Сравнение процессоров Intel AMD в настольной среде

С момента запуска процессоров Intel Core 2 еще в 2006 году компания из Санта-Клары сохранила конфигурацию, основанную на использовании четырех ядер, даже до 2017 года, по крайней мере, в отношении предложения, предназначенного для массового рынка.

Как раз в 2017 году AMD заложила основу для нового вызова конкуренту, представив свои процессоры Ryzen 1000 на базе архитектуры Zen. Компания Sunnyvale под руководством Лизы Су, назначенной президентом и главным исполнительным директором AMD в 2014 году, перешла на 14-нм производственный процесс (предыдущие процессоры FX Piledriver были 32-нм): Intel могла переименовать производственные процессы своих процессоров и Нанометр, единица измерения, используемая для описания процессоров: вот почему.

Даже тогда AMD приняла архитектуру MCM (многочиповый модуль; ядра могут быть распределены между одним и восемью кремниевыми чипами, известными как чиплеты, которые взаимодействуют друг с другом с помощью системы, известной как Infinity Fabric), удвоив максимальное количество ядер и потоков по сравнению с предыдущим поколением, увеличив значение IPC (инструкций за цикл) на 52% и достигнув превосходного уровня с точки зрения тепловой и энергетической эффективности.

После полного провала предыдущей архитектуры AMD Bulldozer стало ясно, что Intel не ожидала такой проникающей атаки от компании-конкурента.
Intel представила свой первый потребительский процессор с шестью физическими и двенадцатью логическими ядрами, продолжая инвестировать в монолитный дизайн (все ядра процессора интегрированы в один кремниевый чип). Предложение Intel могло бы обеспечить лучшую производительность в однопоточном режиме, но процессоры AMD Ryzen 1000 предлагали большее количество физических и логических ядер по более низкой цене.

С последовательными итерациями архитектуры Zen AMD настолько подтвердила свои цели, что с середины 2020 года сама Intel объявила, как будущее будет представлено многочиповыми конструкциями: Для Intel чиплеты теперь представляют будущее процессоров.

AMD приняла решение CCX (CPU Complex или Core Complex) для описания кластеров из четырех физических ядер с 8 МБ кэш-памяти L3 по бокам для создания процессоров с четырьмя, шестью, восемью или более ядрами.
В Zen 2 инженеры AMD передали блок ввода-вывода на аутсорсинг, создав чиплет или ПЗС на основе двух CCX: всего 8 ядер и 16 МБ L3 на кремниевый чип.
Та же структура была сохранена в следующих процессорах Zen 3, хотя и с важными изменениями.

Процессоры AMD Ryzen прошли три различных производственных процесса: 14-нм, 12-нм и 7-нм; Intel уже давно настаивает на оптимизации 14-нм узла с небольшими архитектурными изменениями. В новом Rocket Lake-S использовалась архитектура Cypress Cove, адаптация архитектуры Sunny Cove к 14-нм техпроцессу: Intel представляет процессоры Rocket Lake-S 11-го поколения.

В статье Лучший процессор для ноутбука: какой выбрать мы сосредоточились на предложении Intel и AMD, направленном на мобильные системы.

Учитывая, что соглашения, используемые Intel для названий своих процессоров, представлены в статье Сокращения процессоров Intel: что они означают, давайте попробуем нарисовать своего рода сравнение процессоров Intel и AMD подводя итоги его эволюции за последние несколько лет.

1) Скайлейки шестого поколения (Intel Core 6000) — это процессоры, которые компания Санта-Клара представила в 2015 году.
Intel компенсировала отсутствие увеличения количества ядер более высоким IPC и более высокими тактовыми частотами. Ближайшими «собратьями» являются процессоры серии АМД Райзен 2000более или менее похоже на IPC, но с большим количеством ядер и потоков.
Такой процессор, как Ryzen 7 2700X, имеет 8 ядер и 16 потоков, тогда как Core i7 6700K имеет только четыре ядра и восемь потоков; Ryzen 5 2600 имеет однопотоковую производительность, аналогичную Core i5 6600, но в то время как AMD предлагает шесть ядер и двенадцать потоков, Intel Core останавливается на четырех ядрах/потоке.

2) С его Кабийскими озерами (Ядро 70007-го поколения), Intel сохранила IPC и количество ядер, как и у предыдущих, но при этом гарантировала клиентам небольшой прирост производительности за счет более высоких тактовых частот. Исходная производительность немного выше, чем у процессоров этой серии. Райзен 2000 но производительность ниже в многопоточности.
Такой продукт, как Ryzen 7 2700X, имеет более низкую производительность одного потока, чем Core i7 7700K, но первый состоит из 8 ядер и 16 потоков, а второй ограничен 4 ядрами и 8 потоками.

