Сила камня: рейтинг процессоров 2020 по производительности

Энергопотребление

Современные чипы создаются с учетом низкого энергопотребления. Процессоры Интел и АМД имеют даже функции снижения производительности, что влечет за собой снижения энергопотребления. Когда ноутбук не занят сложными задачами, эти функции снижают тактовую частоту, и это позволят добиться меньшего энергопотребления. Как результат, аккумулятор будет держать заряд немного дольше обычного.

Чтобы быстрый чип можно было “впихнуть” в тонкий корпус ультрабука, производители выпускают их энергосберегающие модели. Это позволяет собрать тихую и “холодную” систему, которая работает без подключения к электросети довольно долго.

Разумеется, чем меньше выделяется теплоты, тем лучше, но энергопотребление в основном снижается из-за снижения производительности. А если производителю удается снизить количество выделения теплоты, но не снижать при этом производительность, то это уже существенный прорыв, и цена на такие процессоры растет.

Энергосберегающий процессор – это идеальное решение для офисного ноутбука, который предназначен для составления отчетов и прочих офисных задач. Однако для ноутбука, который нужен для обработки сложных графических данных, такой процессор не подходит.

Производитель

В современных ноутбуках можно встретить процессоры двух основных производителей – AMD или Intel. Им принадлежит около 98% рынка. На остальные 2% приходятся малоизвестные чипсеты с показателями, которые не могут представлять серьезной конкуренции, а также сегментированные модели, например, для военных нужд (российский процессор Байкал).

Бытует мнение, что Intel по многим критериям превосходит AMD, и, как показывает практика — это действительно так. Ноутбуки с чипсетами Intel меньше греются, не так сильно шумят, потребляют меньше энергии, показывают лучшую производительность и многозадачность. Стоит понимать, что это достаточно обобщенное мнение, так как ни один из указанных брендов не ограничивается парой чипсетов, их огромное количество, каждый год появляется новое поколение, в котором насчитывается не менее нескольких десятков новых моделей. Очевидно, что делать единый вывод касательно производителей сложно, так как отдельные модели могут вести себя по-разному.

Следует знать, что процессоры Intel стоят дороже, но их цена оправдана. Некоторые игры ориентированы на работу с чипсетами Интел, а значит, с АМД они просто не запустятся.

Минус компании в том, что подавляющее большинство чипсетов невозможно разогнать, но, с другой стороны, для них это и не нужно. У AMD минусом можно назвать повышенное энергопотребление, а также медленную работу кэш-памяти второго и третьего уровня, но при этом стоят они дешевле. Иногда это важный критерий для покупателя.

Совет! Чтобы купить действительно мощное устройство, то лучше для ноутбука выбрать ЦП от компании Intel. С этим согласны не только продавцы в магазинах, но и специалисты в данной области. Чипсеты AMD прекрасно подойдут для более бюджетных гаджетов и, в зависимости от задач, могут показать себя достойно.

Подробно о линейках чипсетов и их назначении будет рассказано в заключительной части данного текста.

Количество ядер

Количество ядер в чипсете – это момент, который многими покупателями понимается неверно. По сути, именно ядро выполняет разные задачи. Два ядра выполняют в два раза больше задач одновременно. Может показаться, что чем больше ядер, тем лучше. Но на деле все не так просто, и большое число ядер не является залогом высокой эффективности.

В чипсетах с количеством ядер более двух имеется разделение ядер по типу задач. Если упростить, то можно сказать, что в четырехядерном процессоре третье и четвертое ядро имеют узкую направленность. Например, отвечают исключительно отвечают за графику. Покупателю, которому нужно просто сидеть в интернете или общаться в скайпе, два оставшихся ядра просто ни к чему, они будут бездействовать, а значит — он зря переплатил за них деньги.

