPU) | 4 линии | 4 линии | Нет |
PCIe 4.0 (собственные) | 24 линии | 14 линий | 8 линий |
Thunderbolt 4 (от CPU) | 2 | 2 | 1 |
USB 3.2 Gen 2×2 | 5 | 2 | Нет |
USB 3.2 Gen 2 | 10 | 4 | 2 |
USB 3.2 Gen 1 | 10 | 6 | 4 |
USB 2.0 | 14 | 12 | 10 |
SATA | 8 | 4 | 4 |
Поддержка RAID | Есть | Только SATA | Нет |
Линии DMI 4.0 | 8 | 4 | 4 |
TDP, Вт | 6 | 6 | 6 |
⇡#Новый флагман: Core Ultra 9 285K
Перед тем, как перейти к результатам обширных тестов, повнимательнее присмотримся к их главному герою — Core Ultra 9 285K.
Это флагманский представитель в настольном семействе Arrow Lake, который стал идеологическим последователем Core i9-14900K. Его новое название не должно смущать: если бы Intel не решила перекроить всю систему наименований своих процессоров, Core Ultra 9 285K наверняка назывался бы Core i9-15900K и никак иначе. То есть это — совершенно привычный процессор для десктопов, ориентированный на игры и повседневную работу вроде создания или редактирования цифрового контента.
Ключевые спецификации Core Ultra 9 285K уже были приведены выше: 8 производительных и 16 энергоэффективных ядер, максимальная частота первых — 5,7 ГГц, вторых — 4,6 ГГц. Эти числа сами по себе не столь интересны, но, если их сопоставить с характеристиками Core i9-14900K, получится довольно любопытная картина.
Core Ultra 9 285K | Core i9-14900K | |
---|---|---|
Ядра | 8P+16E | 8P+16E |
Потоки | 24 | 32 |
Частота P-ядер, ГГц | 3,7-5,7 | 3,2-6 |
Частота E-ядер, ГГц | 3,2-4,6 | 2,4-4,4 |
TDP, Вт | 125 | 125 |
PL1/PL2, Вт | 125/250 | 125/253 |
L2-кеш, Мбайт | 40 | 32 |
L3-кеш, Мбайт | 36 | 36 |
Память | DDR5-6400 | DDR5-5600 DDR4-3200 |
Встроенная графика | 4 Xe (512 FP32) | 32 EU (256 FP32) |
PCIe | 20 × PCIe 5.0 4 × PCIe 4.0 |
16 × PCIe 5.0 4 × PCIe 4.0 |
Сокет | LGA 1851 | LGA 1700 |
Начальная цена | $589 | $589 |
Новый флагман потерял в частоте P-ядер, но зато превосходит предшественника в частоте E-ядер, которые в новом процессоре претендуют на значительно более серьёзную роль. При этом из-за отсутствия поддержки Hyper-Threading новый Core Ultra 9 285K уступает флагманам прошлых поколений в максимальном числе исполняемых потоков. По этой характеристике он откатился ближе к уровню Core i7-14700K и Ryzen 9 9900X, но не стоит забывать, что в Arrow Lake используются совсем другие ядра.
Кроме того, зависимость частоты от нагрузки у Core Ultra 9 285K выглядит немного иначе, если сравнивать с Core i9-14900K. Замеры реально наблюдаемой частоты при рендеринге в Cinebench R23 с ограничением числа исполняемых потоков позволяют получить следующий график.
Здесь нет никаких сложных зависимостей. P-ядра новинки почти всегда работают на частоте 5,3-5,4 ГГц, а максимальные 5,7 ГГц процессор развивает лишь в случае однопоточной нагрузки. E-ядра в то же время всё время удерживают предельные 4,6 ГГц вне зависимости от задействованного в работе их количества. Это значит, что при интенсивных многопоточных нагрузках частоты Core Ultra 9 285K в конечном счёте оказываются выше, чем у Core i9-14900K. И это отчасти связано с намного лучшей энергоэффективностью старшего Arrow Lake, который даже при ресурсоёмкой нагрузке на все ядра вписывается в отведённый ему 250-Вт бюджет, потребляя около 225-230 Вт.
Ещё одна особенность новинки — большой суммарный объём кеш-памяти второго уровня. По этой характеристике она превосходит все существовавшие до этого момента x86 CPU. Однако по общему объёму кеша Core Ultra 9 285K всё ещё проигрывает, и существенно, конкурирующим процессорам Ryzen с 3D-кешем.
