Úsporné procesory Intel Haswell a generační srovnání
Nečekaně často se mě lidé ptají, jak je to vlastně s výkonem nových úsporných procesorů Intel Haswell. Obvykle jde o ty, kteří si plánují koupit nový notebook a bojí se, zda si s výkonem nepohorší proti stávajícímu, „dosluhujícímu“. Odpověď není jednoznačná. Jsou situace, kdy si někdo možná koupí slabší stroj, než dříve měl.
V poslední generaci notebooků výrobci prosazují trend osazování především úsporných variant procesorů. Tlačit se je k tomu snaží i Intel, který by chtěl, aby byla jeho platforma vnímána jako úspornější a může si dovolit jít s výkonem dolů, neboť nemá z hlediska výkonu aktuálně žádnou konkurenci. Naopak se okolo množí pomatenci, kteří si myslí, že ARMové čtyřjádro v mobilu je přece to samé jako čtyřjádrové Core i7 ve velkém notebooku.
V aktuální nabídce je vidět, že se vedle klasických 15,6“ notebooků s plnou výbavou a optickou mechanikou vyrojila řada úsporných a o něco tenčích modelů, kde by člověk musel hledat klasické procesory (TDP ~35 W) snad s lupou. Smutná je situace hlavně pro ty, kteří hledají kompaktní řešení s plným výkonem a dobrou výbavou – od něčeho podobného postupně výrobci odchází ve prospěch nerozšiřitelných úsporných notebooků, kde je výbava pouze základní.
Podívejte se třeba na pracovní notebooky s úhlopříčkou 12“. Dříve měli HP, DELL i Lenovo něco, kam šlo dát plnohodnotné dvoujádro Core i7, jenže pak odpadl DELL i HP a pouze Lenovo mělo svůj 12“ ThinkPad X220/X230, který nabízel všechno to, co velké notebooky (konektory, možnost plnohodnotného SSD a disku i dva sloty pro paměť), jen v menším provedení. Teď už není ani ten, protože nástupce (X240) už má jen úsporný procesor a všechna další typická omezení (navíc má klávesnici, kde nefunguje správně Home/End, ale to je jiný příběh). Posledním ostrůvkem je Fujitsu, které do 13“ LifeBooku E733 dokáže narvat plnohodnotný procesor i optickou mechaniku, přestože váží jen 1,6 kg (lze jej dokonce nakonfigurovat i s čtyřjádrem).
Testy hrubého výkonu
Zpět k procesorům. Když testuju obecný výkon procesoru, mám nejradši test Cinebench, který simuluje skutečnou zátěž renderingem 3D scény – tedy hrubý výkon. Ten se testuje dvěma způsoby, které jsou pomalu stejně důležité.
První zjišťuje celkový výkon procesoru. Zjistí si počet vláken, které procesor zvládne zpracovat současně (dvoujádrové Core i5 zvládne na každém jádře dvě vlákna, takže dohromady čtyři), a do nich úlohu rozdělí. Tímto způsobem (= paralelizace) lze využít všechny výpočetní jednotky uvnitř procesoru. Takto pracují moderní programy při výpočetně náročných úlohách – 3D rendering, zpracování videa a zvuku, vyvolávání fotek z RAWů, práce s archivy nebo různé analýzy.
Druhý zjišťuje výkon pro jedno vlákno. Program celou úlohu provádí v jednom vlákně, což zpravidla znamená, že je využito pouze jedno procesorové jádro a ne nutně všechny jeho výpočetní jednotky (záleží na efektivitě algoritmu). Proč tohle testovat? Spousta úloh, které osobní počítač provádí, nejsou paralelizované. Buďto se tím nikdo nechtěl zabývat, nebo by to bylo příliš komplikované (typicky i dnes má spousta moderních her celou herní logiku v jednom vlákně). Pocítíte to při všem možném, různé pluginy do prohlížečů, celý Firefox, Windows Update a hromada různých akcí napříč všemi programy. Přesně z toho důvodu mají procesory různé „turbo“ režimy, které procesor při podobně neefektivním využití automaticky přetaktují.
V praxi tedy celkový výkon značí, jak rychle budete provádět dlouhodobější náročné aktivity (např. zmíněné zpracování videa), tedy jestli si na výstup počkáte pět minut, nebo deset. Výkon pro jedno vlákno zas značí, jakou bude mít počítač odezvu v programech.
