United States
United Kingdom
India
Deutschland
France
Canada
España
Belgium
Netherlands
Poland
Sweden
Australia
Singapore
Italia
中国
日本Преглед на Intel Skylake Core i7-6700HQ и Core i7-6500U – преди всичко функции
С новата линия Skylake Intel продължава стратегията си за издаване на тик-так версии, но тази конкретна е доста по-важна от повечето версии досега. Някои от вас може би се чудят защо е така, след като фамилията Broadwell вече ни донесе 14nm FinFET производствен процес, така че какво всъщност предлага Skylake? Честно казано, не можете да очаквате големи скокове в производителността, но Intel със сигурност е свършила адски добра работа, като е внедрила множество нови функции, насочени главно към енергийна ефективност и оптимизация на микроархитектурата, които не присъстваха в процесорите Broadwell.
Нещо повече, Intel може да се похвали с огромна версия на линията Skylake, варираща от чипове с TDP 4,5 W до 91 W процесори за настолни компютри, което, честно казано, е огромно постижение. Хубаво е да знаете, че можете да отидете в местния магазин и да вземете преносим, конвертируем или настолен компютър, в който са внедрени най-новите функции, които Skylake предлага. Освен това в почти всички процесори са интегрирани нови iGPU с различни възможности за повишаване на производителността и дори GT4e ядра със 128MB eDRAM, но за това ще говорим по-късно. Сега нека се потопим в това, което Skylake може да предложи с новата си архитектура.
Преди да започнем, можете да погледнете къде се намират процесорите (Core i7-6500U и Core i7-6700HQ), които са включени в ревюто, в нашите класации:
Contents
Архитектура
Архитектурата, представена в поколението Skylake, е базирана на същия 14 nm FinFET процес и характеристики, които видяхме в Broadwell, но със значителни подобрения за допълнително подобряване на консумацията на енергия, производителността и т.н.
Въпреки това Intel е инсталирала за нас много интересни възможности със Skylake, така че нека започнем с DMI например. DMI в чиповете Broadwell беше версия 2.0, която позволяваше трансфер на данни със скорост 5,0 GT/s (2 GB/s), докато чиповете Skylake ще се възползват от подобрения протокол DMI 3.0 със скорост 8,0 GT/s (3,93 GB/s) с една малка подробност – процесорът трябва да е на разстояние до 7 инча от чипсета, за да се поддържа необходимата скорост на сигнала. За сравнение, протоколът DMI 2.0 изискваше максимум 8 инча. Като цяло това ще позволи значителни подобрения на системата.
Говорейки за подобрения, новите процесори Skylake имат подобно на чиповете Broadwell 16 линии PCIe 3.0, които да се използват директно от свързаните устройства. В зависимост от дизайна на дънната платка, лентите могат да бъдат разделени на x8/x8 ленти, x8/x4/x4 или една x16 лента.
Сега нека разгледаме FIVR (напълно интегриран регулатор на напрежението), който вече е преместен далеч от самия процесор. Това е интересно дизайнерско решение, но съвсем разбираемо. На изображението по-долу можете да видите, че чиповете Haswell и Broadwell включват този модул в себе си, но архитектурата Skylake изисква FIVR да бъде преместен надалеч по една важна причина – температурата. При поколенията Haswell и Broadwell Intel интегрира регулатора на напрежението във вътрешността на матрицата, за да намали разходите за дънни платки и да намали консумацията на енергия. Макар че това проработи за мобилните SoC, същото не може да се каже за настолните конфигурации. Известно е, че FIVR произвежда много топлина при по-високи честоти, което води до нежелана топлина и ограничава възможностите за овърклок на процесора. Връщането на промените за пазара на настолни компютри може да доведе до леко покачване на цените на дънните платки, но със сигурност ще се окаже ефективно. Въпреки това FIVR остава непроменен при мобилните дънни платки.
eDRAM
Тъй като eDRAM е важен аспект за някои от вас, Intel е направила някои промени и тук. На графиката по-горе ще видите типичното подреждане на кеша, базиран на eDRAM, в процесорите Haswell и Broadwell. Достъпът до нея се осъществява чрез съхраняване на тагове L4, които се намират в кеша от последно ниво (LLC) на всяко ядро, действащ като псевдо-L4 кеш и разчитащ най-вече на L3. На практика това наистина подобрява производителността, но eDRAM не се използва ефективно като памет с динамичен достъп.