Официальная стоимость старшего Arrow Lake составляет традиционные $589 — такую же цену получали флагманы Intel прошлых поколений. Однако есть два нюанса. Во-первых, у Core Ultra 9 285K нет вариации с отключённой интегрированной графикой, которая существовала раньше и предлагалась на $25 дешевле. В нынешнем поколении CPU модификации -KF остались только в виде Core Ultra 7 265KF и Core Ultra 5 245KF. Во-вторых, после скандала с деградацией цена Core i9-14900K сильно упала, и сказать, что новый флагман стоит примерно столько же, сколько и предшественник, теперь не получится. Реальная розничная цена старшего Raptor Lake сейчас находится в районе $435, так что по факту Core Ultra 9 285K обойдётся как минимум на треть дороже процессора аналогичного класса прошлого поколения.
⇡#Энергопотребление и температуры
Intel особенно подчёркивает прогресс Arrow Lake в энергоэффективности по сравнению с предшественниками. И по всем предварительным прикидкам новые процессоры должны действительно быть существенно менее прожорливыми, как за счёт перехода на более тонкие техпроцессы, так и благодаря архитектурным изменениям и отключению Hyper-Threading. И это нетрудно увидеть в результатах тестов.
Для оценки потребления Core Ultra 9 285K в ресурсоёмкой нагрузке мы традиционно используем многопоточный тест Cinebench 2024. И в нём флагманский Arrow Lake действительно ведёт себя совсем не так, как его предшественник — он и правда экономичнее. В то время как потребление Core i9-14900K упирается в 253-Вт предел, Core Ultra 9 285K своего предела не достигает. Его потребление при нагрузке на все 24 ядра находится на уровне 225 Вт.
Впрочем, на температурном режиме это особо не сказывается. Оба процессора нагреваются примерно до 80 градусов. Однако в действительности это — позитивный знак. Опыт AMD показал, что при переходе на более тонкие техпроцессы и уменьшении площади кристалла с процессорными ядрами, тепло становится отводить всё сложнее. Но у Intel таких проблем не возникает. Процессорный кристалл Arrow Lake, производимый по 3-нм техпроцессу, охлаждается в достаточной степени: видимо, спасает то, что он больше процессорного кристалла Zen 4 и Zen 5 примерно в полтора раза.
Довольно пугающим симптомом казалось то, что Intel увеличила предельно разрешённую для Core Ultra 9 285K температуру до 105 градусов. Но по факту это было сделано отнюдь не под давлением обстоятельств — новый процессор Intel греется не сильнее предшественников даже при тяжёлых многопоточных нагрузках.
Ещё более неожиданную картину можно увидеть при измерении потребления в однопоточной нагрузке Cinebench 2024. Здесь Core Ultra 9 285K потребляет буквально вдвое меньше своего предшественника, требуя для рендеринга одним P-ядром всего 35 Вт электроэнергии. Это, естественно, отражается и на температуре: она ограничивается 62 градусами, в то время как Core i9-14900K в этих же условиях оказывается примерно на 10 градусов горячее.
Таким образом, экономичность Core Ultra 9 285K лучше проявляется при нагрузках невысокой интенсивности, и это — отличная новость для геймеров. Игры, как правило, относятся к тому типу приложений, которые не используют все имеющиеся в распоряжении процессорные ресурсы, благодаря чему Arrow Lake в них проявляют свою энергоэффективность в полной мере.
Например, среднее потребление Core Ultra 9 285K в Cyberpunk 2077 составляет порядка 110-120 Вт, в то время как Core i9-14900K в тех же условиях требует для работы около 160 Вт электричества. Конечно, это всё равно заметно больше потребления Ryzen 7 9800X3D, но с Ryzen 9 9950X по игровому энергопотреблению Core Ultra 9 285K вполне сопоставим.
Заметно меньше, чем у предшественника, у флагманского Arrow Lake оказывается и температура. В Cyberpunk 2077 она колеблется вокруг отметки в 62 градуса, что даже на несколько градусов ниже температуры Ryzen 7 9800X3D, полученной нами в том же тесте. Что касается Core i9-14900K, то он нагревается до температуры порядка 68 градусов.
В ещё одной игре, Horizon Zero Dawn Remastered, относительная энергоэффективность Core Ultra 9 285K при игровой нагрузке полностью подтверждается. Среднее потребление этого процессора находится на уровне 110 Вт, а Core i9-14900K в то же самое время требует для работы около 145 Вт. Для сравнения — потребление Ryzen 7 9800X3D в этой же игре составляет 95 Вт, а Ryzen 9 9950X — 135 Вт.
