Почему Core i5-11400F — это лучший Rocket Lake и при чём тут Intel B560

Компания AMD в последнее время явно сосредоточилась на высокомаржинальных и дорогих процессорах, отказавшись обновлять свои более доступные шестиядерные предложения. В результате ценовая категория «до $200» без боя отдана во власть «синей гвардии». И Intel® пользуется сложившейся ситуацией в полной мере. Она направила в этот ценовой сегмент свои новейшие предложения, которые имеют массу очень заметных преимуществ по сравнению с предшественниками.

Младший шестиядерник Core™ i5-11400 поколения Rocket Lake получил рекомендованную цену $182, а его версия без интегрированного графического ядра, Core i5-11400F, ещё дешевле – она оценена в $157. При этом и тот и другой процессоры располагают современной микроархитектурой с показателем IPC, увеличившимся на двузначное число процентных пунктов, а кроме того, наконец-то не имеют никаких ограничений в использовании скоростных модулей памяти даже в недорогих платформах. Благодаря этому они кажутся очень интересным вариантом для использования в массовых игровых системах.

Тем не менее статистика продаж говорит, что многие пользователи по инерции продолжают приобретать шестиядерники прошлого поколения, в частности Core i5-10400(F). И в ответ на это мы решили показать наглядно, что шестиядерный Comet Lake в текущих реалиях уже превратился в нерациональный вариант. Вы наверняка удивитесь и сами, когда увидите, насколько современная система, собранная из процессора Core i5-11400(F) и материнской платы на чипсете Intel B560, может быть производительнее привычного варианта «Core i5-10400 плюс B460». Кроме того, в тестировании, проведённом в рамках партнёрского проекта с компанией Intel, мы постараемся дать и практические рекомендации, как следует подбирать остальные компоненты системы, чтобы получить от Core i5-11400(F) максимальную отдачу.

⇡#Подробнее о Core i5-11400F

Даже из тех нескольких фраз, которые сказаны выше о младшем представителе семейства Rocket Lake — процессоре Core i5-11400F, нетрудно понять, что он выглядит очень многообещающе. Этот CPU имеет ту же рекомендованную цену, что и его предшественник, Core i5-10400F, но при этом опирается на новую микроархитектуру Cypress Cove, не теряя при этом в количестве ядер, как это случилось при обновлении серии Core i9. В результате это означает, что Core i5-11400F – такой же шестиядерник, как и Core i5-10400F, но с более высокой удельной производительностью, более высокими предельными частотами и с поддержкой более скоростной памяти. Каждый из перечисленных факторов кажется весомым улучшением, но на первом плане в этом списке стоит всё-таки микроархитектура Cypress Cove, которая сама по себе даёт прирост удельного быстродействия по сравнению со Skylake около 15-17 %.

Но по таблице спецификаций видно, что Core i5-11400F лучше всё-таки далеко не во всём. Его базовая частота на 300 МГц ниже, чем у предшественника, и дело в действительности не в поддержке энергоёмких инструкций AVX-512. Настоящая причина – в использовании для производства Rocket Lake старого техпроцесса с 14-нм нормами. Именно из-за этого более сложные ядра Cypress Cove получились горячее ядер Skylake, и поэтому при одинаковом 65-ваттном ограничении по тепловыделению более старый Core i5-10400F будет получать преимущество в тактовой частоте. Однако данный фактор может сыграть роль в довольно ограниченном числе случаев – сейчас даже недорогие материнские платы не устанавливают процессору пределы энергопотребления PL1 и PL2 в состоянии по умолчанию.

Задействование этих пределов имеет смысл главным образом для компактных систем или для конфигураций с плохим охлаждением, поэтому при эксплуатации в обычных условиях Core i5-11400F проигрывать по частоте своему предшественнику не будет.

Говоря о тепловыделении, уместно отметить и ещё один факт. В любых представителях семейства Rocket Lake применяется один и тот же восьмиядерный полупроводниковый кристалл, и он припаян к теплораспределительной крышке. В шестиядерных же процессорах Comet Lake, напомним, могли использоваться как десяти-, так и шестиядерные кристаллы, причём во втором случае под крышку попадала термопаста. Это значит, что охлаждать Core i5-11400F не слишком сложно – никаких препятствий на пути передачи тепла внутри этих процессоров нет.