На изображението по-долу е представен дизайнът на новата eDRAM кеш памет, внедрена в процесорите Skylake. Кешът от последно ниво сега действа като буфер, позволяващ на всеки софтуер, който се нуждае от достъп до DRAM, да го прави свободно. Макар че системният агент за графични натоварвания все още ще трябва да обикаля, като в този процес черпи повече енергия, но поне драйверите на графичните процесори няма да трябва да проверяват размера на eDRAM, защото тя вече е напълно видима и позволява на задачите, свързани с дисплейния енджин, да заобикалят L3 кеша и да отиват направо в LLC за разлика от конвенционалния сценарий с eDRAM. Все пак Intel е допуснала известна намеса при достъпа до eDRAM, тъй като някои приложения ще се нуждаят от по-голям пул от данни, отколкото предлага L3. Така че в този случай приложението ще се намира директно в eDRAM, за да се предотврати презаписването на данните в L3 и пренасочването им към следващото ниво.
Освен това Intel вече ще пуска процесори с 64MB и 128MB eDRAM, вместо да се спре само на 128MB за процесорите от поколенията Haswell и Broadwell. Това означава, че 64MB eDRAM кеш памет ще бъде налична в конфигурациите GT3e с 48 EU (Execution Units), а 128MB варианти могат да бъдат открити в конфигурациите GT4e. Можем да очакваме, че процесорите Skylake-U ще интегрират конфигурации GT3e, а чиповете Skylake-H ще вървят заедно с конфигурациите GT4e.
Линии Skylake
Skylake-Y (Core M) с конфигурируема TDP (cTDP) от 3,5-7W
Съставите ще бъдат същите като миналогодишните, но с малки промени в имената. Започвайки с фамилията Core M (с кодово име Skylake-Y), Intel ще запази нещата както досега с 4,5W TDP SoC, ниски базови честоти и цели 2,0 GHz Turbo Boost честоти. Но този път Intel затяга контрола върху внедряването на Core M в продуктите, тъй като видяхме доста проблеми с производителите на оригинално оборудване, които не спазваха конкретни указания, за да осигурят максимална производителност. Сега Intel ще даде конкретни насоки и ограничения на дизайна, които трябва да бъдат спазени от производителите и да се уверят, че ще осигурят очакваната производителност на процесора. Бихме искали също така да отбележим, че SoC Core M ще поддържат само LPDDR3/DDR3L DRAM и няма да въвеждат поддръжка на DDR4L. Може би е имало някакви ограничения при проектирането или проблеми, които възникват с консумацията на енергия, но с процъфтяването на технологиите Intel със сигурност ще въведе поддръжка на DDR4L в чиповете Core M в бъдеще.
Skylake-U (процесори с ултраниско напрежение с TDP 15 W и 28 W)
Чиповете Skylake-U ще бъдат приблизително същите, каквито видяхме от миналото поколение – 15W и 28W варианти с eDRAM конфигурации или с други думи – 2+2 и 2+3e. Освен това, както вече споменахме, чиповете Skylake-U с eDRAM ще се предлагат в два варианта – 64MB и 128MB. Повече информация за производителността можете да намерите по-нататък в ревюто благодарение на инженерната извадка на Core i7-6500U, с която се сдобихме.
Skylake-H (високопроизводителни процесори с 45W TDP)
Историята на Skylake-H подсказва, че отново ще имаме работа с процесори само с BGA цокъл (запоени директно към дънната платка) и отново чипсетът е външен за корпуса на процесора. TDP пада до 45 W от 47 W в сравнение с процесорите от поколението Haswell и ще се предлагат в добре познатите конфигурации като 4+2 и 4+4e, като последните са само 128MB eDRAM конфигурации. За щастие разполагаме с един чип, представляващ линията Skylake-H (Core i7-6700HQ), отново под формата на инженерна проба, но ще ви даде подходяща информация за производителността на процесора.
В същата категория попада и i7-6820HK, който е с възможност за потребителски овърклок. Процесорът е специално проектиран за настройка и със сигурност ще намери място в някои 17-инчови геймърски зверове.
