Тестирование производительности процессоров Intel Core i7-7700K и i7-5960x Extreme Edition: от простоя до боттлнека один шаг

Тестирование производительности процессоров Intel Core i7-7700K и i7-5960x Extreme Edition: от простоя до боттлнека один шаг

В январе 2017 года компания Intel представила семейство процессоров архитектуры Kaby Lake, которые являются седьмым поколением процессоров Intel Core. От двух до четырех ядер, с поддержкой Intel HT и без нее, с заблокированным и раззаблокированным множителем - сегментация процессоров имеет достаточно широкий спектр направлений, от домашних мультимедиа станций до мощных игровых компьютеров. Однако одно осталось неизменным: самый производительный в серии процессор - Intel Core i7-7700K, который имеет разблокированный множитель и поддерживает многопоточность, имеет всего 4 ядра и кэш-память третьего уровня 8 Мбайт. При этом в линейке HEDT Intel представляет высокопроизводительные процессоры с 8 и более ядрами.

В наших руках оказался процессор i7-5960x Extreme Edition, который относится к поколению HEDT-решений Intel с кодовым названием Haswell-E, производимых с помощью литографии 22 нм. 8 ядер с поддержкой Intel HT, 20 Мбайт кэш-памяти третьего уровня, разблокированный множитель и ценник в $999-1059 по официальным спецификациям Intel. Назвать данное решение массовым и доступным никак нельзя. Принято считать, что данный процессор не относится к игровым. Ведь многие уверены, что во всех играх важнее всего производительность ядра процессора и мощность видеокарты, а количество обрабатываемых потоков не превышает и четырех. Поэтому процессора Intel Core i5-7400 хватит для нормальной работы с 2WAY SLI GTX 1070 во всех играх, да что там - и более мощные карты будут работать без каких-либо проблем. А i7-5820K, как и i7-5960x, для игр имеют недостаточную производительность.

Целью данного обзора стало рассмотрение процессорозависимости современных игр и выяснение игровой производительности вышеприведенных процессоров, а также зависимость "приятного геймплея" от количества ядер и частоты процессора. 

Технические характеристики процессоров

Наименование процессораIntel® Core™ i7-7700K ProcessorIntel® Core™ i7-5960X Processor Extreme Edition
Дата выпускаQ1'17Q3'14
Литография14 нм22 нм
Рекомендуемая цена для покупателей$339-$350$999-$1059
Количество ядер48
Количество потоков816
Базовая тактовая частота процессора4.20 ГГц3.00 ГГц
Максимальная тактовая частота с технологией Turbo Boost4.50 ГГц3.50 ГГц
Кэш-память8 Мбайт20 Мбайт
Расчетная мощность91 Вт140 Вт
Максимальное число каналов памяти24
Максимальное количество линий PCI-E для видеокарты1640
Встроенная в процессор графикаIntel® HD Graphics 630Нет
Поддерживаемые разъемыFCLGA1151FCLGA2011-3

 

 

Тестовые стенды

Тестирование процессорозависимости современных игр проходило на двух стендах.

Технические характеристики первого стенда:

  • Материнская плата: ASUS X99-A II (BIOS 1401);
  • Процессор: Intel Core i7-5960X Extreme Edition «Haswell-E» 3000 МГц с разгоном до 4500 МГц при напряжении 1.28 В;
  • Система охлаждения: самосборная СЖО;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Оперативная память: 4 x 8 Гбайт Corsair Vengeance LED DDR4-3000 (CMU16GX4M2C3000C15R; 15-15-15-30 CR1); 
  • Видеокарты: 2 x MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G / Nvidia GeForce GTX 1070 8 Гбайт GDDR5 (соединены с помощью 2Way SLI HB BRIDGE M);
  • Блок питания: Corsair RM1000i мощностью 1000 Ватт;
  • Системный накопитель: SSD Samsung 850 Evo 250 Гбайт;
  • Корпус: Thermaltake Core X5 Riing Edition.

