Intel Haswell - Core i7 4770K

Zoran Petrović
Sledeći korak koji očekujemo će biti predstavljanje 14-nanometarskog proizvodnog procesa u vidu Broadwell “Tick”-a, a Intel je njegovo predstavljanje optimistično najavio za jun naredne godine. Već kod Sandy Bridge bilo je jasno koliko je veliki zalogaj bila ova poslovna strategija. Nakon nekoliko prvih koraka počela su odlaganja, prvo u vidu mesec dana, onda nekoliko meseci, da bismo Haswell čekali šest meseci duže nego što je bilo prvobitno planirano. Takođe, da bi ova strategija imala smisla od Intela se očekuje da sa svakom novom generacijom “izmišlja toplu vodu”, a to čak ni gigantima njihovog kalibra ne može da pođe za rukom. Koliko je priča bila fascinantna u samom startu, toliko je došlo do njenog laganog razvodnjavanja, bilo da su u pitanju rokovi, performanse, potrošnja ili previše optimistična očekivanja. Pred nama danas stoji Core i7 4770K, perjanica Intel ponude i naslednik Core i7 3770K. Krenimo redom.

Haswell od A do Š
Kada je nomenklatura u pitanju, Intel je nastavio praksu koju je utemeljio kod Sandy Bridge, pa prvi deo numeričke oznake obeležava generaciju – ovoga puta četvrtu, ostala tri broja predstavljaju “klasno pozicioniranje”. Ovo znači da će modeli 46xx po pravilu biti jači od 45xx ili 44xx, naravno tu su i poznati sufiksi: “K” za modele sa otključanim množiocem, “S” i “T” za low power modele orjentisane ka performansama, odnosno potrošnji. Tu su i novi “R” procesori koji će označavati modele sa najjačim GPU-om u sebi (GT3e). Naravno, treba očekivati i “P” modele koji će biti uskraćeni za GPU deo. Sa mobilne strane postoji gruba podela na CPU-ove namenjene Ultrabook računarima – “U”, SoC (System on Chip) koji poseduje novu Intel “Iris” grafiku i “Y”, SoC sa najmanjom potrošnjom, i CPU-ove namenjene “regularnim” laptop računarima dual i quad core “M” i quad core “H” modele sa “Iris Pro” grafikom.
Pre nego što se pozabavimo konkretnim desktop modelom, evo i malo informacija o samoj Haswell mikroarhitekturi. Dobar deo informacija bio je poznat i pre nego što smo mi na test dobili procesor, ali nije zgoreg da se osvrnemo malo na poboljšanja o kojima Intel govori.

U samom startu Intel se ogradio kada je najavljivao Haswell kada su CPU performanse u pitanju. Naime, rečeno nam je da ne očekujemo revolucionarni korak na ovom polju, naravno, unapređenja uvek ima, u velikom broju, ali da će ovoga puta fokus biti na dve stvari – potrošnji i GPU delu.
Sa CPU strane postoji nekoliko bitnih promena, ali nema svrhe sve ih nabrajati već ćemo se fokusirati na najbitnije. Pre svega sa organizacione strane izvršena je optimizacija. Kao i svaki put, prediktor grananja (Branch predictor) i hardverski prefetcher (deo koji učitava informacije iz memorije unapred) su dobili svoje revidirane algoritme rada, pa sada sve operacije izvršavaju brže i efikasnije, što je jako bitno kada su performanse u pitanju jer se radi o možda dva najbitnija dela procesora.
Prevedeno na “narodni jezik” optimizacija ove dve komponente direktno podiže IPC (broj instrukcija koje se mogu obraditi po jednom “kloku”), a samim tim direktno i performanse. Kao i svaki put teži se povećanju internih bafera, pa su ovoga puta proširenje memorije dobili OoO (Out of Order), Store (čuvanje) i Load (učitavanje) baferi. Logičan korak prilikom povećavanja pomenutih bafera je i povećavanje registara za rad sa celobrojnim i vrednostima sa pokretnim zarezom (floating point).