Мобилни процесори Skylake Intel Xeon (45 W)
Преди да навлезе в сферата на настолните компютри, Intel за първи път пуска своите първи мобилни процесори Xeon, които вече са внедрени в някои конфигурации и ще се появят на пазара съвсем скоро. Това означава, че потребителите, които се нуждаят от допълнителната мощност, поддръжката на ECC и всички предимства, които Xeon може да предложи, могат да си вземат един вкъщи в мобилен вариант с TDP от 45 W.
Skylake-S (процесори за настолни компютри с TDP 35-65 W)
И накрая, Skylake-S означава настолните процесори, включително серията K (процесори с възможност за овърклок). Противно на очакванията на повечето потребители, с преминаването към 14 nm производствен процес Intel не разкри шестядрени конфигурации, запазвайки вариантите 2+2 и 4+2. Списъкът на очакваните процесори, част от фамилията Skylake-S, включва обикновените 65W процесори като i7-6700, i5-6600 и т.н., чиповете Skylake-K с възможност за овърклок и процесорите с ниско напрежение като i7-6700T, i5-6600T и i3-6100T. Както може би вече сте разбрали, десктоп процесорите ще интегрират GT2 графики с различни тактови честоти.
За съжаление, не можем да получим информация за броя на транзисторите във всяка линия, тъй като Intel престана да дава подробна информация от този вид. Най-вече защото Intel смята, че подобна информация е без значение за крайния потребител и ще даде ценна информация на нейните конкуренти.
Технологии и характеристики
Смяна на скоростта
Най-интересната функция, която виждаме в поколението Skylake, вероятно е така наречената технология Intel Speed Shift. Функцията по принцип позволява на процесора и операционната система да контролират напрежението на процесора в зависимост от текущото състояние, натоварването и честотата. Това донякъде ни напомня за технологията, която AMD внедри в новите си чипове Carrizo, за да контролира напрежението в реално време. Можете да видите стандартната реализация на технологията на изображението по-долу. Твърди се, че регулирането на P-състоянията може да отнеме до 30 ms, но ако процесорът управлява така наречените P-състояния, времето значително се намалява до около 1 ms. Сякаш дадена задача се изпълнява без излишна енергия и се регулира бързо, ефективно и съответно. Всички P-състояния от P0 турборежимите до Pn състоянията на бездействие се управляват от хардуера, а операционната система отменя управлението на ядрата.
Нещата обаче стават малко по-различни с новата технология Speed Shift. Intel връща P-състоянията до хардуерно ниво, обхващащо диапазона между най-ниските тактове (обикновено 100 MHz) до максимално разрешената честота. Това позволява много по-бърза реакция и регулира честотата според ситуацията. Тази имплементация ще намери своето място най-вече в процесорите Core M, които разполагат с голям диапазон от тактови импулси.
Въпреки това, за да работи Speed Shift както трябва, операционната система трябва да може да поеме отново контрола върху ядрата, когато е необходимо. Целият смисъл в това е да се регулират по-бързо P-състоянията, когато е необходимо (контрол на процесора) или е необходима определена производителност, за да се отговори на изискванията на дадено приложение например (контрол на операционната система). За съжаление, за да може тази функция да работи безпроблемно с процесора, операционната система трябва да поддържа Speed Shift, а понастоящем нито една операционна система не поддържа тази чиста функция. Сега Intel работи в тясно сътрудничество с Microsoft, за да внедри новата функция в Windows 10.
Както е показано на графиката по-долу, не всичко е състояние на производителността и мощността. Понякога намалената производителност може да доведе до повишено потребление на енергия и обратно. Всичко трябва да се балансира, но за целта системата трябва да събере достатъчно информация за минималната консумация на енергия, необходима на системата, за да продължи да работи. След като бъде събрана цялата информация, системата ще има за цел да остане в най-ниското възможно състояние на мощност възможно най-дълго време. Това ни води до следващата забележителна функция, която идва със Skylake.
Psys (мощност на системата)
Отново е необходима помощта на PCU (Power Control Unit – блок за управление на захранването), за да може тази функция да работи правилно или изобщо да работи. PCU е важно допълнение към процесора, тъй като следи заявките за мощност, консумацията на енергия от определени силициеви области и изчислява цялата информация, осигуряваща съществена част от управлението на мощността на процесора, работния цикъл и регулирането на честотата и напрежението.
Тъй като изчистихме това, нека разгледаме автономните алгоритми, реализирани за регулиране на консумацията на енергия и общата производителност на процесора. Intel се е справила с този проблем с два различни алгоритъма – един за висок и един за нисък обхват.