     

Технические характеристики второго стенда:

  • Материнская плата: MSI Z270 Gaming M5 (BIOS 1.5);
  • Процессор: Intel Core i7-7700K 4200 МГц с разгоном до 4700 МГц при напряжении 1.25 В;
  • Система охлаждения: MSI Core Frozr L; 
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Оперативная память: 2 x 8 Гбайт Corsair Vengeance LED DDR4-3000 (CMU16GX4M2C3000C15R; 15-15-15-30 CR1); 
  • Видеокарты: 2 x MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G / Nvidia GeForce GTX 1070 8 Гбайт GDDR5 (соединены с помощью 2Way SLI HB BRIDGE M);
  • Блок питания: Aerocool HIGGS-750W мощностью 750 Ватт;
  • Системный накопитель: SSD Plextor m7v 128 Гбайт;
  • Корпус: Thermaltake Versa C22 RGB Snow Edition.

     

Программное обеспечение для обоих стендов:

  • Операционная система: Windows 10 x64 «Профессиональная» со всеми текущими обновлениями с Windows Update;
  • Драйвер видеокарт: Nvidia GeForce Game Ready Driver WHQL 378.66

Методика тестирования

Тестирование проходило в несколько этапов:

  • Тестирование игровой производительности процессора i7-5960X, работающего на частоте 3500 МГц, с двумя MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-5960X, работающего на частоте 4500 МГц, с двумя MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-5960X, работающего на частоте 3500 МГц, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-5960X, работающего на частоте 4500 МГц, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 3700 МГц, с двумя MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 4700 МГц, с двумя MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 3700 МГц и с отключенной технологией Intel Hyper-threading, с двумя MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 4700 МГц и с отключенной технологией Intel Hyper-threading, с двумя MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 3700 МГц, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 4700 МГц, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 3700 МГц и с отключенной технологией Intel Hyper-threading, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 4700 МГц и с отключенной технологией Intel Hyper-threading, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 3700 МГц и с двумя отключенными ядрами, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон);
  • Тестирование игровой производительности процессора i7-7700K, работающего на частоте 4700 МГц и с двумя отключенными ядрами, с одной MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G (заводской разгон).

Графики частоты кадров и загрузки процессора делались на основе показаний мониторинга программы MSI Afterburner. В настройках программы период опроса сенсоров устанавливался на значение 200 мс. В играх без встроенного тестового приложения показания минимального и среднего значения кадров в секунду фиксировались с помощью программы Fraps со следующими настройками:

Игровые тесты для систем с двумя видеокартами в режиме SLI проводились в разрешении 1920x1080 и 2560x1440 с максимальными настройками графики, тестирование для систем с одной установленной видеокартой - только в 1920x1080 без изменения остальных настроек.

Тестирование игровой производительности с двумя видеокартами в режиме SLI

Futuremark 3DMark

Комплект тестовых приложений Futuremark 3DMark является достаточно популярным, поэтому обойтись без него тестирование просто не могло. На графиках ниже можно видеть графические, физические и комбинированные баллы для каждого из этапов тестирования с двумя видеокартами в режиме SLI.

По результатам тестирования мы видим, что от количества ядер процессора и линий PCI-E зависит только показания физических баллов. Графические находятся в районе погрешности, а комбинированные напрямую зависят от частоты.

Ashes of the Singularity: Escalation

Версия игры - 2.10.25624 (Steam). Тестирование проходило во встроенном тестовом приложении.

Настройки для разрешения FHD:

Были получены следующие показатели средней частоты кадров:

С помощью данных мониторинга программы MSI Afterburner были построены графики, показывающие зависимость количества кадров в секунду от количества ядер процессора,...

частоты процессора и количества потоков (активация технологии Intel HT),...

частоты процессора,...

и количества потоков.

Как мы видим, данная игра является достаточно требовательной в плане процессорных мощностей при использовании нескольких видеокарт. При этом показатели средней загрузки процессора несколько своеобразны:

Несмотря на то, что показания среднего количества кадров в секунду с отключенной и включенной технологией Intel HT на процессоре i7-7700K оказались несколько разными, средняя загрузка процессора от отключения вышеуказанной технологии практически не изменилась.

В разрешении QHD тестирование проходило на следующих настройках:

Среднее значение количества кадров в секунду незначительно уменьшилось.