Sva ova unapređenja omogućila su jednostavniju implementaciju nove generacije AVX instrukcija (AVX2). AVX je predstavljen kod Sandy Bridge arhitekture, a u suštini se radi o FMA jedinicama koje su zadužene za proste operacije (sabiranje i množenje). Ako za trenutak obratimo pažnju na arhitekturu procesora, kod koga se svi zadaci u suštini i “razbijaju” do prostih operacija, onda ova priča ima veću težinu. Same FMA (Fused Multiple Add) jedinice omogućavaju izvršavanje operacija sabiranja i množenja u jednom koraku, pa se broj ciklusa potreban za obavljanje ovih operacija smanjuje.
Da podsetimo FPU jedinica kod AMD procesora već od Bulldozer generacije ima FMA4 instrukcijski set, a hardverski FMA3 koji sad viđamo kod Haswell generacije postoji implementiran u Piledriver jezgrima. Osnovna razlika između FMA4 i FMA3 je u broju operanada. Naime FMA ima formu: d = a + b x c. Kod FMA4 je moguće da se svaki operand nalazi u zasebnom registru, dok FMA3 zahteva da “d” bude u jednom od registara koji sadrži “a”, “b” ili “c”. Sa tri operanda izvršni kod je kraći i hardverska implementacija je jednostavnija, što znači i veću efikasnost, a samim tim i bolje performanse.

Još jedna bitna stvar koju je Intel promenio kod Haswell generacije je razdvajanje keša unificirane frekvencije koji je predstavljen kod Ivy Bridge generacije. Sa ove tačke gledišta razvojni tok keš memorije možemo posmatrati kao slepo crevo iliti neuspeli pokušaj, jer se sa Haswell arhitekturom pokazalo da je jedinstvena keš frekvencija efikasnija i bolji od verzija sa različitim taktovima. Nakon neuspešnog eksperimenta Intel se vratio na postavke vrlo uspešne Nehalem arhitekture i predstavio novi CPU sa kešom za CPU, GPU i L3, koji ima jedinstvenu frekvenciju. Naravno da je nova reorganizacija dovela do manje potrošnje, veće efikasnosti, boljih performansi… Iris
Nova generacija procesora donela je unapređenja i na polju integrisane grafike. Intel je doneo odluku da dosta ozbiljnije pristupi razvoju grafičkog procesora, pa su novi GPU-ovi, tačnije dve najjače verzije dobile ime – Iris. Radi se o Iris i Iris Pro grafikama pre svega namenjene prenosnim računarima, ali i desktop verzijama. Nova grafika bi trebala da duplira performanse u poređenju sa prethodnom generacijom iGPU-ova, naravno sa unapređenim Quick Sync transkoding operacijama. Grafike su podeljene u tri dela: GT1, GT2 i GT3.

Najslabija GT1 verzija ima grafiku koja se prosto zove “Intel HD Graphics” i raspolaže sa 10 EU (HD Graphics 3000 je imala 12, a HD Graphics 4000 16 EU). Sledi GT2 koja će se nalaziti u najvećem broju procesora i koja je podeljena na HD4200, HD4400 i HD4600. Svi GT2 modeli imaju 20 EU, a oznake odvajaju modele sa različitim radnim taktovima. Na vrhu se nalazi GT3 sa čak 40 EU. Verzije koje imaju radni takt do 1,1 GHz su nazvane “HD 5000”, GT3 sa maksimalnim klokom do 1,3 GHz ima Iris nomenklaturu i zove se “Intel Iris graphic 5100”. Najjača verzija, GT3e se naziva “Intel Iris graphic 5200”. Kodna oznaka GT3e je skraćenica od  (GT3 + embedded DRAM) jer se radi o grafici koja ima svoju memoriju, koju popularno zovu “L4 keš memorija”.
FLOPS je akronim od “FLoating-point Operations Per Second” i predstavlja jedinicu mere performansi računara ili nekih njegovih delova koji mogu da nezavisno obrađuju informacije (CPU, GPU). Da je Iris veoma ozbiljan i ambiciozan projekat govore i teoretske performanse po kojima Iris Pro grafika ima čak 832 GFLOPS naspram 691,2 GFLOPS, koliko ima NVIDIA GeForce GT 650M. Iako se radi o teoretskim podacima, jasno je da tu ima mnogo sirove snage, te da je Intel sa Iris udario tamo gde je bio najslabiji. Očekivano ideja iza Iris projekta je ojačavanje GPU performansi kod Ultrabook računara i tableta kako bi bili konkuretni i na poljima multimedije.

Intel Z87 Express
Sa novom generacijom procesora Intel je predstavio i novi čipset. Opet, nomenklatura se kreće po ustaljenoj praksi, pa imamo čipsetove koji počinju sa 8. Najjači je Z87 Express, a tu su i slabije verzije (H87, Q85, B85…) koje ćemo videti uskoro. Ukratko, Z87 Express ne donosi previše novina sa svoje strane. Prva i najbitnija stvar je izmenjeni soket. Za razliku od LGA 1155, Intel se vratio korenima i predstavljanju novog soketa za svaku generaciju, pa sada novi soket ima oznaku LGA 1150, i broji 1150 iglica. Intel sigurno ima logično objašnjenje zbog čega je ovo potrebno, i zbog čega je soket morao da bude promenjen, ali smo sigurni da je presudila činjenica nekompatibilnosti sa prethodnom generacijom čime se novi korisnici primoravaju da kupuju nove ploče u paketu sa novim procesorima.