Второй момент – частота ядра. Процессор может иметь четыре ядра по 1,5 ГГц, что в сумме дает 6 ГГц или же 2 ядра по 3,2 ГГц, что на выходе равняется 6,4 ГГц, значит, второй вариант лучше. При этом в первом варианте все ядра работать вместе не будут, то есть конечная частота будет даже не 6 ГГц, а меньше.

Минусы многоядерных чипсетов:

• повышенный расход энергии;
• бездействие ядер, если для них нет специализированных задач;
• более высокая стоимость.

Совет! Покупать процессор с большим количеством ядер стоит в том случае, если устройство нужно для игр, работы с графикой (проектирование, рисование, создание анимационных роликов), программирования. Если покупатель преследует простейшие бытовые задачи – интернет, казуальные игры, общение в сети, фильмы, музыка, работа в офисных приложениях, то лучшим выбором будет чипсет с двумя ядрами, но достаточно высокой частотой.

Лучшие процессоры для ноутбуков средней ценовой категории

Чтобы уместиться в средний диапазон цен, производители ноутбуков вынуждены искать компромиссы, например, выбирать не такие горячие процессоры или брать кристаллы предыдущих генераций.

Инженеры Intel и AMD подготовились к этому, доработав уже известные линейки мобильных процессоров с буквой U с ограниченным 15 Вт теплопакетом. Экономия на чипах проявляется в разных формах — снижается количество ядер, отключаются схемы автоподстройки частоты, уменьшается объем кэш-памяти.

Все это снижает общую производительность, поэтому средние ноутбуки уже не сильны в новых играх, но и приобретают их не для забавы, а для текстов, верстки или расчетов. Ниже — подборка лучших процессоров для средних ноутбуков.

4Core i7-7500U

Стоимость

7

Производительность

10

Энергопотребление

8

Общая оценка, рассчитывается как среднее значение от суммы основных параметров.

8.3Оценка

Плюсы

• Отличная производительность в сегменте
• Есть активная подстройка генератора
• Завышенная цена камня

Минусы

• Всего два физических ядра
• Нет ручной установки множителей
• Вялый графический чип

Вычислитель седьмого поколения структурирован согласно архитектуре Kaby Lake. Это не премиальный сегмент, поэтому внутри всего пара физических ядер, но по два потока на каждое — четыре виртуальных ядра.

Техпроцесс вполне современный — 14 нм, рабочая частота меняется динамически от 2,7 до 3,5 ГГц, мануальная настройка недоступна.

Буква U в названии говорит о сниженном тепловыделении, которое по спецификации не превышает 15 Вт. Вычислительная мощность, ожидаемо, средняя, но кэш Кэш L3 хороший — 4 Мб. Тест PassMark накручивает 5163 токенов, что в два раза меньше топовых камней Intel. Если привести к Ваттам, выходит неплохо — 344 единицы.

Интегрированное видеоядро — Intel HD Graphics 620, не подходит для тяжелых игр, но вполне достаточно для Photoshop или Premier.

3Core i5-6200U

Стоимость

8

Производительность

9

Энергопотребление

8

Общая оценка, рассчитывается как среднее значение от суммы основных параметров.

8.3Оценка

Плюсы

• Ядра с мультипоточностью
• Низкое тепловыделение
• Неплохая скорость вычислений

Минусы

• Малые пределы регулировки частоты
• Нет ручной настройки
• Средняя приведенная эффективность

Процессор Intel среднего класса принадлежит к шестому релизу, построен на эталонной архитектуре последних лет Skylake. Вычисления поручены двум ядрам с парой виртуальных потоков в каждом.

Задающий генератор меняет частоту в небольших пределах 2,3 — 2,8 ГГц, ни о какой ручной настройке речь не идет.

Сопроцессор для обработки графики — Intel HD Graphics 520, если играть в 3D-игры, то только в старые. MS Office не тормозит, «Фотошоп» работает с несложными картинками.

2Core i3-6100U

Стоимость

9

Производительность

8

Энергопотребление

7

Общая оценка, рассчитывается как среднее значение от суммы основных параметров.