Температура Core Ultra 9 285K вновь невелика, но в данном случае особого отрыва по нагреву от других процессоров не наблюдается. Температура порядка 60 градусов в играх типична для современных CPU при условии использования достаточно эффективной системы охлаждения. Из этой картины выбиваются только старшие Ryzen, особенно поколения Zen 4, которые могут греться гораздо сильнее.
Иными словами, в новом поколении процессоров Intel действительно обуздала потребление, которое на протяжении последних лет было объектом серьёзной критики. Как можно заключить из результатов тестов, в среднем энергетические аппетиты Arrow Lake по сравнению с Raptor Lake снизились примерно на четверть. Таким образом флагманский Core Ultra 9 285K стал более экономичен не только по сравнению с Core i9-13900K и Core i9-14900K, но и даже в сравнении с конкурирующим Ryzen 9 9950X.
⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования
Core Ultra 9 285K — новый флагманский процессор Intel для настольных ПК, поэтому сравнивать его логично с процессорами подобного позиционирования. Однако кроме Core i9-14900K и Ryzen 9 9950X в число участников тестирования мы включили ещё два CPU компании AMD. Во-первых, Ryzen 7 9800X3D, который пусть и не флагман, но недосягаемой лидер в игровой производительности благодаря наличию 3D-кеша. И во-вторых, относящийся к прошлому поколению 16-ядерный процессор Ryzen 9 7950X3D с 3D-кешем, у которого пока ещё нет полноценного последователя в серии Ryzen 9000.
В итоге полный список задействованных комплектующих выглядит так:
- Процессоры:
- AMD Ryzen 9 9950X (Granite Ridge, 16 ядер, 4,3-5,7 ГГц, 64 Мбайт L3);
- AMD Ryzen 9 7950X3D (Raphael, 16 ядер, 4,2-5,7 ГГц, 128 Мбайт L3);
- AMD Ryzen 7 9800X3D (Granite Ridge, 8 ядер, 4,7-5,2 ГГц, 96 Мбайт L3);
- Intel Core Ultra 9 285K (Arrow Lake, 8P+16E-ядер, 3,7-5,7/3,2-4,6 ГГц, 36 Мбайт L3);
- Intel Core i9-14900K (Raptor Lake Refresh, 8P+16E-ядер, 3,2-6,0/2,4-4,4 ГГц, 36 Мбайт L3).
- Процессорный кулер: кастомная СЖО из компонентов EKWB.
- Материнские платы:
- ASUS ROG Maximus Z890 Hero (LGA1851, Intel Z890);
- ASUS ROG Maximus Z790 Apex (LGA1700, Intel Z790);
- MSI MPG X670E Carbon WiFi (Socket AM5, AMD X670E).
- Память: 2 × 16 Гбайт DDR5-6400 SDRAM (G.Skill Ripjaws S5 F5-6400J3239G16GX2-RS5K).
- Видеокарта: GIGABYTE GeForce RTX 4090 Gaming OC (AD102 2235/2535 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 21 Гбит/с).
- Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
- Блок питания: ASUS ROG-THOR-1200P (80 Plus Titanium, 1200 Вт).
Настройка подсистем памяти в платформах Intel выполнялась по XMP-профилю выбранного комплекта модулей — DDR5-6400 с таймингами 32-39-39-102. В платформе Socket AM5 в силу неработоспособности процессоров Ryzen c DDR5-6400 в синхронном режиме для памяти выбирался альтернативный профиль DDR5-6000 с таймингами 30-38-38-96.
Тестирование происходило в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (24H2) Build 26100.2605, включающей все необходимые апдейты для правильной работы планировщиков современных процессоров AMD и Intel. Для дополнительного повышения производительности мы отключали в настройках Windows «Безопасность на основе виртуализации» и активировали «Планирование графического процессора с аппаратным ускорением». В системе использовался свежий графический драйвер GeForce 566.36 Driver.
Также необходимо указать, что BIOS в платформе на Core i9-14900K был обновлён до версии с микрокодом Intel 0x12B, которая окончательно устраняет деградацию процессоров, связанную с подачей завышенных напряжений. А BIOS в платформе Core Ultra 9 285K был обновлён до версии с микрокодом Intel 0x114, которая должна увеличивать игровую производительность процессоров семейства Arrow Lake. Кроме того, в обоих платформах применялся профиль настроек Intel Default, который отменяет «оптимизации», введённые производителями материнских плат по своей инициативе.
Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:
Синтетические бенчмарки:
- 3DMark Professional Edition 2.29.8256 — тестирование в сценарии CPU Profile 1.1 в однопоточном и многопоточном режимах.
- Cinebench 2024 — измерение однопоточной и многопоточной производительности процессора при рендеринге в Cinema 4D движком Redshift.
- Geekbench 6.3.0 — измерение однопоточной и многопоточной производительности процессора в типичных пользовательских сценариях: от чтения электронной почты до обработки изображений.
Тесты в приложениях:
- 7-zip 24.08 — тестирование скорости компрессии и декомпрессии. Используется встроенный бенчмарк с размером словаря до 64 Мбайт.
- Adobe Photoshop 2024 25.11.0 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Используется тестовый скрипт PugetBench for Photoshop 1.0.1, моделирующий базовые операции и работу с фильтрами Camera Raw Filter, Lens Correction, Reduce Noise, Smart Sharpen, Field Blur, Tilt-Shift Blur, Iris Blur, Adaptive Wide Angle, Liquify.
- Adobe Photoshop Lightroom Classic 13.4 — тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Используется тестовый скрипт PugetBench for Lightroom Classic V0.96, моделирующий базовую работу с библиотекой и редактирование, а также импорт/экспорт, Smart Preview, создание панорам и HDR-изображений.
- Adobe Premiere Pro 2024 24.5.0 — тестирование производительности при редактировании видео. Используется тестовый скрипт PugetBench for Premiere Pro 1.1.0, моделирующий редактирование 4K-роликов в разных форматах, применение к ним различных эффектов и итоговый рендер для YouTube.
- Blender 4.2.0 — тестирование скорости финального рендеринга на CPU. Используется стандартный Blender Benchmark.
- Corona 10 — тестирование скорости финального рендеринга на CPU. Используется стандартный Corona Benchmark.
- DaVinci Resolve Studio 19.0 — оценка производительности обработки видео при кодировании различными кодеками, обработке исходников и наложении эффектов. Используется тестовый скрипт PugetBench for DaVinci Resolve 1.0.
- FastSD CPU — измерение скорости быстрой ИИ-генерации изображений в Stable Diffusion 1.5 в режиме LCM-LoRA на CPU. Создаётся изображение разрешением 1024×1024 в пять итераций.
- Microsoft Visual Studio 2022 (17.13.3) — измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта —Blender версии 4.2.0.
- Stockfish 17.0 — тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Используется стандартный бенчмарк с глубиной анализа 28 полуходов.
- SVT-AV1 2.1.0 — тестирование скорости перекодирования видео в формат AV1. Используется исходное 4K@24FPS-видео с 10-бит цветностью и битрейтом 51 Мбит/с.
- Topaz Video AI v5.3.0 — тестирование производительности при улучшении качества видео с использованием ИИ-алгоритмов, исполняемых на CPU. Исходное видео 640×360@30FPS масштабируется с использованием модели Proteus до разрешения 1280×720, а FPS поднимается до 60 c использованием модели Chronos Fast.
- X264 164 r3186 — тестирование скорости перекодирования видео в формат H.264/AVC. Используется исходное 4K@24FPS-видео с 10-бит цветностью и битрейтом 51 Мбит/с.
- X265 3.6 — тестирование скорости перекодирования видео в формат H.265/HEVC. Используется исходное 4K@24FPS-видео с 10-бит цветностью и битрейтом 51 Мбит/с.
- V-Ray 6.00.01 — тестирование скорости финального рендеринга на CPU. Используется стандартный V-Ray 5 Benchmark.
Игры:
- Assassin’s Creed Mirage. Настройки графики: Graphics Quality = Very High.
- Baldur’s Gate 3. Настройки графики: Vulcan, Overall Preset = Ultra.
- Cities: Skylines II. Настройки графики: Global Graphics Quality = High, Anti-aliasing Quality = Low SMAA, Volumetrics Quality Settings = Disabled, Depth of Field Quality = Disabled, Level of Detail = Low.
- Cyberpunk 2077 2.01. Настройки графики: Quick Preset = RayTracing: Medium.
- Dying Light 2 Stay Human. Настройки графики: Quality = High Quality Raytracing.
- Hitman 3. Настройки графики: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality.