 

 

Даже увеличение разрешения оставляет решения с большим количеством потоков и высокими показателями производительности ядра в лидерах.

Battlefield 1

Версия игры - 1.0.49.28890 (Origin). Тестирование проходило в режиме кампании на следующем игровом отрезке:

Настройки для разрешения FHD:

 

В данном случае были получены следующие результаты:

Графики загрузки процессоров показывают, что игра может использовать до 8 вычислительных потоков, при этом отключение технологии Intel HT на i7-7700K приводит к практически стопроцентной загрузке процессора.

Для разрешения QHD использовались аналогичные настройки графики:

Увеличение разрешения мало сказалось на конечных соотношениях производительности.

Crysis 3

Версия игры - 1.3.0.0 (Origin). Тестирование проходило в режиме кампании на следующем игровом отрезке:

Настройки для разрешения FHD:

Полученные результаты нельзя назвать неожиданными, ведь данная игровая локация славится своими повышенными требованиями к процессору:

Показания средней загрузки процессора это подтверждают:

Настройки для разрешения QHD:

Полученные результаты говорят о том, что производительность ограничивается видеокартами, только i7-7700K на частоте 3700 МГц с отключенной технологией Intel HT оказывается "горлышком".

Deus Ex: Mankind Divided

Версия игры - 1.17.795 (Steam). Тестирование проходило во встроенном тестовом приложении.

На нижеуказанных настройках:

были получены следующие показатели средней частоты кадров:

Для данной игры, видимо, важен объем кэш-памяти или же количество физических ядер.

Даже в режиме DirectX 11 игра оптимально распределяет нагрузку по потокам процессора.

Увеличение настроек сглаживания...

...привело к получению следующих результатов:

Даже в тяжелом режиме i7-5960x обеспечивает немногим большее среднее количество кадров в секунду, нежели i7-7700K.

В разрешении QHD тенденция не изменилась.

For Honor

Версия игры -  1.04 (Uplay). Тестирование проходило во встроенном тестовом приложении.

Для данной игры сначала указаны настройки, используемые в тестировании, затем - средний показатель количества кадров в секунду на каждом тестовом стенде при данных настройках.

Количество кадров в секунду напрямую зависит от частоты процессора и мощности видеокарты, количество ядер и потоков в данной игре роли не играют.

Grand Theft Auto V

Версия игры - 1.0.944.2 (Steam). Тестирование проходило во встроенном тестовом приложении.

Для данной игры сначала указаны настройки, используемые в тестировании, затем - средний показатель количества кадров в секунду на каждом тестовом стенде при данных настройках.

Производительность в Grand Theft Auto V будет зависеть от частоты процессора и ОЗУ, кэш-память и количество ядер роли не играет.

Hitman

Версия игры -  1.10.0.0 (Steam). Тестирование проходило во встроенном тестовом приложении.

Первоначально установленные игровые настройки выглядели следующим образом:

Полученные результаты показывают зависимость игрового движка от частоты процессора при двух установленных видеокартах:

Использование процессорных ресурсов трудно назвать оптимальным:

Результаты на других настройках сохраняли общую тенденцию.

Metro: Last Light Redux

Версия игры -  1.0.0.3 (Steam). Тестирование проходило во встроенном тестовом приложении.

Результаты с минимальными настройками графики в HD-разрешении показывают возможность игры оптимально использовать процессорные ресурсы. Даже в FHD эта тенденция остается актуальной.

Восемь потоков нагружены практически равномерно:

В разрешении QHD игровая производительность ограничивается мощностью видеокарты и оптимизацией режима SLI.

Rise of the Tomb Raider

Версия игры - 1.0.753.2 (Steam). Тестирование проходило во встроенном тестовом приложении.

В зависимости от тестовой локации лавры лидера переходят от решений с большим количеством ядер к более высокочастотным.

Назвать загруженность процессора оптимальной достаточно трудно.