8.0Оценка

Плюсы

• Средняя цена чипа
• Многопоточность вычислений в бюджете
• Кристалл почти не греется

Минусы

• Тактовая частота жестко прибита
• Средняя приведенная эффективность
• Устаревшая и слабая видеоподсистема

Чип эконом класса i3 в шестом поколении базируется на схеме Skylake — искусственные ограничения в нем проявились в количестве ядер — их всего два, а также в фиксированной на 2,3 ГГц тактовой частоте — технологию Turbo Boost Intel сознательно не использует.

Немного улучшает ситуацию Hyper-threading, каждое ядро умеет выполнять по два потока команд, процессор — квазичетырехядерный. 

Схема — ULV-класса с пониженным напряжением и ограниченным 15 Вт теплопакетом — жесткий диск греется сильнее, чем чип. К счастью, 3 Мб кэш L3 оставили, кристалл молотит числа в 4 раза медленнее, чем i9 — 3603 по PassMark или 240 единиц на Ватт.

На той же пластине разведен привычный блок Intel HD Graphics 520, ноутбуки на платформе с офисными программами и 3D-моделями справляются, но сложные игры — не для них.

1Ryzen 3 2200U

Стоимость

8

Производительность

9

Энергопотребление

9

Общая оценка, рассчитывается как среднее значение от суммы основных параметров.

8.7Оценка

Плюсы

• Хорошая скорость вычислений в сегменте
• Параллельные вычисления в ядрах
• Хороший встроенный графический чип

Минусы

Цена процессора выше, чем у i5

Новейший чип AMD пользуется популярностью в 2021 году. Он сконструирован на основе современной архитектуры Zen, литографирован по 14-нм процессу, содержит 2 ядра с двумя параллельными расчетами.

Тактовый генератор автоматически подстраивает частоту от 2,5 до 3,4 ГГц по нагрузке, вмешательство пользователя не разрешается.

Графический процессор AMD Radeon RX Vega 8 превосходит аналоги Intel, игры на средних настройках идут нормально. Формулы в MatLab считаются быстро, WinRar шустро пакует файлы.

Процессор для проектирования

Со сложным проектированием все совершенно иначе. Тут важным звеном является видеокарта для ускорения рендеринга (прокрутки) 3D-моделей в реальном времени. Без нее будет очень туго и бюджетной игровой моделью тут не обойтись, придется вложиться во что-то профессиональное из серий Quadro или FirePro (порядка 1000$ и дороже). Обязательно ознакомьтесь с системными требованиями вашего комплекса автоматизированного проектирования и советами пользователей на форуме.

Из оставшегося бюджета сначала подбирайте по минимуму все остальное, включая необходимый объем оперативки, а остаток вложите в процессор. Оптимальнее всего будет тут сэкономить и взять многопоточный Ryzen 8/16 или даже 6/12, этого наверняка будет достаточно.Процессор AMD Ryzen 5 Matisse

В игры на профессиональной видеокарте вы все равно играть не сможете, она для этого совершенно не подходит и не обеспечит комфортную частоту кадров. Но тут есть несколько выходов – отдельный ПК для игр (если вы достаточно обеспечены), игровая консоль (полная отвязка от ПК) или установка второй игровой видеокарты (желательно от того же разработчика, что и профессиональная). В последнем случае убедитесь, что ваше приложение позволяет выбрать видеокарту, которую вы хотите использовать для ускорения.

Идеально, если вы сможете использовать игровую видеокарту и для работы, чтобы не покупать профессиональную, поэтому серьезно отнеситесь к этому вопросу и все хорошо разузнайте о вашем ПО, лучше проконсультироваться со службой поддержки.

Если выяснится, что игровой видеокарты вам достаточно, то тут можно подумать и о процессоре. Если бюджет позволит, то можно взять что-то от Intel (6-8 ядер) для достижения максимального FPS в играх.