- Hogwarts Legacy. Настройки графики: Global Quality Preset = Ultra, Ray Tracing Quality = Low, Anti-Aliasing Mode = TAA High.
- Horizon Zero Dawn Remastered. Настройки графики: Preset = Very High, Anti-Aliasing = TAA, Upscale Method = Off.
- Marvel’s Spider-Man Remastered. Настройки графики: Preset = Very High, Ray-Traced reflection = On, Reflection Resolution = Very High, Geometry Detail = Very High, Object Range = 10, Anti-Aliasing = TAA.
- Mount & Blade II: Bannerlord. Настройки графики: Overall Preset = Very High.
- Shadow of the Tomb Raider. Настройки графики: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA, Ray Traced Shadow Quality = Ultra.
- Starfield. Настройки графики: Graphics Preset = Ultra, Upscaling = Off.
- The Riftbreaker. Настройки графики: DirectX12, Texture Quality = High, Raytraced soft shadows = On, Ray traced shadow quality = Ultra, Raytraced ambient occlusion = On.
- The Witcher 3: Wild Hunt 4.04. Настройки графики: Graphics Preset = RT Ultra.
Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.
⇡#Производительность в синтетических тестах
Если судить о возможностях Core Ultra 9 285K исключительно по синтетическим тестам, впечатление о новинке складывается весьма позитивное. В этом исследовании мы пользовались Geekbench 6, 3DMark CPU Profile и Cinebench 2024, и два из трёх бенчмарков рапортуют о превосходстве флагманского Arrow Lake над Raptor Lake и Ryzen 9000 в однопоточной производительности (это — заслуга новой архитектуры Lion Cove).
А при оценке многопоточной производительности все три теста сходятся в том, что Core Ultra 9 285K работает заметно быстрее и чем Core i9-14900K, и чем Ryzen 9 9950X. Среднее преимущество новинки перед предшественником составляет 11 %, а перед старшим представителем семейства Ryzen 9000 — 9 %.
Проблема в том, что такая предварительная оценка производительности Core Ultra 9 285K синтетическими бенчмарками — чуть ли не единственная рубрика во всём тестировании, где новинку Intel действительно есть возможность похвалить.
⇡#Производительность в ресурсоёмких приложениях
Во многих обзорах Core Ultra 9 285K, опубликованных другими изданиями, можно увидеть мысль о том, что этот процессор может подойти для рабочих систем. Однако проведённое нами углублённое тестирование показывает, что такой вывод — большая натяжка. Да, он в среднем быстрее, чем Core i9-14900K, в ресурсоёмких приложениях. Преимущество составляет порядка 6 %, а в некоторых ситуациях, например, при работе с ИИ-алгоритмами, может доходить и до 30-40 %. Но несмотря на это, у Intel так и не получилось сделать процессор, способный на равных конкурировать в рабочих приложениях с Ryzen 9 9950X: 16-ядерник AMD обходит 24-ядерную новинку Intel в 12 тестах из 16, отрываясь в среднем на 5 %.
При этом у Core Ultra 9 285K прослеживается для явных слабых места. Во-первых, этот процессор не поддерживает AVX-512-инструкции, что приводит к его катастрофическому отставанию от Ryzen 9 9950X в активно использующих их приложениях (Topaz Video AI). Во-вторых, Core Ultra 9 285K слабо выступает там, где нужна быстрая работа с памятью (Photoshop, 7-zip).
Фактически производительность Core Ultra 9 285K в приложениях близка к производительности Ryzen 9 7950X3D, основанного на прошлой архитектуре Zen 4. Вполне вероятно, что если бы Intel не отключила в настольных Arrow Lake поддержку Hyper-Threading, условный Core Ultra 9 285K имел бы шанс конкурировать с флагманским Ryzen поколения Zen 5 в приложениях для создания и обработки контента, но сейчас его 24 потока проигрывают 32 потокам Ryzen 9 9950X. Впрочем, включение Hyper-Threading неизменно привело бы к росту энергетических аппетитов, а сейчас Core Ultra 9 285K удалось приблизиться к Ryzen 9 9950X по энергопотреблению.
Рендеринг:
Перекодирование видео:
Обработка фото:
Работа с видео:
Нейросети:
Компиляция:
Архивация:
Шахматы:
⇡#Производительность в играх. Тесты в разрешении 1080p
Выступление Core Ultra 9 285K в играх представляет собой довольно печальное зрелище. Заметное преимущество ядер этого процессора в IPC перед предшественниками, расширенная кеш-память второго уровня и отказ от Hyper-Threading должны были внести вклад в увеличение игровой производительности. Но на практике мы видим противоположную картину — по средней частоте кадров в играх Core Ultra 9 285K проигрывает Core i9-14900K примерно 8 %.