И наличие в Core i5-11400F припоя под крышкой очень уместно, поскольку этот процессор выделяет довольно много тепла. Для иллюстрации на графике ниже мы привели реальное потребление Core i5-11400F, измеренное при рендеринге в Cinebench R23, когда нагрузка распределялась на разное число потоков.

Как видно из графика, потребление шестиядерного Core i5-11400F при высокой нагрузке без AVX-инструкций в конечном итоге доходит до 150 Вт, что более чем вдвое превосходит установленный спецификацией параметр TDP. Это значит, что активация предела PL2, который устанавливает максимально разрешённое потребление на длительных дистанциях в 65 Вт, будет стоить Core i5-11400F существенного падения частоты, возникающего не только в тяжёлых, но даже и в малопоточных нагрузках. Как следует из полученных результатов, реальное потребление Core i5-11400F перешагивает через барьер в 65 Вт уже при загрузке всего трёх ядер.

Именно поэтому очень важно, чтобы Core i5-11400F использовался с качественным охлаждением, рассчитанным на реальное тепловыделение около 150 Вт. Боксовый кулер, который поставляется с этим CPU, на такое совершенно не способен. И это значит, что охлаждение для Core i5-11400F лучше покупать отдельно, причём экономить здесь явно не стоит. Пренебрежение этой рекомендацией может запросто привести к тому, что процессор не сможет работать на своих целевых частотах. Для примера просто взгляните, насколько тактовая частота Core i5-11400F в Cinebench R23 различается при работе этого процессора на максимуме своих возможностей и при ограничениях потребления, заданных 65-ваттным пределом PL2.

Падение частоты может превышать 1 ГГц, и это уже не шутки. Задушенный жёсткими рамками энергопотребления Core i5-11400F может оказаться медленнее на четверть, что поставит крест на всех преимуществах, которые даёт новая микроархитектура Cypress Cove.

Ещё один важный момент – поддержка памяти. Формально её частота повысилась с DDR4-2666 до DDR4-3200, но фактически указанное в спецификации значение перестало для Core i5-11400F быть определяющим. Ранее для эксплуатации памяти за пределами паспортных значений требовалась материнская плата на чипсете Z-серии, поддерживающая разгон процессора. Теперь этого не нужно: любые платы, за исключением совсем уж бюджетных решений на чипсете H510, в состоянии устанавливать для подсистемы памяти любую частоту по желанию пользователя. Снимает все ограничения в части работы памяти даже недорогой чипсет B560, и благодаря этому он становится просто идеальным вариантом для процессоров вроде Core i5-11400(F).

⇡#Какой кулер подойдёт для Core i5-11400F

Core i5-11400F способен потреблять и, соответственно, рассеивать до 150 Вт, при этом в комплекте с этим процессором поставляется довольно сомнительный кулер высотой всего 14 мм. Хотя он и имеет медный сердечник, для отвода такого количества тепла его явно недостаточно. Это подтверждается простым экспериментом – при отключенных пределах потребления Core i5-11400F с боксовым кулером быстро достигает 100-градусной температуры и уходит в троттлинг при любой нагрузке, которая сколько-нибудь существенно загружает процессор.

Зато небольшого кулера башенного типа стоимостью чуть выше 1 000 рублей для охлаждения Core i5-11400F уже вполне хватает. Использовать с младшим Rocket Lake какие-то крупногабаритные кулеры вроде Noctua NH-U14S совсем необязательно. Мы убедились в этом, проверив температурный режим как с охлаждением Noctua, так и с популярным кулером Deepcool Gammaxx 300.

Боксовый кулер, Deepcool Gammaxx 300 и Noctua NH-U14S

На следующем графике приведён температурный режим Core i5-11400F при рендеринге в Cinebench R23, и на нём хорошо видно, что с кулером Deepcool процессор разогревается до 90 градусов, но всё-таки избегает троттлинга, позволяя не жертвовать частотой и производительностью. Это значит, что, хотя суперкулер Noctua NH-U14S и гарантирует гораздо более низкие рабочие температуры, простого кулера башенного типа для Core i5-11400F достаточно.