Tu je isti broj USB portova podržan kroz čipset kao i kod prethodne generacije (14), a sada ima dva USB 3.0 porta više, čime dolazimo do maksimalnih šest USB 3.0 portova koje čipset može da obezbedi. Za razliku od prethodne generacije gde su samo USB 3.0 kontroleri bili kontrolisani od strane xHCI, ovaj interfejs je sada zadužen za sve USB portove. Za razliku od dosadašnjih OHCI, UHCI i EHCI arhitektura koje su kontrolisale USB 2.0 i starije portove xHCI ima veliki broj prednosti. Nova arhitektura omogućava efikasnije operacije, minimizacija pristupu memoriji kada je port u “idle” stanju, eliminišu se upis u registre, a minimizuje čitanje pri normalnim transferima podataka…
Broj SATA portova je ostao isti (maksimalno šest), ali je za razliku od dosadašnja dva SATA 6 Gb/s porta sada moguće da svih šest budu po bržem standardu. Takođe, za razliku od serije 7 gde je u B i Q čipsetovima postojala nativna podrška za PCI slotove, toga više kod serije 8 nema. Ne sumnjamo da će dodatnim kontrolerima moći da se obezbedi i po koji PCI slot, ali je Intel jednom za svagda rešio da “ubije” ovaj prastari interfejs. Takođe, kontrole digitalnog interfejsa je pomerena u sam CPU, što nije bio slučaj kod serije 7.
CPU je i dalje zadužen za PCI Express konekcije, pa ćemo podsetiti da je na taj način obezbeđeno 16 PCI Express 3.0 linija u verziji (x16 ili x8/x8 ili x8/x4/x4). CPU, kao što smo napomenuli kontroliše i tri nezavisna displeja, a tu su i dva kanala ka DDR3 memoriji sa nativnom podrškom za DDR3 1600 MHz. Očekivano, unapređeni memorijski kontroler će bez ikakvih problema podržavati i 2133 MHz, a iz Intela kažu da ni barijera od 3 GHz nije nedostižna sa Haswell procesorima… još samo da neko pronađe odgovarajuću memoriju.

Komunikacija procesora sa čipsetom se, kao i dosad obavlja preko FDI i DMI 2.0 interfejsa. Čipset daje dodatnih osam PCI Express 2.0 linija, do 14 USB portova, od toga maksimalno šest USB 3.0. Čipset daje i šest SATA postova, koji svi mogu podržati SATA 6 Gb/s i biti u SATA ili eSATA izvedbi. Tu su i Intel HD Audio, kao i Gigabitni LAN te tehnologije poput Intel Rapid Storage sa RAID podrškom, Intel Smart Connect i Intel Rapid Start. Uz sve pomenuto postignuta je i dodatna efikasnost na polju potrošnje, pa novi čipsetovi troše osetno manje, što bi posebno trebalo da se odrazi na autonomiju kod mobilnih verzija. Intel Core i7 4770K
Kao zamena za Core i7 3770K, model koji je nama došao na test pokazao se vrlo sličan kao procesor prethodne generacije. Osim različitog podnožja i rasporeda konektora kojih sada ima pet manje oba procesora izrađena su u istom (22 nm) proizvodnom procesu, oba imaju istu nominalnu (3,5 GHz) i istu Turbo frekvenciju (3,9 GHz), sa po četiri fizička i dodatna četiri logička jezgra. Količina keš memorije nije promenjena pa i 4770K ima 2x 32 KB instrukcijskog i 2x 32 KB keša za podatke na prvom nivou. Keš drugog nivoa (L2) broji ukupno 1 MB (256 KB po jezgru) dok deljene L3 keš memorije ima ukupno 8 MB. Kako se radi o “K” verziji procesora, množilac je “otključan”, pa je ovaj procesor idealan za overklokere i one koji ne žele da se zadržavaju na nominalnim taktovima. Ono što nas je malo iznenadilo je maksimalni TDP koji je povećan na 84 W, naspram 77 W kod 3770K. Naš model ima najjači GT2 GPU – HD 4600 sa 20 EU i taktom koji se kreće u rasponu od 350 do 1250 MHz.