За централния процесор е много трудно да разбере дали потребителят се нуждае от по-бърза или по-ефективна работа, така че тук се намесва автономният алгоритъм за висок обхват. Обикновено, за да се вършат нещата по-бързо, се нуждаем от повече сурова мощност, но това е за сметка на по-голямо потребление на енергия, така че затова алгоритъмът може да бъде предварително програмиран от операционната система или от производителя на оригинално оборудване на базата на процентно увеличение на производителността за процентна загуба на ефективност. В някои конкретни ситуации, когато е необходима бърза производителност, а в някои – фиксирана функция. Това отново се анализира от алгоритъма и може да се регулира от операционната система.
Като цяло целта на Speed Shift не е общата производителност, а ефективността. Бихме искали да наблегнем на това, защото синтетичните бенчмаркове като Cinebench, Novabench и др. няма да регистрират увеличение на суровата производителност поради стабилния характер на бенчмарковете. Въпреки това при други приложения като офис работа, сърфиране, конферентни разговори, видеоразговори, където е необходимо многократно регулиране на напрежението и честотата, промяната ще бъде забележима.
Балансиране на управлението на мощността
Балансът на управлението на мощността е от съществено значение за цялостната производителност и ефективност. По време на продължително натоварване мощността трябва да се разпределя там, където е най-необходима, защото ако е обратното, това може да доведе до спад в производителността. Например, повече мощност на процесора няма да е необходима, когато iGPU иска мощност поради натоварване, свързано с графиката. Сега производителите на оригинално оборудване, които ще интегрират процесори Skylake-YUH, могат да имат достъп до промяна на следните характеристики на системата: граница на пълзящата средна температура (RATL), температура на SOC/корпус (PL1), устойчив ток на регулатора (PL2) и защита на тока на батерията (PL3). Крайният резултат е ефективно разпределение на необходимата мощност между ядрата, графиката и системата и поддържане на сумарната мощност в рамките на PL1.
Циклично натоварване
Duty Cycling е функция, която беше въведена в предишното поколение Broadwell, но се прилага само за iGPU. Сега Intel активира същата функция, но и за ядрата на процесора. Става въпрос за надпреварата между състояние на покой и заспиване и обратното. Основната цел на тази функция е да се свърши работата толкова бързо, колкото може процесорът, и след това да се върне в състояние на покой за повишаване на енергийната ефективност.
Колкото и лесно да звучи, реализацията на тази функция среща препятствие. Необходимо е определено количество напрежение, за да се задействат транзисторите. След преминаването на този праг транзисторите стават активни и навлизат в “ефективната област”, която се вижда на графиката по-долу, и както се оказва, няма смисъл от по-нататъшно намаляване на честотата, за да се намали консумацията на енергия. Това не е ефективно.
Intel решава въпроса по доста интригуващ начин и ето къде блести Duty Cycling. Технологията позволява на iGPU, както и на процесора, бързо да преминават между включено и изключено състояние и да заобикалят проблема с прага. Няколко режийни задействат ядрата на CPU (или GPU), за да ги събудят и да ги върнат в режим на заспиване. Intel твърди, че функцията DCC дава възможност за пестене на енергия близо до “само изключено състояние”.
Въпреки че това е чудесен начин за намаляване на консумацията на енергия и достигане на цифри, които състоянието на празен ход не може да постигне, има друг проблем, с който Intel се справи с лекота. Операционната система не може да си позволи лукса да изключва процесора за по-дълги периоди от време, затова Intel е намерила точката на баланс, в която ядрата на процесора могат да останат изключени, без да пречат на работата на операционната система. Процесът може да се случва толкова често, колкото 800 микросекунди. Изображението по-долу перфектно илюстрира какво представлява процесът и той може да бъде съответно коригиран, за да отговаря на нуждите.
Това може би е най-ефективната функция за пестене на енергия, която Intel може да предложи в новите процесори Skylake. С DCC Intel допълнително оптимизира времето, през което се включват и изключват ядрата на CPU и iGPU, без това да влияе на операционната система.
Интегриран графичен процесор – Gen9 графика
Нещата в отдела за графични процесори са малко по-различни. Gen9 добавя още една конфигурация върху GT3 – GT4e. Новата добавка носи още една порция резени EU, а наличната eDRAM е 128MB, като оставя GT3e в Iris и GT4e в iGPU Iris Pro. Можете също така да разгледате изображението по-долу, което обяснява кои функции идват с всеки SKU.