Что же касается кулера из коробки, то его производительности не хватает не только при ресурсоёмком рендеринге, но и в обычных игровых приложениях. Например, на графике ниже показаны температуры Core i5-11400F с тремя разными кулерами в игре Hitman 3. И вновь с боксовым кулером процессор нагревается до 100 градусов и уходит в троттлинг, в то время как система охлаждения Deepcool оказывается способна отвести всё выделяемое тепло, почти всё время удерживая температуру CPU в интервале от 70 до 80 градусов.

Таким образом, Deepcool Gammaxx 300 можно рассматривать в качестве примера той системы охлаждения, которая требуется для работы Core i5-11400F на максимуме возможностей – с частотой 4,2-4,4 ГГц.

⇡#Что нового в Intel B560

Когда встаёт вопрос о том, материнские платы на каком наборе логики лучше использовать с Core i5-11400(F), решение стоит искать на поверхности. Если для старших процессоров семейства Rocket Lake с оверклокерскими возможностями выбор не ограничивается одной лишь платформой Z590, но включает в себя и относящийся к предыдущему поколению чипсет Z490, то сравнительно доступные Rocket Lake с заблокированными множителями логично использовать с материнскими платами на базе B560 и ни с какими другими. Решения на базе Z590 и H570 в данном случае оказываются слишком дорогими и обладающими избыточными возможностями, а чипсет B460 с Rocket Lake попросту несовместим. Нет смысла рассматривать в качестве платформы для Core i5-11400(F) и оставшийся вариант H470, поскольку продукты на его основе слабо отличаются по цене от плат на B560, но при этом обладают принципиально худшими возможностями.

«Худшими возможностями» при этом означает, что по сравнению с LGA1200-материнскими платами прошлого поколения современные платы на базе B560 выделяются как минимум поддержкой устройств с интерфейсом PCI Express 4.0, а также давно ожидаемой и желанной многими возможностью разгона оперативной памяти. Кроме того, если рассматривать B560 как прямого последователя бюджетного чипсета B460, нельзя не отметить появление и других важных функций. Например, поддержки выделенного интерфейса для адаптеров Wi-Fi 6 и наличия четырёх портов USB 3.2 Gen 2, чего в B460 попросту не было.

Чипсеты B-серии традиционно направляются Intel в средний сегмент и предназначены для использования в платформах с урезанными, но достаточными для среднестатистического пользователя функциями. Однако в B560 акцент сместился в сторону более широких возможностей. Фактически этот набор системной логики стал лучшей основой для доступных платформ Intel за последние годы. В нём предусмотрена вся необходимая для современной системы функциональность, за исключением всего одного пункта – поддержки изменения коэффициента умножения CPU. Но если говорить о процессорах, не предоставляющих доступа к оверклокерским возможностям, таких как Core i5-11400(F), B560 можно назвать практически идеальным.

Intel B560

Чипсеты Intel серии 500, включая Z590, H570 и B560, совместимы с полным набором LGA1200-процессоров Intel как 10-го (Comet Lake), так и 11-го (Rocket Lake) поколения. Но в первую очередь они ориентированы на более новые процессоры, потому что при работе с ними они могут предложить поддержку шины PCI Express 4.0. Причём любая материнская плата на Z590, H570 или B560 позволит установить в систему не только PCIe 4.0-видеокарту, но и твердотельный накопитель с таким интерфейсом. Правда, B560 при этом не предполагает бифуркацию 16 линий PCIe 4.0, выделенных на видеокарту, но необходимость их разделения на два слота PCIe 4.0 x8 может быть актуальна в очень ограниченном числе случаев.

Сравнивать новый B560 со старым B460 достаточно глупо, так как платы на B460 для представителей семейства Rocket Lake не подходят в принципе. Но даже если сравнить возможности B560 c характеристиками Z490, то окажется, что новый бюджетный чипсет не только поддерживает PCIe 4.0, но и почти не проигрывает в остальных аспектах. Пусть он не даёт доступа к разгону процессора, но в остальном у него есть все те же интерфейсы и порты, правда, в несколько меньшем количестве. Подробности можно посмотреть в таблице.