Изменение игровых настроек привело к следующим результатам:

 

Watch Dogs 2

Версия игры - 1.011.174 (Uplay). Тестирование проходило на следующем игровом участке:

Настройки, используемые для разрешения FHD:

Полученные результаты назвать неожиданными нельзя, игра славится своими повышенными требованиями к процессору. В некоторой мере это оправдывается открытым игровым миром, дальностью прорисовки и количеством деталей.

Практически полная загрузка разогнанного i7-7700K говорит о многом...

В разрешении QHD вместе с выдаваемым количеством кадров в секунду уменьшилась и нагрузка на процессор:

 

Тестирование игровой производительности с одной видеокартой

Тестирование с одной видеокартой MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G проводилось в разрешении FHD на тех же настройках (за исключением игры Deus Ex: Mankind Divided), что и с двумя видеокартами. Основной акцент направлен на определение загруженности процессора и кадровой частоты в играх.

Futuremark 3DMark

Выводы по полученным результатам в данном приложении ничем не отличаются от прошлых - основным отличием между тестами с разными процессорами являются полученные физические баллы.

Ashes of the Singularity: Escalation

В данном случае производительность определяется только мощностью видеокарты.

Battlefield 1

В популярном сетевом шутере сложности возникли при отключении двух ядер на i7-7700K. Назвать игровой процесс плавным никак нельзя. Помимо зависания показаний мониторинга имели место кратковременные замирания картинки. И это в режиме кампании. Если рассматривать сетевые режимы, где нагрузка на процессор будет сильнее, всё только усугубится. Показания загрузки процессора подтверждают опасения:

Для тех, у кого заикание звука во время игрового процесса не вызывает нервного тика, а страх от запуска антивирусом плановой проверки не сильнее, чем от фильма ужасов, это не сыграет никакой роли.

Crysis 3

Даже с одной видеокартой игра показывает свой нрав.

Deus Ex: Mankind Divided

 

С одной видеокартой все комбинации показывают одинаковые результаты, отличаясь лишь загрузкой процессора.

Включение сглаживания общей картины не меняет:

For Honor

Комментарии излишни, Ubisoft смогли.

Grand Theft Auto V

Данная игра не различает стоимость процессора, с которым она работает.

Ресурсы используются оптимально, только вот даже быстрые решения с двумя ядрами и Intel HT могут оказаться бессильными перед насыщенным открытым игровым миром.

Hitman

А вот Hitman оказывается требовательным к процессору. Особенно сильная просадка в случае отключения двух ядер и понижения рабочей частоты до 3700 МГц на i7-7700K.

Суперсэмплинг уравновешивает шансы всех процессоров, снизив средний показатель FPS до 45.

Но это не говорит, что минимальное количество кадров в секунду на двух ядрах будет приемлемым.

Metro: Last Light Redux

Всё, как и прежде: чем мощнее процессор, тем больше выдаваемое количество кадров.

В FHD результат примерно одинаков в каждом случае.

Rise of the Tomb Raider

Снова отключение двух ядер при включенной технологии Intel HT несколько снижают показания среднего FPS. Вероятно, игра не совсем хорошо умеет работать с виртуальными потоками, предпочитая им физические ядра. Об этом говорит незначительная разнице в загрузке процессора при отрыве по отображаемому количеству кадров в секунду:

 

Увеличение нагрузки на видеокарту, естественно, всё приводит к общему знаменателю:

Tom Clancy's The Division

Версия игры - 1.5 (Uplay). Тестирование проводилось во встроенном тестовом приложении на следующих настройках (единственное - отключена вертикальная синхронизация):

Полученные результаты не удивляют:

Процессоры, можно сказать, отдыхают.

Watch Dogs 2

Симулятор завышенных системных требований Watch Dogs 2 даже с недотягивающим до 60 количеством кадров в секунду требует больших ресурсов процессора.

В не самой сложной сцене сымитированный i7-7600K (особенности кэш-памяти не учитываются) на частоте 4700 МГц находится на грани боттлнека,и это при среднем количестве кадров в секунду, равном 55! Ubisoft, что тут сказать...