3) The Coffee Lakes, представленные в октябре 2017 года (Ядро 8000) еще больше поднять планку тактовых частот без изменений в плане IPC.
Самым важным изменением здесь является максимальное количество ядер: у Core i3 четыре ядра и четыре потока, у Core i5 шесть ядер и шесть потоков, а у Core i7 шесть ядер и двенадцать потоков.
С точки зрения чистой производительности в однопоточном режиме эти процессоры находятся более или менее на одном уровне с AMD Райзен 3000 но последний может использовать замечательный потенциал многопоточности.

Ryzen 5 3600 эквивалентен Core i7 8700, даже если последний работает лучше в однопоточном режиме; Ryzen 7 3700X, Ryzen 9 3900X и Ryzen 9 3950X, соответственно, с 8 ядрами и 16 потоками, 12 ядрами и 24 потоками, 16 ядрами и 36 потоками, вместо этого фактически превосходят свои аналоги Intel.

4) С Intel Core 9000также известной как Coffee Lake Refresh, не произошло никаких изменений с точки зрения IPC, и компания снова предпочла работать на более высоких тактовых частотах.

Модели Core i3 и Core i5 практически не изменились, в то время как Core i7 перешел от шести ядер и двенадцати потоков к восьми ядрам и восьми потокам. Однако с Core i9 предлагаются процессоры с 8 ядрами и 16 потоками.
Производительность в однопоточном режиме немного выше, чем у Ryzen 3000 именно из-за более высоких тактовых частот. Однако процессоры AMD могут рассчитывать на более высокие многопоточные конфигурации, достигающие 16 ядер и 32 потоков.

Core i9 9900K немного опережает Ryzen 7 3800X, тогда как Ryzen 5 3600X превосходит Core i5 9600 благодаря шести ядрам и двенадцати потокам (последний может рассчитывать на шесть ядер и шесть потоков).

5) Comet Lake выпускает десятое поколение процессоров Intel (Ядро 10000).
С точки зрения IPC изменений нет, но Intel увеличила рабочие частоты и количество ядер/потоков.
Например, процессоры Core i3 перешли на четыре ядра и восемь потоков, став прямым конкурентом Ryzen 3 3000; Core i5 перешли на 6 ядер и 12 потоков (бросая вызов Ryzen 5 3000); Core i7 имеют 8 ядер и 16 потоков (в отличие от Ryzen 7 3000), и, наконец, Core i9 основывают свою работу на 10 ядрах и 20 потоках, приближаясь к производительности Ryzen 9 3900X.

6) я Ракетное озеро (Intel Core 11000) представляют собой серьезное изменение для Intel.
Несмотря на то, что Core i5 11600K не может превзойти AMD Ryzen 5000, который работает немного лучше в однопоточном режиме и намного лучше в многопоточном, он примерно эквивалентен Ryzen 5 5600X, а Core i9 11900K на одном уровне с Ryzen 7 5800X.

7) AMD Райзен 9 на сегодняшний день у них нет прямых конкурентов от Intel, поскольку это процессоры в конфигурациях до 16 ядер и 32 потоков.
С появлением серии Comet Lake-S Intel выпустила Core i9 10900K, 10-ядерный чип с 20 потоками, который до сих пор не может сравниться с Ryzen 9 3900X, имеющим 12 ядер и 24 потока. В Rocket Lake-S максимальное количество ядер и потоков не увеличилось, а сократилось до 8 и 16 соответственно.

8) По поводу процессоров ГОРЯЧИЙ (High-End Desktop Platform), процессоры AMD Threadripper 1-го поколения имели IPC, сравнимый с IPC Intel Core Extreme на базе архитектуры Broadwell-E, но немного отставали от Skylake-X.
Процессоры Threadripper второго поколения сократили разрыв в IPC и благодаря большему количеству ядер и потоков (18 и 36 для самой мощной модели Intel и 32 и 64 для самой мощной модели AMD) в целом превосходят их.
Серия Threadripper 3000 в очередной раз подняла значение IPC и благодаря увеличению максимального количества ядер и потоков (64 и 128 соответственно) стала самыми мощными процессорами в своем классе. В настоящее время в каталоге Intel нет прямых конкурентов.