На первый взгляд кажется, что в B560 маловато портов USB, однако на самом деле это не так. Чипсет имеет достаточное для типичной системы количество скоростных портов USB 3.2 Gen 2 и Gen 1 и даже предлагает реализовать высокоскоростные порты с пропускной способностью 20 Гбит/с без добавления дополнительных контроллеров. К тому же производители материнских плат широко используют концентраторы USB 3.2, которые позволяют легко добавлять на платы среднего уровня дополнительные USB-порты.

Что касается небольшого числа поддерживаемых в B560 линий PCIe 3.0, то этот недостаток отлично компенсируется дополнительными 4 линиями PCIe 4.0, которые появились в процессорах Rocket Lake для подключения твердотельного накопителя. В результате B560-материнки, оснащённые тремя M.2-слотами для NVMe-накопителей и при этом имеющие дополнительные PCIe 3.0 x4 и x1-слоты, — совсем не редкость.

Отдельно стоит отметить поддержку в B560 интерфейса Wi-Fi 6 CNVi, который позволяет производителям сравнительно просто реализовывать поддержку беспроводной сети – недорого и без расходования линий PCIe. В B460, например, этого интерфейса не было, и в платах на его основе Wi-Fi встречался редко. Теперь ситуация, очевидно, поменяется и поддержка Wi-Fi станет привычным атрибутом недорогих платформ. И кстати, некоторые производители материнских плат в своих B560-продуктах применяют даже новейшие модули Wi-Fi 6E, что ставит их по сетевым возможностям на один уровень с флагманскими предложениями. Тем более что многие платы на B560 стали получать проводные сетевые контроллеры с поддержкой 2,5-Гбит/с Ethernet, такие как Intel I225-V или Realtek RTL8125.

Иными словами, хотя B560 и позиционируется как основа для недорогих ПК, платы на его основе стали значительно лучше предшественниц на B460 и представляют собой довольно продвинутый вариант для систем на базе процессоров Rocket Lake, например Core i5-11400(F).

⇡#Как работает контроллер памяти в процессорах Rocket Lake

Интегрированный контроллер памяти в процессорах Rocket Lake заметно отличается от тех контроллеров, которые были в процессорах Intel прошлых поколений. В новые настольные процессоры из мобильных Ice Lake пришла не только микроархитектура вычислительных ядер, но и новый контроллер памяти. При этом характерной особенностью контроллера Ice Lake является поддержка не только DDR4-3200, но и высокочастотных типов памяти класса LPDDR4, поэтому там применена несколько иная схема тактования модулей памяти. Эта видоизменённая схема оказалась унаследована и в Rocket Lake, хотя память вроде LPDDR4-3733 в этих процессорах, естественно, не поддерживается. Тем не менее оптимизации, направленные на поддержку памяти с высокой частотой, в Rocket Lake остались, и именно они отличают их контроллер памяти от контроллера памяти процессоров Comet Lake для настольных систем.

В основе таких оптимизаций лежит добавление в схему формирования частоты дополнительного множителя, который позволяет контроллеру памяти работать не только синхронно с самой памятью, но и на её половинной частоте. Это похоже на подход AMD, где асинхронное тактование контроллера и памяти позволяет разгонять модули DDR4 до запредельных значений. Но у Intel есть свои нюансы, а вся система тактования памяти по аналогии с автомобилями получила две передачи (Gears). Первая передача (Gear 1) означает, что контроллер памяти и сама память используют одну и ту же частоту. Вторая передача (Gear 2) включает удвоение частоты памяти и устанавливает между частотой контроллера и частотой DDR4 SDRAM соотношение 1:2.

Нельзя не отдать должное маркетологам Intel, ассоциация с коробкой передач автомобиля получилась довольно меткой с той лишь разницей, что «передачи» в контроллере памяти нельзя переключать во время работы. Но смысл передан верно: при небольших скоростях памяти лучше использовать режим Gear 1, который гарантирует лучший отклик (то есть меньшие задержки), а для разгона модулей DDR4 лучше использовать режим Gear 2, когда становятся достижимы более высокие частоты.