И это значит, что ни о какой конкуренции с решениями AMD c 3D-кешем речи, естественно, идти не может. Среднее отставание Core Ultra 9 285K от Ryzen 7 9800X3D в игровых нагрузках превышает 15 %, и это значит, что платформу LGA1851 никак нельзя назвать геймерской. Более того, заметно лучшие, чем у Core Ultra 9 285K, показатели FPS может предложить не только носитель архитектуры Zen 5, но и даже относящийся к прошлому поколению Ryzen 9 7950X3D — его превосходство над старшим Arrow Lake составляет 7-8 %. Фактически речь идёт о том, что Intel в своём новом флагмане откатила игровую производительность до уровня Ryzen 9 9950X — процессора, который в момент своего выхода столкнулся с резкой критикой в том числе из-за слабой производительности в современных играх.
Отдельно стоит подчеркнуть, что мы проводили это тестирование уже после того, как Intel предприняла дополнительные меры для улучшения быстродействия Core Ultra 9 285K. Но ни обновления Windows 11, ни новые версии микрокода не повлияли на ситуацию качественно. Core Ultra 9 285K так и остался худшим флагманским процессором 2025 года для построения игровых систем.
И причины этого провала лежат на поверхности. Дело, конечно, не в проблемах с распределением потоков по ядрам и ошибках реализации технологии Thread Director, с которыми борется Intel в своих заплатках. Недостаток игровой производительности — прямое следствие высокой латентности подсистемы памяти. Игры — один из самых чувствительных к скорости работы памяти типов приложений, но Intel в дизайне Arrow Lake почему-то проигнорировала этот момент и допустила увеличение латентности по сравнению с предшествующими CPU почти на треть. Рассчитывать, что процессор с практической задержкой при обращении к памяти на уровне 80-90 нс сможет показать достойный уровень FPS, было бы очень наивно.
Более того, среди игр есть и такие, которые от такого роста задержки страдают особенно сильно. В некоторых из них Core Ultra 9 285K проигрывает Core i9-14900K по FPS более 15 % (например, в Baldur’s Gate 3, Dying Light 2 Stay Human, The Riftbreaker или Hitman 3). А его отставание от Ryzen 9 9800X3D может и вовсе уходить далеко за отметку в 25 %.
⇡#Производительность в играх. Тесты в разрешении 2160p
Принято считать, что в высоких разрешениях производительность различных процессоров выравнивается, и для тех геймеров, которые предпочитают играть в 4K, может подойти даже процессор, который показал плохие результаты в тестах в Full HD. Отчасти это так: рост разрешения увеличивает нагрузку на видеокарту, и относительный вклад CPU в итоговые результаты становится определённо ниже. Поэтому на первый взгляд Core Ultra 9 285K кажется не столь безнадёжным в этой части тестов.
Если ориентироваться на средний FPS по всем 14 используемым в тестах играм, старший Arrow Lake проигрывает своему предшественнику в 4K лишь 2,5 %, а Ryzen 7 9800X3D — 4 %. Но есть нюанс: ситуация очень неоднородна. Среди игр всегда найдутся более процессорозависимые, и в них Core Ultra 9 285K окажется намного слабее альтернатив. Например, в Hitman 3 он уступает Ryzen 7 9800X3D более 10 %, а в Baldur’s Gate 3 — более 30 %. Поэтому мы не рекомендуем использовать Core Ultra 9 285K в любых игровых конфигурациях, в том числе и ориентированных на 4K-гейминг: процессорозависимой легко может оказаться именно ваша любимая игра.
К тому же даже в высоком разрешении Core Ultra 9 285K заметно проигрывает Ryzen 7 9800X3D не по среднему, а по минимальному FPS, что говорит о худшей плавности смены кадров в конфигурациях на его основе. По этой метрике преимущество варианта AMD в среднем составляет уже 6 %, а более чем в четверти игр из тестового набора оно превышает отметку в 10 %.
⇡#Можно ли починить Arrow Lake быстрой памятью?
