Procesory Intel 10 generacji - niższe taktowania, ta sama wydajność

Pomimo niższego taktowania dzięki nowej architekturze układy 10 generacji są tak samo wydajne, jak starsze chipy.

Od lat mówiąc o procesorach używa się taktowania w megahercach jako podstawowego parametru do oceny wydajności. Patrząc na najnowsze układy Intel'a należące do dziesiątej generacji Ice Lake można odnieść wrażenie, że firma wykonała krok w tył. W końcu niższe taktowanie procesorów oznacza obniżoną wydajnością. Na szczęście tak nie jest, a same megaherce mimo iż są bardzo ważne to nie przesądzają całkowicie o wydajności układu.

Źródło: Intel

Źródło: Intel

Liczby mówią same za siebie. Problemem układów dziesiątej generacji są niższe szczytowe taktowania procesora. Przykładowo najnowszy chip Intel Core i7-1065G7 należący do dziesiątej generacji może pracować osiągnąć maksymalne taktowanie 3,9 GHz. Odpowiednik tego układu z ósmej generacji - Intel Core i7-8565U osiąga aż 4,6 GHz. To różnica wynosząca 15 procent. W stosunku do wyższego modelu ósmej generacji - i7-8665U różnica wynosi już 900 MHz. Takie taktowanie bazowe posiada procesor Intel Core M3-6Y30, który napędza podstawową wersję Surface Pro 4. W tym miejscu przypominamy, że porównujemy procesory ósmej generacji bezpośrednio z układami dziesiątej generacji, ponieważ Intel nie zdecydował się na wprowadzenie układów dziewiątej generacji przeznaczonych do ultrabook'ów. Zamiast tego wprowadzono odświeżone układy ósmej generacji z rodziny Whiskey Lake.

Pomimo różnicy w taktowaniu procesorów ósmej i dziesiątej generacji na niekorzyść nowszych układów należy pamiętać jeszcze o mikroarchitekturze, a także ograniczeniach termicznych, energetycznych oraz procesie technologicznym. W rzeczywistości pierwsze testy najnowszych układów mobilnych pokazują, że wydajność pozostała na takim samym poziomie, a skupiono się na wdrożeniu 10 nm procesu technologicznego raz poprawie układów graficznych.

Przyjrzeliśmy się kilku generacjom niskonapięciowych procesorów Intela wstecz. Na poniższym wykresie prezentujemy zegary Turbo procesorów zaczynając od układu Intel Core i7-680UM należącego do pierwszej generacji układów Arrandale. To procesor sprzed dziewięciu lat. Kończymy na najnowszym układzie Intel Core i7-1065G7 należącym do 10 generacji układów Ice Lake. W kwestii wydajności graficznej wybraliśmy podstawowe chipy. Intel posiada również procesory ze zintegrowanymi kartami graficznymi Iris, które są wydajniejsze. Układy te są często stosowane w komputerach i laptopach od Apple. Mają one najczęściej nieco wyższe TDP.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Na przestrzeni ostatnich dziewięciu lat Intel znacząco zmodernizował proces technologiczny. Pierwsze układy Core produkowane były w 32 nm procesie technologicznym. Cieszące się dużą popularnością procesory czwartej generacji (Haswell) produkowane były w 22 nm procesie technologicznym. Chipy ósmej generacji wykonywane są w 14 nm, a najnowsze układy Ice Lake w 10 nm.

Patrząc na wykres widać, że częstotliwość taktowania na początku rosła. Układy Ivy Bridge trzeciej generacji oraz Haswell czwartej generacji posiadały takie samo taktowanie w trybie Turbo. Procesor Broadwell, który był pierwszym 14 nm układem zaoferował o 100 Mhz niższe taktowanie maksymalne. Następnie obserwowaliśmy wzrosty aż do premiery najnowszych układów dziesiątej generacji. Pierwsze procesory Intela wykonane w 10 nm procesie technologicznym posiadają niższe częstotliwości niż odpowiedniki ósmej generacji.

Należy jednak wiedzieć, że proces technologiczny oraz częstotliwości taktowania to nie jedyne zmiany pomiędzy procesorami ósmej oraz dziewiątej generacji.