Внедрение такой «коробки передач» в контроллере памяти изменило ситуацию с поддержкой скоростных модулей памяти. В то время как с процессорами Comet Lake можно было использовать и DDR4-4000, и более скоростные варианты памяти без всяких дополнительных множителей, с Rocket Lake так уже не получится. В режиме синхронного тактования контроллера и памяти максимально достижимая в большинстве случаев частота – DDR4-3600 или DDR4-3733 в зависимости от качества экземпляров процессора и материнской платы. Более же скоростные модули могут работать с Rocket Lake лишь в режиме Gear 2, когда контроллер функционирует на частоте вдвое ниже частоты памяти.

При этом DDR4-3600 – это всего лишь эмпирическая граница. В спецификациях процессоров Core одиннадцатого поколения Intel указывает гораздо более строгие условия: в синхронном режиме (Gear 1) процессоры Rocket Lake могут работать максимум с DDR4-2933, и поддержка более скоростной памяти гарантируется только в режиме Gear 2. Исключение сделано только для Core i9-11900K(F). Ему официально разрешена синхронная работа не только с DDR4-2933, но и с модулями DDR4-3200 SDRAM. Для всех же остальных процессоров, и для Core i5-11400(F) в том числе, DDR4-3200 поддерживается исключительно при функционировании контроллера памяти на половинной частоте.

Таким образом, частота контроллера памяти в системах на базе Rocket Lake, как и ранее, формируется от перемножения базовой частоты 100 или 133 МГц на один из множителей QСLK – здесь изменений нет. Но в формулу для частоты памяти добавился ещё один сомножитель Gear, который может принимать значение 1 или 2 в зависимости от того, работает память на одинаковой частоте с контроллером или на вдвое более высокой.

Значит, формула частоты памяти (MCLK) в процессорах Rocket Lake выглядит как

MCLK = Reference_Clock × Gear × QCLK,

где Reference_Clock – базовая частота контроллера памяти (100 или 133 МГц), Gear – режим работы контроллера памяти (1 или 2), а QCLK – основной коэффициент для переключения всего спектра частот DDR4 SDRAM.

Коэффициент QCLK в Rocket Lake может принимать значения от 6 и выше, однако по факту рабочими являются значения до 27-29, в зависимости от качества контроллера памяти в конкретном экземпляре CPU. Именно этот фактор и ограничивает применение синхронного режима Gear 1. Максимальная частота памяти, которую можно получить в нём, составляет 133 МГц × 1 × 28 = 3733 МГц. Зато в режиме Gear 2 процессор с лёгкостью смог бы работать с памятью вроде DDR4-7200, если бы она существовала в природе.

Режимы Gear 1 и Gear 2 переключаются вручную пользователем – соответствующая настройка есть в BIOS материнских плат. Но несмотря на это, DDR4-3600 (или, если повезёт с экземпляром CPU, DDR4-3733) в системах на базе Rocket Lake – это довольно отчётливая граница, при переходе через которую скорость подсистемы памяти снижается из-за необходимости включить режим Gear 2. С более скоростной памятью режим Gear 1 попросту не работает. И это касается любых материнских плат на чипсетах 500-й серии, в том числи и плат на базе B560.

Можно было бы подумать, что Intel захочет как-то ограничить гибкость конфигурирования памяти в платах, основанных на базе набора логики B560, вследствие его позиционирования, но этого, к счастью, не произошло. В BIOS таких плат доступны все те же возможности, что и у старших платформ, включая доступ к переключению Gear 1/Gear 2 и к полному набору множителей QCLK.

Значит комбинация из материнской платы на чипсете B560 и сравнительно доступного процессора Core i5-11400(F) не только способнаработать с современными и скоростными модулями DDR4 SDRAM на их полной скорости, но и получает за счёт этого серьёзный прирост быстродействия. Ранее недорогие системы на младших процессорах серии Core i5 страдали от ограничений в пропускной способности подсистемы памяти, поскольку были вынуждены довольствоваться модулями DDR4-2666. Теперь же эта проблема полностью устранена.

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Все тесты для этого материала мы делали в системе, основанной на материнских платах B-серии. Такой подход позволил получить более релевантное представление о производительности недорогих шестиядерников. В сравнении при этом приняли участие два героя: процессор поколения Comet Lake, Core i5-10400F, и многообещающий новичок поколения Rocket Lake, Core i5-11400F.