Что такое процессор

Это упрощенное название, которое привычнее употреблять в повседневном общении. Его правильное название звучит, как Центральное Процессорное Устройство, он же ЦПУ. Происходит от английского выражения Central Processing Unit или сокращенно CPU.

Центральный процессор — уникальная аппаратная составная часть компьютера, многоцелевое устройство, которое предназначено для выполнения кода программ. Код размещается в его собственной памяти. Работа приложений в операционной системе основана на выполнении различных команд и вычислении определенных данных. Задача ЦПУ — обрабатывать информацию, сопоставлять с ней конкретные команды. Запуск и работа десятков и сотен исполняемых файлов, невообразимые по количеству и объемам вычисления, обработка миллионов файлов весом в сотни гигабайт — лишь поверхностный список того, что он делает на компьютере. Таким образом, процессор — мозг, вычислительная сила вашей машины, которая также координирует работу остального железа.

Инструментарий и методика тестирования

Обычно для тестирования процессоров применяется комплексная методика, определяющая быстродействие ЦП в следующих типах приложений:

• Работа в трёхмерных пакетах (Solid Works, Maya и т.д.)
• Применение математического аппарата ЦП в сценах финального рендеринга (3DS Max, Maya, Light Wave и проч.)
• Операции архивирования (Winrar, 7zip).
• Кодирование аудиофайлов.
• Задачи компиляции ПО высокого уровня.
• Математические расчёты (MatLAB, Solid Works, Mapple и т.д.)
• Программы растровой и векторной графики.
• Программы кодирования видео.
• Работа с офисным ПО.
• Использование кроссплатформенных пакетов (например, Java).

Сравнение процессоров может базироваться и на других методиках: иногда в список тестов добавляют тесты на мультизадачность, то есть способность выполнять несколько задач из перечисленных одновременно, а также тесты в играх.

Рейтинг процессоров 2020: премиальные камни

AMD Ryzen 7 3700X, intel Core i7-9700K, i9-9900KF

Если хочется купить процессор и забыть об апгрейде на много лет, то придется существенно доплатить. Мы считаем, что в премиальном сегменте первый процессор, который стоит вашего внимания — это Ryzen 7 3700X. Это 8 ядерный и 16 поточный монстр, который при многопоточных вычислениях многим моделям даст фору. В простых задачах он не сильно выделяется даже по сравнению с Ryzen 5 3600, но в некоторых требовательных играх показывает результаты на 20-25% лучше. Например, в Battlefield V или Watch Dogs 2. Но вы же не будете играть только в эти игры, верно? Поэтому данный камень оценят, прежде всего, те пользователи, которые помимо игр, проводят много времени в тяжелых программах.

Ситуация аналогичная с Ryzen 7 2700, который выделяется только большой вычислительной мощностью при всех задействованных ядрах и потоках. Тем не менее, это также отличное решение и для игр.

Если процессор берется исключительно под игры и важен лишь счетчик кадров в секунду, то придется доплатить до Intel Core i7-9700K, который на 10-15% мощнее предыдущей модели. Однако, как и со всеми остальными процессорами с индексом K на конце, данное сравнение справедливо только, когда камень находится в разгоне. Минуса у данной модели всего два. Первый — всего лишь 8 потоков, которых в будущем может быть мало. Впрочем, это замечание характерно практически для всех моделей от компании Intel. Второй — огромное тепловыделение, из-за которого придется покупать очень хорошую систему охлаждения. 

Если вам и этого мало, то придется доплачивать еще. И, как обычно, в премиальном сегменте уровень вложений не всегда соответствует полученному профиту. Лучший процессор для игр в 2020 году это определенно i9-9900K. Либо его аналог с приставкой F на конце, который не имеет встроенной графики. Он, конечно, дешевле полноценной версии, но всё еще очень дорогой для среднестатистического геймера.