Test platforma bila je sačinjena od ASUS Maximus VI HERO matične ploče, 2x 2 GB Patriot Sector 5 RAM-a na 2000 MHz, nominalno postavljenog na 1866 MHz sa cl9 latencijama. Na raspolaganju nam je bilo Cooler Master napajanje najnovije generacije od 900 W i WD HDD kapaciteta 500 GB.

Iskoristili smo priliku da uporedimo procesore dve generacije, pa smo na Gigabyte Z77X-D3H “uboli” Core i7 3770K i direktno uporedili rezultate na svim poljima. Ono što je primetno kod našeg primerka i matične ploče na kojoj smo testirali je da overklokovanje nije dozvoljeno kada je Turbo isključen. Naravno, ovo se može preduprediti kod konkretnog modela tako što se fiksiraju maksimalni i minimalni množilac, tako da prilikom overkloka ekstra pažnju morate obratiti na Turbo parametre. U konkretnom slučaju ploča je dozvoljavala podešavanje Long Duration Packet Power Limit parametra koji definiše tačku potrošnje kada procesor obara takt (throttle point). Tu je i Package Power Time Window što je vreme u sekundama za koje je procesoru dozvoljeno da “probije” TDP.


Short Duration Package Power Limit je opcija oko koje treba biti obazriv jer definiše najveću moguću potrošnju procesora koje on može da izdrži za kratko vreme kako bi kompenzovao iznenadne padove u napajanju prilikom ekstremnog opterećenja. Naravno da tu postoji bar još pedesetak opcija koje se moraju podesiti prilikom overkloka, ali smo hteli da vam skrenemo pažnju da se overklok obavlja u okviru Turbo moda, zasad i na konkretnom modelu. Jasno nam je da na ovaj način Intel želi da što je moguće više ograniči overklok, što se onima koji vole da “cede megaherce” nimalo neće svideti. 

Uz malo muke, uspeli smo da ostvarimo apsolutno stabilnih 4,5 GHz (42 x 107 MHz) sa naponom bliskim 1,4 V. Napominjemo da je ovom prilikom 4770K dobrano namučio naš CoolerMaster Hyper 212 EVO kuler, koji je u pojedinim trenucima sa push-pull konfiguracijom ventilatora imao problema da temperaturu drži ispod 100 stepeni. U poređenju sa 3770K koji je na 4,7 GHz temperature držao ispod 90 stepeni moramo priznati da nismo oduševljeni sa termalnom disipacijom novog Intel procesora, te da ćete za OC trebati da nabavite ozbiljno hlađenje ukoliko želite da vam CPU poživi.
 1 na 1
SiSoft Sandra kao aplikacija za merenje sirove snage različitih delova CPU-a pokazala je prednosti nove arhitekture na svim poljima. Dok se razlike u najvećem broju testova svode na desetak procenata kada je CPU multimedija u pitanju brojke pokazuju napredak i do 40% u nekim slučajevima. Za ovo je kriva i grafika koja preuzima deo poslova na sebe, ali i unapređenja na raznim poljima kada je CPU arhitektura u pitanju. Bili smo neprijatno iznenađeni da saznamo da su unapređenja u radu sa memorijom mala do nikakva, pa novi korisnici, osim podrške za više frekvencije neće videti maltene nikakav boljitak na ovom polju. 3DMark testovi su, pre svega zbog grafike, ali i zbog Physics dela dali osetnu prednost novom procesoru nagoveštavajući pravi rat pred dolazak testova grafičkih performansi.







 Možda i najbolji primer direktnog poređenja CPU snage pokazuju Cinebench i Nuclearus testovi gde se vidi da prava razlika ne prelazi 10% kada je nova generacija u pitanju. Ono što nas je iznenadilo su performanse pri obradi video materijala gde ni najnoviji Media Show Espresso, specijalno optimizovan za Haswell arhitekturu, pa i x264 benchmark nisu izmerili primetnu razliku, iako smo očekivali da će na ovom polju unapređeni Quick Sync i HD grafika da zablistaju.