Výsledky
Vzal jsem několik různě starých notebooků, které byly zrovna po ruce, a provedl na nich test Cinebench (R11.5) v 64bit variantě (k tomu jsem pak přihodil ještě pár výsledků z notebookcheck.net). Pro lepší orientaci ve výsledcích bych dodal, že i3/i5/i7 udává výkonovou kategorii v rámci nabídky Intelu, první číslo za pomlčkou značí generaci (2 = Sandy, Bridge, 3 = Ivy Bridge, 4 = Haswell, tříčíselné modely jsou z první generace). Procesory s M v názvu jsou základní dvoujádrové typy s mezní spotřebou ~35 W, Q značí čtyřjádra a U pro změnu úsporné varianty s mezní spotřebou ~15 W. Výjimkou jsou tady Atom a Core2 Duo. Jde o Atom poslední generace, který do tabletů přichází až v posledních měsících. Core2 Duo T9900 je nejvýkonnější mobilní dvoujádro pod názvem Core2, které se kdy prodávalo (takt 3,1 GHz). Slabší Core2 Duo lze snadno ve výsledcích odhadnout pomocí trojčlenky dle poměrů taktů (Core2 Duo s polovičním taktem má přibližně poloviční výkony v obou testech).
Z výsledků lze vyčíst následující:
(1) Pokud jste v situaci jako já, že máte pět let starý notebook (zde ThinkPad T400) a v něm nějaké lepší Core2 Duo doplněné SSD, může se klidně stát, že koupí moderního tenkého notebooků s úsporným Core i5 si z hlediska odezvy programů nepolepšíte (ani nepohoršíte). Rychlejší budou pouze paralelizované úlohy, nicméně na rozdíl pět let ne o moc. Zde má smysl brát leda dražší varianty Core i7.
(2) Pokud vám jde hlavně o to, aby se rychle renderovala videa sestříhaná na cestách, nemá cenu přechod ani ze čtyři roky starého čtyřjádra na úsporné dvoujádro. Raději zůstaňte u čtyřjader i nadále. Zejména u Sandy Bridge (3 roky stará záležitost) stoupl výkon výrazně nahoru a ani nejmodernější dvoujádra Haswell Core i7 s TDP 37 W nemají podobný výkon (ten je v multi okolo 3,7 bodu). Tady je smutné, že řada 14“ pracovních notebooků už v generaci Haswell čtyřjádro nenabízí. Od modelů, zmiňovaných dříve v článku (HP a DELL), už není nástupce s čtyřjádrem (rozhoupalo se jen Lenovo s T440p a Fujitsu s LifeBooky E).
(3) Pokud měníte notebook co dva/tři roky a vybíráte v univerzálních 14“ modelech, máte teď pravděpodobně plnohodnotné dvoujádro Sandy Bridge. Při přechodu na úsporné dvoujádro Haswell stejného typu (i5/i7) bude výkon v průměru o pětinu nižší. V určitých situacích maximálně stejný. U Ivy Bridge je situace podobná, jen tato generace má o něco vyšší takty, takže je rozdíl místy malinko vyšší.
(4) V případě, že vás někde v letáku učarovat konvertibilní tableto-notebook s čtyřjádrovým Atomem, o kterém jste slyšeli, že už má docela dobrý výkon, je dobré říct, že jde pouze o výkon při využití všech jader. Tam jej lze přirovnat téměř k 2,0GHz Core2 Duo z roku 2008 (což je pořád docela použitelný procesor). Nicméně pokud jde o reakce systému a situace jako načítání komplikované webové stránky, je rozhodující výkon pro jedno vlákno a ten je v porovnání s 2,0GHz Core2 Duo poloviční. S čím jej lze srovnat? S 1,5GHz Pentium-M z roku 2003.
Závěrem
Z napsaného si můžete odnést, že pokud je pro vás výkon stále prioritou, měli byste brát v potaz, že při dvou až tříleté obměně notebooku bude přechod z normálního na úsporný procesor (stejné třídy) znamenat spíše snížení výkonu, a to pochopitelně tím větší, čím lepší procesor jste si dříve v notebooku koupili (u čtyřjader je rozdíl propastný). Záleží pak jen na vás, zda si raději zvolíte výhodu v podobě nižší spotřeby, nebo dáte přednost vyššímu výkonu pravděpodobně na úkor vyšší hmotnosti. V případě, že chcete vyměnit starší notebook čistě kvůli nedostatku výkonu, měli byste se úsporným variantám procesorů vyhnout.