В целом, это тот же i7-9700K, только обладает данная модель 16 потоками, что позволит в будущем избежать проблем с фризами, когда процессор загружается на 100%. Это, конечно, не самый мощный процессор в мире, но этого будет достаточно для любых игр. Все, что находится далее — избыточно, на наш взгляд, для современного гейминга, и нет смысла покупать камень с 12, 16 и большим количеством ядер. Большая часть возможностей ЦПУ в таком случае не будет задействована.

Сравнение Intel и AMD по ценам

Если взять такие ходовые процессоры от компании Intel, как Core i3, Core i5 и Core i7, и сравнить по ценам с популярными А4, А6, А8 и А10 от AMD, а потом объединить результаты в виде графика, то итог получится таким, как представлено на рисунке ниже.

Теперь наглядно видна большая разница в цене. Процессоры от АМД дешевле Интел в 3,5–4 раза. Из-за низкой стоимости продукция от АМД пользуется большой популярностью как в России, так и на просторах СНГ. При небольшой разнице в производительности, покупая лэптоп, можно значительно сэкономить.

Но с другой стороны, встроенная видеокарта от AMD может стать хорошим решением для геймеров. Только надо всегда помнить, что такие скоростные системы подвержены нагреву и значительному потреблению энергоресурсов. И если время автономной работы имеет решающее значение, то лучше добавить немного денег и купить продукцию от Интел.

Энергосбережение

Для многих пользователей важным моментом является экономия энергоресурсов, речь ведь о портативном компьютере, который подразумевает автономную работу. В этом плане повлиять на автономность устройства могут TDP (тепловыделение) и мощность. Чем больше эти показатели, тем ниже автономность, поэтому следует позаботиться о хорошем охлаждении.

Для продления энергоресурсов и уменьшения нагрева процессора в продуктах AMD применяется AMD Cool’n’Quiet, а в Intel – Enhanced Intel Speedstep Technology. С помощью этих технологий, поддерживаемых последними поколениями процессоров, обеспечивается регулировка частоты и подачи напряжения CPU. Суть их в том, что при необходимости повышения производительности параметры возрастают и снижаются во время выполнения стандартных задач.

Для игрового ноутбука требуется оснащение процессором, сохраняющим свою производительность, а в случае с устройством для работы энергосберегающие CPU будут идеальным решением.

Подбираем процессор для ноутбука под свои задачи

В первую очередь при выборе оптимального варианта CPU для апгрейда компьютерного устройства или в составе готовой сборки, нужно как можно чётче определить цель покупки. Если девайс предполагается для работы, следует рассматривать, для какой именно, интернет-сёрфинг и набор текста или профессиональная работа с графикой и видеомонтажом – в каждом из случаев придётся выбрать подходящий по требованиям процессор ноутбука. Свои требования и для геймерских устройств

Подобрать процессор ноутбука важно так, чтобы девайс справлялся с поставленными задачами, при этом минимально расходовал энергию на охлаждение чипа и оставался автономным. Сохранение автономности для ноутбука является не последним фактором, в отличие от стационарных ПК

Отличие процессоров друг от друга

Устройство и производство всех процессоров практически идентично за исключением фирменных технологий, техпроцесса и прочих патентных тонкостей, которые потребителю не нужны. Потребителя интересует, чем отличаются процессоры фактически, по типам и назначению:

• Процессоры отличаются фирмой-производителем. Есть конкуренция — есть развитие продукта и регулирование цены. Процессора визуальные характеристики опустим, они бесполезны.
• Отличаются типом установки (это отсылка к сокету). Обычно различие наблюдается у разных производителей, подробнее поговорим ниже.
• Есть процессоры для повседневных задач — браузер, документы, кино. Чуть более мощные берут пользователи, желающие поиграть в более-менее современные игры на средних или низких настройках. Игровые системы имеют многоядерные и высокочастотные процессоры, которые помогают видеокарте обрабатывать динамические визуальные сцены в играх. Людям, которые работают в программах, где происходят колоссальные вычисления, требуются невероятно мощные модули, которые потребляют огромное количество электроэнергии и требуют специального охлаждения.
• Современные процессоры имеют архитектуру х64, 32 уже редко встречается, однако, это тоже повод найти отличия в возможностях и производительности.
• Сравнить процессоры можно по конкретным задачам — математическим, графическим и прочим.
• Они могут иметь интегрированную графику — идеальное решение для ноутбуков.