 Najzanimljiviji deo, a samim tim i najobimniji je ostavljen za kraj. Za testiranje GPU performansi smo iskoristili novu, osveženu bateriju testova koja obuhvata veliki broj sintetičkih aplikaciji i najnovijih igara, kako bismo plastično pokazali koliki je napredak u realnim scenarijima, a ne na papiru. Očekivano Intelovih “3-5x bolje performanse” je ono u šta niko nije poverovao, ali ostavljamo mogućnost da nas GT3, odnosno Iris grafike isprave. GT2 u poređenju sa najjačim integrisanim GPU-om prethodne generacije – HD4000 predstavlja veliko unapređenje. Pored skoka u arhitekturi i većeg broja EU, odvajanje taktova keš memorija je imalo veliki uticaj na performanse, pa dok se razlike u sintetičkim testovima kreću od 30-50% u igrama ćete osetiti između 20 i 35-40% razlike sa novom grafikom, što je veliki pomak.
Ako na sve to dodate i bržu memoriju, blagi overklok shvatićete da ćete na integrisanoj grafici u igrama poput novog Bioshocka, Sniper Elite, Hitman Absolution i Resident Evil 6 imati igrive rezultate. Kada se ovo uporedi sa konkurentskim rešenjem u vidu AMD grafike u višestruko jeftinijem APU možemo da primetimo da se Intel opasno približava onome što AMD nudi. Naravno, koncept APU-a je totalno drugačiji, jer se kod Intela radi o high performance CPU delu dok je kod AMD-a APU fokusiran na potrošnju, osrednje performanse i nisku cenu, ali je odlična prilika da se pokaže napredak Intela u odnosu na prethodnu generaciju.











 Haswell je sa sobom doneo unapređenja na poljima na kojima je to obećao – pre svega GPU, pa onda potrošnja, performanse i efikasnost. U pogledu arhitekture ovaj Tock donosi najmanje unapređenja, ako pogledamo keš memoriju, možda je arhitektura i vraćena unazad, ali ukupno gledano boljitak je prisutan. Najveća i najbitnija promena je novi GPU. Intel je rešio da Iris bude veoma bitan faktor u budućnosti i tako se i ponaša. Dok ne dobijemo neki od modela sa GT3 grafikom ne možemo da imamo celokupnu sliku, ali smo se prijatno iznenadili performansama u igrama i neprijatno performansama u radu sa multimedijom gde skoka gotovo i da nije bilo.

Takođe tu je i pitanje potrošnje i prevelikog grejanja koje je evidentno i koje se definitivno nikome neće dopasti. Na to dodajte i činjenicu da za Haswell morate da menjate i matičnu ploču, što će potencijalne kupce baciti u dodatno razmišljanje. Napomenućemo i ograničene OC mogućnosti, što povlači kvalitetne (skupe) ploče za dobre OC rezultate, veliko zagrevanje u procesu i neveliku OC marginu, pa ni na ovom polju ne možemo naročito da pohvalimo novi CPU.
 
Ako se fokusiramo na grafiku kao jedinu pravu svetlu tačku novog procesora opet smo u problemu, jer teško da će neko izdvojiti preko 300 € za CPU i oko 200 € za dobru ploču da bi se igrao na integrisanoj grafici, posebno u Srbiji. Nova arhitektura je na papiru donela svašta, a osim grafike, u praksi – ništa. Marginalno bolje performanse nikako nisu preporuka jer se zahteva od vas da menjate matičnu ploču, a to nema smisla jer su procesori prethodne generacije više nego konkurentni u svim sferama. Čak ni Quick Sync više ne može biti izgovor Intelu kada bude reklamirao svoje nove procesore.

Kao i vama nakon čitanja teksta, i nama je posle testiranja ostao neki čudan osećaj u vazduhu. Jedino pravo unapređenje nema gotovo nikakvog smisla na desktop platformi, dok je ostatak manje-više marketinški trik, udica sa gumenom bombonom na kojoj piše jedina dobra stvar – GPU. Lepo zvuči, ali kada se zakačite shvatite da nema previše smisla. Ostaje samo da se nadamo da će Haswell biti dobra osnova za Broadwell, te da će novi Tick biti prava stvar i razlog da zamenite svoju Intel platformu, jer ova to definitivno nije. Nova platforma na desktop polju ima smisla samo ukoliko kupujete nov, gotov računar sa svim komponentama, ali svi koji razmišljaju o apgrejdu mogu da mirno spavaju znajući da su njihovi Ivy Bridge, pa i Sandy Bridge procesori rame uz rame sa novajlijama.
Prednosti:
– Unapređena grafika
Mane:
– Novi soket – Veća potrošnja – Minimalni skok u performansama – Veće grejanje, posebno pri overkloku – Marginalni pomak u OC
Intel Core i7 4770K procesor za potrebe testiranja ustupio Intel. Matičnu ploču ASUS Maximus VI HERO za Core i7 4770K ustupio ASUS. Matičnu ploču Gigabyte Z77X-D3H za Core i7 3770K za potrebe poređenja ustupio Monitor.