В составе тестовой системы использовались комплектующие из следующего набора:

• Процессоры:
  • Intel Core i5-11400F (Rocket Lake, 6 ядер + HT, 2,9-4,3 ГГц, 12 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-10400F (Comet Lake, 6 ядер + HT, 2,6-4,4 ГГц, 12 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
• Материнские платы:
  • ASUS Prime B460M-A (LGA1200, Intel B460);
  • MSI MAG B560 Tomahawk WiFi.
• Память: 2 × 16 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-18-18-38 (Crucial Ballistix RGB BL2K16G36C16U4BL).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 3090 Founders Edition (GA102, 1395-1695/19500 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 384-бит).
• Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro (20H2) Build 19042.572 с использованием следующего комплекта драйверов:

• Intel Chipset Driver 10.1.31.2;
• NVIDIA GeForce 466.47 Driver.

Процессоры тестировались в состояниях максимальной производительности, то есть с отключёнными пределами потребления PL1 и PL2. В этом режиме они используют максимально возможные для каждого состояния частоты. Однако нужно понимать, что эксплуатация CPU в таких условиях требует установки в системе процессорного кулера, ощутимо превосходящего по эффективности боксовый.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Синтетические и комплексные бенчмарки:

• AIDA64 Engineer 6.33.5700 – тест Cache and Memory Benchmark.
• Futuremark PCMark 10 Professional Edition 2.1.2508 – тестирование в сценариях Essentials (обычная работа среднестатистического пользователя: запуск приложений, сёрфинг в интернете, видеоконференции), Productivity (офисная работа с текстовым редактором и электронными таблицами), Digital Content Creation (создание цифрового контента: редактирование фотографий, нелинейный видеомонтаж, рендеринг и визуализация 3D-моделей).
• 3DMark Professional Edition 2.17.7173 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

Приложения:

• 7-zip 21.02 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 3,1 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic 10.2 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 26-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Fujifilm X-T4.
• Adobe Premiere Pro 2021 15.2.0 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.91.2 – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели pavillon_barcelona_v1.2 из Blender Benchmark.
• Corona 1.3 — тестирование скорости рендеринга при помощи одноимённого рендерера. Для измерения производительности используется стандартное приложение Corona 1.3 Benchmark.
• Microsoft Visual Studio 2017 (15.9.33) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• Stockfish 12 – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• x264 r3059 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.

Игры:

• Cyberpunk 2077. Разрешение 1920 × 1080: Quick Preset = Ray Tracing – Ultra.
• Far Cry New Dawn. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On.
• Hitman 3. Разрешение 1920 × 1080: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality.
• Horizon Zero Dawn. Разрешение 1920 × 1080: Preset = Ultimate Quality. Разрешение 3840 × 2160: Preset = Ultimate Quality.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA.
• A Total War Saga: Troy. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme.
• Watch Dogs Legion. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, RTX = Off, DLSS = Off.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.

⇡#Производительность в режиме Gear 2

Первый вопрос, который возникает при знакомстве со схемой работы контроллера памяти Rocket Lake, касается того, насколько серьёзный штраф на производительность накладывает включение Gear 2, то есть тактование модулей DDR4 SDRAM на удвоенной частоте относительно контроллера памяти. От этого зависит целесообразность применения модулей памяти, способных работать в режимах DDR4-3733 и выше, с процессорами нового поколения.

В процессорах Ryzen включение асинхронного тактования приводило к существенному падению производительности, но там, помимо собственно контроллера памяти, синхронизация нарушалась и для шины Infinity Fabric, обеспечивающей логическую связь между чиплетами. Чтобы понять, что в похожем случае происходит с производительностью Core i5-11400(F), мы провели тесты этого процессора с различной памятью как в режиме Gear 1, так и в режиме Gear 2. При работе памяти синхронно с контроллером были проверены варианты от номинального DDR4-2933 до максимального для нашего экземпляра процессора DDR4-3600. Режим Gear 2 представлен вариантами работы памяти от DDR4-3200 до DDR4-4000.

При этом необходимо оговориться, что для более расслабленного режима Gear 2 материнские платы часто активируют более низкие задержки. Например, выставляют в 1T тайминг Command Rate и используют более агрессивную схему для блока Round Trip Latency. Однако, как видно из графиков, помогает это не особо.