V podstatě teď stojíme na rozhraní, kdy výrobci odbíhají k úsporným modelům a pouze prodeje ukážou, zda má smysl nabízet i ty klasické (výkonnější), nebo postupně z trhu úplně zmizí.
Samozřejmě ve chvíli, kdy máte notebook pouze pro přehrávání filmů, prohlížení webových stránek a běžnou kancelářskou práci, nemusíte tohle vůbec řešit. Pak nejspíš rozdíl mezi standardním a úsporným procesorem ani nepoznáte. Jiné to je ve chvíli, kdy výpočetní výkon určuje pohodlí při práci.
NoteBookBlog.cz
Retrocomputing
1. r4in 4.2.2014 14:56:14
Upřímně, ono to není tak překvapivé. I současné procesory od Intelu stále vycházejí z architektury Intel Core, přičemž výkon se zvyšuje primárně přidáváním jader (resp. výpočetních vláken), tj. paralelizací. Celkově to působí dojmem, že tahle architektura už dosáhla stropu ohledně výkonu na jedno vlákno/jádro.
2. Nox 4.2.2014 16:22:25
Dekuji za zajimave srovnani.
No moc se nam ten vykon ze tech par let nezlepsil, ze? Kdyz k tomu jeste prictu katastroficke prirazky na HDD a RAM, zmatek v GUI, tak se vubec nedivim, ze prodeje pocitacu klesaji. Proste neni kde si polepsit.
Nejvetsim zklamanim je pro me Atom, ktery bych videl jako levnou nahradu letitych notebooku s Pentiem M. Zjevne to nema smysl.
3. ThinkPro 4.2.2014 17:23:32
Hlavne je skoda, ze vyrobcovia nevedia vyuzit uspornost novej Haswell platformy – aspon ja mam pocit, ze napriek tomu, ze v notebookoch je usporny procesor, tak realne vydrz az tak oproti minulosti nesla hore.
4. r4in 4.2.2014 19:46:07
[3] Mi spíše přijde, že mají tendence dávat menší baterky.
5. swarm 5.2.2014 10:12:49
[1] Je to možné. Nemyslim si, že by Intel neměl v záloze něco mnohem lepšího, ale není moc důvodů, aby to nasazoval. AMD ho výkonově neohrožuje, když jeho nejvýkonnější procesor v notebooku má výkon jako základní Core i3, a to navíc jen v multi-threaded aplikacích.
[4] Přesně tak. Spotřeba šla opravdu dolů (nejvíce v situacích, kdy počítač nedělá vůbec nic. Bohužel, jak jsou notebooky tenčí, je tam i úměrně menší baterka, takže benefit neni nikde vidět. Nakonec klasické notebooky maj spotřebu stále nejlepší – třeba obyč. tlustá T440p s primární 9cell baterkou běží přes deset hodin bez většího omezování (max snad 13).
6. netrunner 5.2.2014 22:28:56
Jeden důvod k přechodu bych viděl, a to iGPU. Na těch je vidět obrovský posun. To, co v 4-5 let starém ntb nezvládá běžná dedikovaná GPU, s tím si dnes iGPU ani nezapotí tranzistory. V ULV variantách je sice o něco ořezaná, ale pořád dost silná. Hodně lidí si sem tam něco rádo zahraje, žádné nové pecky, spíš takové běžné srdcovky – CounterStrike, Starcraft apod. Na ty dneska iGPU bohatě stačí. Poté se dá šáhnout po modelu, který výrobce nabízí i s dedikovanou GPU (a musí tedy mít navržené chlazení na větší výkon) a člověk snadno dosáhne na tichý a přesto výkonný ntb. V hodně recenzích jsem již četl, že ULV procesory se zvládají chladit pasivně při nenáročné kancelařině, což je skvělé. Vyloženě škoda, že se nedá koupit klasicky tlustší notebook (jako je T440p) s ULV procesorem, tam by o větráčku člověk nemusel vědět ani při plné zátěži :)
7. swarm 6.2.2014 10:36:27
[6] Jo, IGP se rozhodně posunuly a jsou situace, kdy to potěší, ale pro spoustu pracovních nasazení je její přínos minimální. Mám v notebooku Intel GMA X4500M a stejně když občas něco potřebuju vymodelovat ve 3D, tak nepotřebuju silnější. CS:Source i HL2 na tom běží, stejně jako pár starých her, které mám rád. Při čemkoli jiném (weby, psaní, administrace, připojování na terminály, mastering zvuku, programování jednočipu,…) bych přežil asi i s mnohem horší grafikou. Kdo chce hrát, pro toho je pořád lepší vzít něco s dedikovanou grafikou, kdo nechce, ten nejspíš přínos nové Intel grafiky nepocítí.