Заключение

Игровая индустрия не стоит на месте. Если раньше понятие многопоточного распределения ресурсов звучало как нечто небывалое, то сейчас игры научились нагружать и 16 потоков, неожиданно превращая топовый восьмипоточный процессор в "горлышко" для мощных видеокарт. Вспоминая фразы на форумах, что "твой i7-4790K не раскрывает, нужно срочно бежать за i7-7700K", невольно начинаешь задумываться об адекватности этих заявлений. Имея в пользовании и тот, и другой процессор, мы как-то не заметили принципиальной разницы, разве что на уровне бенчмарков привычные +5-15%. Учитывая незначительные архитектурные изменения, основными отличиями данных процессоров будет разгонный потенциал и разные типы используемой памяти. Последует ли за сменой i7-4790K на i7-7700K мощный рывок производительности в современных играх? Сомневаемся. 

Во время тестирования для себя мы сделали несколько противоречивые выводы. Intel Core i7-7700K - производительный процессор, хорошо разгоняется даже без скальпирования и замены термоинтерфейса на жидкий металл, с ними же частота 5 ГГц покорится без проблем. В протестированных играх с одной видеокартой были достигнуты высокие показатели кадровой частоты. Но стоило к GTX 1070 (которая, к слову, далеко не самая мощная одиночная видеокарта) поставить вторую и активировать режим SLI - наши впечатления изменились. Там, где был большой запас производительности, мы получаем высокую загрузку процессора (вследствие повышения количества кадров в секунду и работы процессора с двумя видеокартами). Там, где процессор балансировал на грани, мы наблюдаем боттлнек со всеми вытекающими: снижение минимального и среднего количества кадров в секунду, кратковременные зависания и отсутствие плавности управления. Да, не так много игр способны привести к этому, но посмотрим с другой стороны - i7-5960x, работая на несколько меньшей частоте, не уступает своему оппоненту в производительности ни с одной, ни с двумя видеокартами, при этом запас производительности нельзя назвать скромным. Да, этот процессор дорогой и имеет несколько другое применение, но есть более дешевые i7-5820K и i7-6800K. Пусть производительность их ядер несколько ниже, чем у i7-6700K и i7-7700K (играет роль архитектура и разгонный потенциал), но и количество ядер и потоков увеличено на 50%, а объем кэш-памяти "вырос" практически двукратно. Роль количества ядер в играх мы увидели наглядно - Intel HT никоим образом не заменяет физические ядра, и уровень производительности в различных ситуациях может сильно варьироваться. 

Сама методика тестирования была направлена на изучение производительности широкого спектра процессоров. Отключение технологии Intel HT и ядер привести к производимым процессорам архитектуры Kaby Lake не корректно (объем кэш-памяти не меняется), тем не менее - производительность реальных процессоров относительно сымитированных выше не будет. Связывать видеокарты с процессором и говорить о ее "раскрытии" некорректно - уровень производительности будет зависеть от конкретной игры или приложения. Имея определенные "навыки" программирования можно i7-5960x посадить в лужу с видеокартами начального уровня. Для нас большее значение играет запас производительности, загрузка процессора и возможность выдавать заветные 60-144 кадра в секунду (в зависимости от игры), нежели возможность в играх, работающих в один поток, выдавать их 200 или 400. Поэтому и сложилось определенное личное мнение - сборка второго компьютера на базе Z270 временно (скорее - точно) отменяется, как минимум, до получения собственных результатов тестирования игровой производительности AMD Ryzen 7 1800x. К слову, они не за горами и появятся на нашем сайте в скором времени. А по итогам сегодняшнего тестирования каждый сделает свой вывод. Спасибо Вам за внимание!

За предоставленные на тестирование материнскую плату MSI Z270 Gaming M5 и процессор Intel Core i7-7700K автор выражает личную благодарность Максиму Родионову.

Где купить

Популярные материалы

NVIDIA готовит GeForce GTX 1660 Ti на базе TU116

NVIDIA готовит GeForce GTX 1660 Ti на базе TU116

ViewSonic выпускает новый суббренд игровых мониторов Elite

ViewSonic выпускает новый суббренд игровых мониторов Elite

ASUS выпускает пару материнских плат на чипсете Intel B365

ASUS выпускает пару материнских плат на чипсете Intel B365