Синтетические тесты показывают, что включение удвоенной частоты памяти Gear 2 наносит существенный удар по практической латентности. Пропускная способность памяти при различных операциях с применением режимов Gear 1 и Gear 2 остаётся практически одинаковой, но вот наблюдаемая задержка растёт радикально – на 20 %. И это позволяет сказать сразу – использовать вариант Gear 2 в обычных условиях смысла нет.

Глядя на результаты, которые получаются в приложениях, можно сделать вывод, что включение режима Gear 2 сопоставимо с откатом частоты памяти на 300-500 МГц. Однако это главным образом касается тех задач, которые критично относятся скорее к пропускной способности, нежели к латентности подсистемы памяти. Поэтому в тестировании режима Gear 2 игровой нагрузкой падение быстродействия оказывается существеннее.

Попутно нужно отметить, что частота памяти в рамках одной «передачи» влияет на производительность системы на базе Core i5-11400(F) достаточно заметно для того, чтобы не пренебрегать этим фактором. Например, переход от DDR4-2933 к DDR4-3600 в чувствительных приложениях, таких как архивация или обработка фотографий, позволяет получить 7-8 % дополнительного прироста в скорости работы.

Диаграммы, иллюстрирующие производительность в игровых приложениях, ещё более наглядны. По ним хорошо видно, что DDR4-4000, работающая в режиме Gear 2, даёт примерно такую же частоту кадров, как и DDR4-3200 в режиме Gear 1. Следовательно, пользоваться в игровых системах удвоением частоты памяти явно не стоит. Для Core i5-11400(F) синхронный режим Gear 1 позволяет повышать частоту памяти как минимум до состояния DDR4-3600, и этого вполне достаточно, чтобы в системах на базе этого CPU получать оптимальную производительность. По заявлению самой Intel, для того, чтобы производительность подсистемы памяти в режиме Gear 2 сравнялась с производительностью DDR4-3600 на «первой передаче», память должна работать на частоте как минимум4400 МГц!

⇡#Core i5-11400F против Core i5-10400

В итоговой части тестирования мы покажем, насколько производительность системы на Core i5-11400F и материнской плате с набором логики B560, которая может быть снабжена современной памятью DDR4-3600, превосходит производительность аналогичной системы прошлого поколения – на процессоре Core i5-10400F и плате с чипсетом B460. Такое сравнение позволит увидеть, какой прирост производительности обеспечила Intel переводом процессоров на микроархитектуру Cypress Cove и открытием не ограниченного ничем доступа к изменению частоты памяти. Иными словами, тест подскажет, насколько в мире Intel улучшилась недорогая конфигурация на младшем шестиядернике, когда в него пришли процессоры Rocket Lake.

Для полноты сравнения в тесты мы добавили и ещё один гибридный вариант конфигурации – старый процессор Core i5-10400F на новой плате с чипсетом B560. В этом случае доступ к изменению частоты памяти также отказывается открыт, и пользователи собранных таким образом систем имеют возможность использовать не только предписанную спецификацией DDR4-2666, но и значительно более скоростную память.

⇡#Производительность в комплексных бенчмарках

И уже в первых комплексных бенчмарках хорошо видно, что Core i5-11400(F) – это очень большой шаг вперёд. Система на этом процессоре быстрее платформы с процессором Core i5-10400(F) на двузначное число процентов. В этот результат вклад вносят сразу три слагаемых: более прогрессивная микроархитектура, более высокая частота и более быстрая память. Но, судя по всему, архитектура тут имеет первоочередное значение.

⇡#Производительность в приложениях

Тесты в ресурсоёмких приложениях рисуют ещё более позитивную для младшего Rocket Lake картину. Здесь конфигурация «Core i5-11400 плюс B560 плюс DDR4-3600» позволяет получить в среднем 20-процентное преимущество перед системой на младшем шестиядернике прошлого поколения. Причём быстрая память обуславливает это превосходство примерно на четверть. С одной стороны, это значит, что чипсет B560 действительно есть за что считать важным улучшением платформы Intel. Но с другой – нужно отдать должное и новой микроархитектуре Cypress Cove: она тоже представляет собой большой шаг вперёд. Жаль только, что весь этот прогресс не сопровождается переходом на новые техпроцессы и сопряжён с заметным ростом энергопотребления и тепловыделения.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шахматы:

⇡#Производительность в играх

Когда мы тестировали процессоры Core i9 семейства Rocket Lake, получалось, что по сравнению с предшественниками поколения Comet Lake они могли предложить не слишком большое преимущество – на уровне 5 %. Но, спустившись по иерархической лестнице в средний сегмент, мы видим совершенно иную картину. Здесь система на базе Core i5-11400(F) оказывается способна обеспечить примерно 23-процентное превосходство над Core i5-10400(F) в показателе FPS. Более убедительного аргумента в пользу прогрессивности Core i5-11400(F) и пожелать было сложно.