Как он работает

Несмотря на достаточно сложное и ювелирное устройство этого модуля, его работа вполне понятна пользователю, который решил в этом разобраться. Постараемся изложить принцип работы и назначение процессора понятным для большинства языком, упуская профессиональные термины и значения:

• На невидимом для нас уровне все действия, которые происходят во время активности программы, сводятся к банальной математике чисел, чаще всего это сложение и умножение, сравнение. Это условные обозначения, но они раскрывают суть процессов, которые происходят в модуле при вычислениях.
• Для выполнения любого процесса необходима инструкция, которая имеет в себе данные о протекании вычислений.
• Всей работой управляет дешифратор. При первом такте работы он загружает в сверхоперативную память необходимые данные. Вторым циклом он превращает эти данные в набор понятных для транзисторов команд, которые принимаются за вычисления, записывая результат в тот же кэш. Третий цикл запускает выполнение определенной инструкции, которая выводит в программу обработанные данные, а ядрам дает новую задачу.
• Больше ядер, кэша и частоты — больше обрабатываемых данных, больше открытых программ, больше скорость их работы как по отдельности, так и при суммарной нагрузке.
• При проведении вычислений ядра имеют свойство нагреваться. Для этого обязательно нужен активный куллер или пассивный радиатор. Во избежание сгорания модуля он имеет функцию «троттлинг процессора» — дешифратор начинает пропускать рабочие такты, уменьшая количество проводимых операций. Меньше вычислений — меньше температура, но и на производительность сильно влияет.
• Также не стоит забывать о битности. Старые поколения имеют значение 32, более современные x64. 32-битный процессор имел ограниченную вычислительную мощность, так как мог работать с оперативной памятью объемом до 4 гигабайт. Процессор 64-битный обошел это ограничение, получив в несколько раз возросшую производительность в сравнении со старым поколением. Требуется соответственно 64-разрядная операционная система.

Результаты

* — В нативном режиме Эльбрус в тесте Coremark показывает в 1,5 раза хуже результаты чем в режиме бинарной трансляции x86-64 кода (этот бинарный транслятор называется RTC)

** — В JavaScript тестах Эльбрус достаточно отстаёт. Причина в том, что JIT-компиляция для JavaScript’а Эльбруса не достаточно глубоко реализована и есть куда улучшать. Во всех JS тестах использовался браузер Firefox. (На Эльбрусе только Firefox 52).

Результаты всех тестов здесь: https://github.com/EntityFX/anybench/tree/master/results

Снял видео с некоторыми тестами:

Откуда ноги растут

Довольно часто в интернете можно встретить споры о том, что «Intel тащат за счет большей частоты ядер». Иными словами, частотный параметр ставится во главу стола, а остальные нюансы (количество потоков, размер кэша, работа с определенными инструкциями и техпроцесс) почему-то забываются.

Примерно до начала 2000‑х годов подобное сравнение имело место быть, поскольку характеристики центрального чипа и его скорость упирались именно в частоту. Достаточно вспомнить следующие названия:

• Pentium 133 и 333;
• Pentium 800 и т.д.

А потом ситуация резко изменилась, поскольку разработчики стали уделять больше времени строительству внутренней архитектуры чипов, добавляя кэш-память, поддержку новых инструкций, способов вычисления и прочих элементов, которые увеличивают производительность без повышения той самой частоты.

• кэш-память;
• частота шины данных;
• разрядность.

Т.е. определить возможности чипа, опираясь на один лишь частотный потенциал, стало практически невозможно.