Перед тем, как подвести окончательный итог знакомства с Core Ultra 9 285K, хочется прояснить ещё один вопрос относительно его контроллера памяти. А именно, можно ли как-то исправить ситуацию с катастрофически высокой латентностью, пользуясь способностью Arrow Lake работать со скоростными модулями памяти. Рекомендация Intel использовать с новыми процессорами модули DDR5-8000 для улучшения производительности возникла не на пустом месте. Arrow Lake действительно способны стабильно работать с обычной небуферизованной DDR5-памятью на частоте порядка 8 ГГц даже на платах с четырьмя слотами DIMM. Однако способно ли это излечить Core Ultra 9 285K от низкого быстродействия в играх?
Для практической проверки мы воспользовались 32-Гбайт комплектом модулей G.Skill Trident Z5 DDR5-7600 CL36 SDRAM. В платформе LGA1851 этот комплект легко разгоняется до конфигурации DDR5-8000 38-48-48-128, в которой практические показатели подсистемы памяти действительно становятся выше. Убедиться в этом нетрудно по приведённому скриншоту Aida64 Cache & Memory Benchmark.
Увеличение частоты работы памяти на четверть привело к росту скорости чтения на 18 %, скорости записи — на 10 % и скорости копирования данных — на 11 %. Казалось бы, это довольно неплохой эффект от разгона DDR5, но всё портит ситуация с латентностью. Никакой разгон модулей DDR5 не может убрать асинхронность магистрали от процессора до памяти, в результате чего задержка при переходе на DDR5-8000 снижается по сравнению с DDR5-6400 лишь на 6 %. Латентность памяти остаётся на уровне «выше 80 нс», а значит, ждать принципиального улучшения игровой производительности, откровенно говоря, неоткуда.
Тестирование только подтверждает это предположение. Средний FPS, обеспечиваемый в системе с Core Ultra 9 285K при переходе от DDR5-6400 к DDR5-8000 возрастает в среднем всего лишь на 2-3 %. Это, во-первых, говорит о довольно слабой отзывчивости производительности Arrow Lake на ускорение памяти, поскольку в случае с Raptor Lake аналогичный рост частоты памяти дал бы как минимум вдвое большее увеличение FPS. Во-вторых, такого прироста абсолютно недостаточно, чтобы изменить хоть что-то. Core i9-14900K с DDR5-6400 остаётся на 6 % более быстрой игровой комбинацией по сравнению с Core Ultra 9 285K с DDR5-8000, а о сохраняющемся подавляющем преимуществе Ryzen 7 9800X3D можно даже не упоминать.
Средний FPS в 1080p | DDR5-6400, 32-39-39-102 |
DDR5-8000, 38-48-48-128 |
Прирост |
---|---|---|---|
Assassin’s Creed Mirage | 226,0 | 230,8 | 2,1 % |
Baldur’s Gate 3 | 108,7 | 113,6 | 4,5 % |
Cities: Skylines II | 85,3 | 87,3 | 2,3 % |
Cyberpunk 2077 | 172,5 | 177,7 | 3,0 % |
Dying Light 2 Stay Human | 143,1 | 150,5 | 5,2 % |
Hitman 3 | 224,3 | 229,5 | 2,3 % |
Hogwarts Legacy | 147,0 | 148,6 | 1,1 % |
Horizon Zero Dawn Remastered | 182,5 | 186,6 | 2,2 % |
Marvel’s Spider-Man Remastered | 115,6 | 118,9 | 2,9 % |
Mount & Blade II: Bannerlord | 263,2 | 269,3 | 2,3 % |
Shadow of the Tomb Raider | 256,1 | 260,5 | 1,7 % |
Starfield | 110,7 | 112,7 | 1,8 % |
The Riftbreaker | 135,8 | 139,0 | 2,4 % |
The Witcher 3: Wild Hunt | 93,9 | 96,6 | 2,9 % |
В среднем | 2,6 % |
Иными словами, реализованная в Arrow Lake схема, когда контроллер памяти и процессорные ядра находятся в разных кристаллах, связанных шиной FDI, не синхронизированной ни с кольцевой шиной CPU, ни с контроллером памяти, неудачна фундаментально. Исправить что-либо без аппаратного редизайна здесь, похоже, практически невозможно, и выдающиеся способности Arrow Lake к разгону DDR5 почти ничего не значат. Даже в играх, которые, как правило, очень отзывчиво откликаются на увеличение скорости подсистемы памяти, производительность платформы на Arrow Lake масштабируется довольно скромно. Всё упирается в завязанные на дизайн процессора неустранимо высокие задержки.