Однако «спасибо» за такой впечатляющий перевес в первую очередь стоит адресовать чипсету B560. Для игр производительность подсистемы памяти важна не меньше, чем производительность процессора, и возможность применения с Core i5-11400(F) скоростной памяти во многом определяет его хорошие результаты. Строго говоря, с процессорами серии Core i5 быструю память можно было использовать и раньше, но для этого были нужны дорогие материнские платы Z-серии. Теперь же DDR4-3600 (а до такой частоты легко разгоняются многие распространённые модули DDR4) без проблем работает и в доступных материнках, чем обязательно нужно пользоваться, чтобы не потерять довольно существенную долю производительности современных систем.

Переход на материнские платы с чипсетом B560 имеет смысл и для обладателей Core i5-10400(F), если в их системе используются чипсеты B460 или H470. Поддержку PCIe 4.0 они, конечно, заменой платы не получат. Но появившийся доступ к увеличению частоты DDR4 выше номинальных значений позволит «на ровном месте» нарастить игровую производительность примерно на 10 %, что почти наполовину сократит отставание от нового Core i5-11400(F).

⇡#Выводы

Хотя эта статья и посвящена младшему представителю в семействе Rocket Lake, процессору Core i5-11400(F), для начала нужно сказать несколько слов о новом наборе логики B560. Дело в том, что на рыночную ситуацию с недорогими платформами может заметно повлиять и этот чипсет. Если раньше платы, построенные на чипсетах серии B, представляли собой собрание различных компромиссов, то новый B560 не только обладает полным набором современных возможностей, включая доступ к пределам потребления CPU, но и открывает полную свободу в конфигурировании подсистемы памяти. В результате недорогая платформа Intel принципиально преображается: в ней становится возможно использовать скоростные модули DDR4 SDRAM.

И это, как показало тестирование, очень важный шаг. Даже старые процессоры вроде Core i5-10400 на B560-платах могут получить 10-процентный прирост быстродействия только за счёт перехода на более скоростную память. В случае же новых процессоров семейства Rocket Lake к этому улучшению добавляется новая микроархитектура Cypress Cove и более высокие частоты, что доводит превосходство процессоров Core i5-11400(F) над предшественниками до 20-25 %.

В результате при знакомстве с младшим представителем семейства Rocket Lake мы увидели ситуацию, которая отличается от того, что произошло при появлении нового процессорного дизайна в производительных платформах Intel. В среднем ценовом сегменте прогресс оказался намного весомее, и здесь новые Core i5-11400(F) имеют очень хорошие шансы на то, чтобы укрепиться в роли оптимального по соотношению цены и производительности варианта. Тем более что в конечном итоге системы, собранные по схеме «Core i5-11400F с платой на B560», не должны особо отличаться по цене от конфигураций на базе Core i5-10400F.

Правда, при сборке систем на Core i5-11400(F) нужно не упустить два важных момента. Во-первых, производительность подобных конфигураций сильно зависит от производительности памяти, поэтому такие процессоры настоятельно рекомендуется комплектовать модулями DDR4 SDRAM, допускающими разгон по частоте до состояния DDR4-3600 или близкого. Во-вторых, Core i5-11400 – это сравнительно горячий процессор. Поэтому для него плохо подойдёт простая система охлаждения, а материнская плата не должна выставлять ограничения по энергопотреблению.

Но зато при соблюдении этой пары условий вы получите отличную по производительности систему среднего уровня. Всё-таки столь значительного прогресса в быстродействии, как предлагает Core i5-11400(F), который бы произошёл за одну смену поколений процессорного дизайна, мы не видели уже очень давно.