Znany analityk zajmujący się procesorami - David Kanter z RealWorldTech.com twierdzi, że nie jest to niespodzianką. Spodziewał się on, że przejście na nowocześniejszy proces technologiczny spowoduje obniżenie taktowania procesorów. Widoczne to było również podczas przejścia z długo stosowanych 22 nm do 14 nm.

David Kanter twierdzi również, że na obecny stan rzeczy spory wpływ miały problemy Intel z przejściem na 10 nm proces technologiczny. Miało się to stać już dwa lata temu w 2017 roku, ale z wielu przyczyn Intel wielokrotnie przekładał proces migracji. Wyjaśnia on, że ze względu na problemy przy wprowadzaniu 10 nm układów na rynek Intel skupił się na dalszym dopracowywaniu 14 nm chipów, dzięki czemu są one w stanie uzyskać tak wysokie częstotliwości taktowania nawet w przypadku niskonapięciowych układów do najmniejszych i najlżejszych laptopów. Przypominamy, że mówimy o częstotliwościach dochodzących do nawet 5 GHz.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Część osób uważa nowe procesory 10 generacji wykonane w 10 nm procesie technologicznym to nieudane układy, ale Kanter ma odmienne zdanie. Według niego 10 nm chipy są dużo bardziej wydajne energetycznie i mogą pracować z dużo niższym napięciem (0,5 V-0,8 V), podczas, gdy układy ósmej generacji oscylują w granicach 1 V. To właśnie z tego powodu Intel początkowo przechodzi na 10 nm proces produkcji właśnie z najbardziej energooszczędnymi układami Y oraz U. To w przypadku tych chipów widoczne będą największe różnice i wzrost wydajności energetycznej przy jednoczesnym utrzymaniu wydajności na takim samym poziomie.

Nie wiemy jeszcze czy Intel zaoferuje kiedyś układy Ice Lake dla komputerów stacjonarnych. Pewne jest, że kiedyś również desktopowe procesory zaczną być produkowane w 10 nm procesie technologicznym, ale w przypadku podzespołów do komputerów stacjonarnych wydajność energetyczna i cieplna nie jest aż tak istotna.

Kanter zaznaczył również, że możliwe jest, że Intel skorzysta z połączenia 14 nm procesora z 10 nm grafiką, aby ułatwić proces produkcyjny oraz obniżyć jego cenę.

Megaherce nadal są bardzo ważnym, ale jednocześnie nie jedynym czynnikiem, który wpływa na wydajność. Część procesorów 10 generacji może być szybsza od odpowiedników poprzednich generacji, ponieważ dzięki zastosowaniu 10 nm procesu technologicznego wydają mniejszą ilość ciepła, dzięki czemu dłużej mogą pracować w trybie Turbo. To istotne w przypadku ultrabooków, które nie mają zbytnio wydajnych układów chłodzenia.

Porównaliśmy wydajność układów Intel Core i7-1065G7 dziesiątej generacji w testowych laptopach Intel SDS z układami Whiskey Lake Intel Core i7-8565U umieszczonymi w dostępnych na rynku konstrukcjach. Wyniki są bardzo porównywalne. Na tym etapie trzeba również zaznaczyć, że w przypadku laptopów bardzo duże znaczenie ma chłodzenie oraz model komputera, który wykorzystany został do testów. Czasami producenci ograniczają działanie funkcji Turbo Boost za pomocą oprogramowania układowego UEFI. Dodatkowo testy procesora dziesiątej generacji przeprowadzane były na testowym laptopie, który nie trafi do sprzedaży i nie jest w 100 procentach dopracowaną platformą. Służy on deweloperom do testowania oprogramowania pod kątem kompatybilności z najnowszymi układami. Urządzenia te zostały udostępnione dziennikarzom, aby mogli oni przetestować wydajność nowych układów. Na realne testy trzeba jednak poczekać, aż na rynku pojawią się pierwsze laptopy wyposażone w układy z rodziny Ice Lake.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Poniżej umieszczamy również test wydajności jednowątkowej. Jak widać na wykresie procesor dziesiątej generacji w laptopie Intel SDS jest tak samo wydajny, jak układ ósmej generacji w HP Spectre X360 oraz Dellu XPS 9380.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com