Безусловно, какое-то изменение производительности при увеличении скорости DDR5 всё-таки наблюдается, но предлагаемая Intel в качестве «лучшего варианта» DDR5-8000 не меняет ситуацию качественно, оставляя Core Ultra 9 285K в числе геймерских аутсайдеров. Возможно, более конкурентоспособную игровую производительность от Core Ultra 9 285K можно будет получить с ещё более скоростными модулями, но, чтобы проверить это, придётся подождать появления в широкой продаже модулей CUDIMM, самые передовые из которых, как предполагается, смогут подвинуть частоту памяти к отметке 10 ГГц.
⇡#Выводы
Core Ultra 9 285K — очень неоднозначная новинка. С одной стороны, Intel предприняла несколько позитивных шагов, благодаря которым Arrow Lake поднялся значительно выше Raptor Lake по эволюционной лестнице. Обновлённая архитектура ядер привела к увеличению IPC. Процессор получил новую многокристальную структуру, позволившую оптимизировать производство и себестоимость. Наиболее важные компоненты перешли на передовой техпроцесс с нормами 3 нм, что сделало Arrow Lake заметно более энергоэффективным по сравнению с предшественниками. Кроме того, была модернизирована платформа: увеличилось число поддерживаемых линий PCIe 5.0 и улучшились возможности по поддержке скоростной памяти.
Однако все эти преимущества меркнут на фоне реальных результатов Core Ultra 9 285K в тестах производительности. Здесь он буквально проваливается с треском: прирост в тяжёлых задачах по сравнению с Core i9-14900K составляет несерьёзные 6 %, а в играх отмечается снижение среднего FPS на 8 %.
Причина произошедшей катастрофы довольно очевидна. Во-первых, Intel намеренно ограничила производительность P-ядер, понизив их частоту и отключив поддержку Hyper-Threading, что негативно сказалось на многопоточной работе. Во-вторых, переход на многокристальную компоновку привёл к замедлению контроллера памяти. Его латентность выросла на 20–25 нс, и это очень больно ударило по скорости работы чувствительных к памяти приложений, в первую очередь, игровых.
В результате Core Ultra 9 285K вряд ли суждено стать популярным процессором, ведь при сборке современного ПК любого предназначения можно выбрать альтернативу от AMD с явно более выгодным соотношением цены и производительности. Так, Ryzen 7 9800X3D предлагает ощутимо лучшее быстродействие в игровом сегменте, а в профессиональных задачах более производительным решением является Ryzen 9 9950X. Более того, готовящаяся к выходу версия 16-ядерника AMD с 3D-кешем заведомо обеспечит ещё больший отрыв. Иными словами, даже с учётом улучшенной энергоэффективности, конкуренция с современными продуктами AMD остаётся за пределами возможностей Core Ultra 9 285K.
Предполагалось, что процессоры Arrow Lake поправят рыночное положение Intel в десктопном сегменте после скандала с деградацией Raptor Lake и станут ответом семейству AMD Ryzen 9000. Однако вышло так, что их появление сделало позиции Intel только хуже. Дело доходит до того, что в текущих условиях более логичным вариантом для приверженцев Intel остаётся покупка чипов прошлых поколений, а не переход на новую платформу LGA1851 с очень спорным семейством процессоров Arrow Lake.
А самое печальное заключается в том, что отсутствие достойных решений Intel для настольных компьютеров продлится ещё очень долго, так как продукты следующего поколения компания сможет предложить не раньше конца 2026 года. И значит, в ближайшие месяцы конкуренция на рынке десктопных процессоров будет неуклонно ослабевать, что вряд ли принесёт пользу потребителям.
- Модельный ряд Arrow Lake
- Arrow Lake — экономичный процессор с ИИ-ускорителем
- Куда делась Hyper-Threading, и что стало с Thread Director?
- Производительные ядра Lion Cove
- Эффективные ядра Skymont
- Что с IPC на практике
- Тайловая конструкция Arrow Lake
- Кристалл CPU
- SoC и работа с памятью
- Встроенный GPU
- Платформа LGA1851 и чипсет Intel Z890
- Новый флагман: Core Ultra 9 285K
- Энергопотребление и температуры
- Описание тестовой системы и методики тестирования
- Производительность в синтетических тестах
- Производительность в ресурсоёмких приложениях
- Производительность в играх. Тесты в разрешении 1080p
- Производительность в играх. Тесты в разрешении 2160p
- Можно ли починить Arrow Lake быстрой памятью?
- Выводы