Při nenáročné práci lze pasivně chladit jak ULV, tak i ty klasické procesory. Moje 3,1GHz Core2 se pasivně taky uchladí. Ono tolik nezáleží na procesoru jako spíš na návrhu chlazení konkrétního notebooku. Zrovna T440p se chladí při kancelařině většinu času pasivně, i když tam osadíš čtyřjádro. Proč? Protože by oba procesory jely někde na základním taktu ~800MHz, který mají oba stejný. Ostatně nic nebrání tomu vytvořit si napájecí profil ve Windows, který nebude používat TurboBoost a bude končit třeba na 1,6GHz, pak více méně dosáhnu v notebooku toho samého, jako bych tam dal ULV procesor.
8. netrunner 6.2.2014 12:46:39
[7] Varianta s omezením výkonu mě nenapadla, to by mohlo fungovat. Já mám osobní zkušenost s T410 s nVidia 3100M, bohužel ještě verze bez přepínání. Vetšinu času je připojená v docku se dvěma monitory. Pravda, to CS:Source si zahraju ve full HD na plné detaily, ale jinak mě to neskutečně vytáčí. Defaultně se nVidia při připojení ext. monitoru přepně na nejvyšší takt a musím ji i na desktopu nutit k běhu na cca 2/3 taktu. I tak se ale o pasivním chlazení nedá mluvit, bohužel ani rychlost ventilátoru 1 nepřipadá po delší době v úvahu (zavřený ntb v docku). Kdybych na to měl prachy, hned půjdu do nějaké jeté T530 (kvůli docku) s iGPU a bude stejný/vyšší výkon a ticho.
9. kolejdouci 6.2.2014 13:06:57
[8] T410 jsem mel s iGPU a chlazeni bylo naprosto otresne. Skoro, jako by tam ventilator nebyl – hluku spousta ale notebook porad teply a z chlazeni nesel nijak ocekavany proud vzduchu. K tomu to svistelo jak startujici letadlo (T400 oproti tomu skvela). T420s a T420 kterou mam nyni (oboje s dedikovanou NVS4200M) je na tom s chlazenim vyrazne lepe – zvlada to i pasivne. Ale kdyz je nejaka narocnejsi cinnost, tak ventilator stejne proste svisti a neni to prijemne. Oproti tomu T510 (kterou mam jako sekundarni stroj) a T520 (oboje s iGPU) se kterou obcas neco delam jsou naprosto tiche stroje i v dlouhe zatezi. Proc? Protoze jsou tluste, chlazeni nikdo nezmrvil a ventilator nemusi svou titernost nahanet otackami. To co jsem rekl o T420 a T420s zaroven plati o X220, ktere mam v okoli tri (X220i s i3, X220 s i5, X220 s i7 a IPS) – vsechno stejne.
10. Jakub 6.2.2014 13:46:09
Swarme díky za článek, jak už jsem psal na FCB, tak je škoda, že takových článků není všeobecně více. Velké redakce na tohle asi nemají příslovečné koule, protože by jim pak nikdo nic nepůjčil :)
Jinak co dodat, je to bída s nouzí a velká škoda, že se AMD samo pohřbilo a nemůže Intelu šlapat na paty.
11. Michal 6.2.2014 18:51:46
[10] Spíš to bude tím, že velké redakce by takovou práci nezaplatili – je to časově mnohem více náročné než v google translator přeložit zahraniční článek, což je aktuální trend a ne jen ohledně IT.
12. Ladis 6.2.2014 19:06:02
Ještě poznámka: Single-threaded výkon není jen pro single-proces webové prohlížeče. V multi-procesových stejně aktivní tab jede jen na jeden proces (přesněji v IE a Chromu je dokonce určité seskupování více tabů pod 1 proces).