Същите функции за пестене на енергия, които вече обяснихме, в предишния раздел, се отнасят и за iGPU. Отделете време и разгледайте изображенията по-долу за повече информация относно допълнителните методи за пестене на енергия и други функции.
Многопластови наслагвания MPO
Вероятно това е най-вълнуващата функция, обявена при графиките Gen9. Често, когато виждаме на екрана изображения или анимации, които са изкривени, наклонени или изискват някакво редактиране, изображението се зарежда в паметта, изпраща се към графичния процесор, след това обратно в DRAM и накрая към контролера на дисплея. Този кръговрат коства енергия и затова MPO открива до 3 равнини и ги запълва в собствените им буфери, без да отива към графичния процесор. Въпреки това има някои неща, които Intel все пак ще трябва да вземе предвид – какво става, ако едно от приложенията скрие друго, но последното все още се нуждае от някаква работа, която да бъде извършена, и след това не се изхвърли правилно? В режими на цял екран, които не са свързани с операционната система и тя ще го разпознае като една единствена равнина и ще се повтаря същият цикъл DRAM -> GPU -> DRAM -> DWM.
С всички имплементации Intel гарантира 17% по-малко използвана енергия при гледане на видеоклипове с резолюция 1080p@24 на QHD екран.
Производителност и сравнителен анализ
Можете да видите резултатите от двата инженерни образеца, с които разполагаме – Intel Core i7-6700HQ и Core i7-6500U и техните графични процесори – съответно Intel HD Graphics 530 и Intel HD Graphics 520, като и двата включват конфигурация GT2.
Производителност на процесора
Резултатите са от Photoshop теста ни (по-ниските са по-добри)
Резултатите са от Fritz chess бенчмарка (по-високите са по-добри)
[ad_728]
Производителност на GPU
Резултатите са от 3DMark: Fire Strike (Graphics) бенчмарка (по-високите са по-добри)
Ако все още не сте го направили, погледнете къде са поставени процесорите (Core i7-6500U и Core i7-6700HQ), включени в прегледа, в нашите класации:
Долната линия
Intel също така твърди, че новите процесори Core M ще осигурят с 40% по-добра графична производителност при значително понижена консумация на енергия. Пропуснахме да отбележим и това, че “членовете на семейството” на Core M ще се сдобият с нови имена – Core m3, m5, m7, следвайки линията Core i7, i5, i3, за да има по-малко объркване. Нови функции като поддръжка на RealSense на Intel, която технология отразихме в нашия не толкова скорошен преглед.
Що се отнася до Skylake-YUH, Intel посочва 60% увеличение на ефективността спрямо процесорите Haswell-YUH, разчитайки на новите функции, които вече обсъдихме в предишния раздел.
Нещо повече, твърди се, че GT4e със 128MB eDRAM и 72 EU (Execution Units) може да се сравнява с 80% от дискретните графични процесори, които в момента се предлагат на пазара, което между другото е доста впечатляващо, ако е вярно, разбира се.
Всички нови реализации изглеждат добре на хартия, но може да се спори дали тези нови функции ще предизвикат голямо въздействие върху действителното потребителско изживяване в реалния свят. По-нататъшните тестове на крайните устройства ще потвърдят или отхвърлят твърденията на Intel, но все пак ще ни трябват още няколко месеца, за да започнат доставките на устройствата и Windows 10 да поддържа новите функции.
the 6500u skylake gpu actually went backwards in igpu performance compared to the broadwell 5500u igpu, don’t know what is going on with that.
There’s the part where the CPU we’ve tested is actually an engineering sample, so this might be the main reason here.
I don’t comment of artiles often at all, but this article and this whole site is very helpful, most of what is in this article is nowhere to be found of all other i7 6700hq/Skylake reviews. Thanks again for the well written and very informative work!
I’ve been using a laptop with the 6500U for a month now! I really have no idea if it’s better than 5th Gen cuz I never used one but it definitely has some improvement over the Haswell processors. The HD 520 is much better than the HD 4000 series. It even handles some latest game titles in low to medium settings (1366×768, nt sure about 1080p). Overall I guess it’s good to shift if you already own a 4th or 3rd gen laptop!