Skylake1.jpg
Немногим больше 8 лет назад Стив Джобс представил Macbook Air — устройство, которое открыло новый класс портативных ноутбуков — ультрабуков. С тех пор различных ультрабуков вышло множество, однако у всех была одна общая черта — низковольтные процессоры с тепловыделением (TDP) в 15-17 Ватт. Однако в 2015 году, с переходом на 14 нм техпроцесс, Intel решили пойти еще дальше, и представили линейку процессоров Core m, которые имеют TDP всего 4-5 Вт, однако должны быть сильно мощнее линейки Intel Atom с аналогичным TDP. Основная особенность новых процессоров — они могут охлаждаться пассивно, то есть из устройства можно убрать кулер. Но увы — убирание кулера принесло достаточно много новых проблем, о которых и поговорим ниже.

Сравнение с ближайшими конкурентами

И хотя уже вышли процессоры на Kaby Lake, их тестов пока еще нет, так что ограничимся предыдущей линейкой, Skylake — с технической точки зрения разница между ними невелика. Для сравнения возьмем три процессора — Intel Atom x7-Z8700, как один из самых мощных представителей линейки Atom, Intel Core m3-6Y30 — самый слабый Core m (в дальнейшем объясню, почему не стоит брать более мощные), и Intel Core i3-6100U — популярный представитель самой слабой линейки «полноценных» низковольтных процессоров:

 Процессор  Atom x7-Z8700  Core m3-6Y30  Core i3-6100U
 Архитектура  Cherry Trail  Skylake  Skylake
 Техпроцесс, нм  14  14  14
 Количество ядер/потоков  4/4  2/4  2/4
 Частота базовая/Turbo Boost, ггц  1.6/2.4  0.9/2.2  2.3/2.3
 Тепловыделение, Вт  ~4  4.5  15
 Видеоядро  Intel Gen8, 16 EU  Intel Gen9, 24 EU  Intel Gen9, 24 EU
 Частота видеоядра  до 600 мгц  до 850 мгц  до 900 мгц
 Стоимость процессора, $  37  281  281

Получается интересная картина — с физической точки зрения Core m3 и i3 абсолютно одинаковы, различаются лишь максимальные частоты графики и процессора, при этом теплопакет различается втрое, чего в общем-то быть не может. Atom имеет тот же TDP, что и Core m3, сравнимые частоты, но 4 физических ядра. При этом ядер хоть и больше, но они сильно урезаны по возможностям для уменьшения тепловыделения: к примеру, i5-6300HQ с 4 «полноценными» физическими ядрами с такими же частотами имеет TDP на порядок выше - 45 Вт. Поэтому будет интересно сравнить возможности урезанной и полноценной архитектур при одинаковом тепловыделении.

Тесты процессоров

Как уже выяснили выше, m3 является по сути i3, зажатым втрое меньший теплопакет. Казалось бы, разница в производительности должна быть как минимум двукратной, однако здесь есть несколько нюансов: во-первых, Intel позволяет Core m не обращать внимание на TDP, пока его температура не достигнет определенной отметки. Это очень хорошо видно при многократном прогоне бенчмарка Cinebench R15:

mb12_2016_cb15_loop.png

Как видно первые 4 прогона теста процессор набирал порядка 215 очков, а потом результаты стабилизировались на 185, то есть потеря производительности из-за такого «мухлежа» Intel составила порядка 15%. Поэтому брать более мощные Сore m5 и m7 не имеет никакого смысла — после 10 минут нагрузки они снизят производительность до уровня Core m3. А вот результат i3-6100U, рабочая частота которого всего на 100 мгц выше, чем у m3-6Y30, гораздо лучше — 250 очков:

1.PNG

То есть при нагрузке только на процессор разница в производительности между m3 и i3 оказывается 35% — достаточно существенный результат. А вот Atom показал себя с лучшей стороны — хоть ядра и урезаны, но вдвое большее их количество дало возможность процессору набрать 140 очков. Да, результат все еще на 25% хуже, чем у Core m3, однако не забываем про восьмикратную разницу в цене между ними.

Второй нюанс — теплопакет рассчитан и на видеокарту, и на процессор одновременно, поэтому посмотрим на результаты теста 3Dmark 11 Performance: это тест, рассчитанный на ПК среднего уровня (которым и принадлежат наши системы), тестирующий одновременно и процессор, и видеокарту. И тут итоговая разница оказывается такой же, Core m3 оказывается на 30% хуже i3 (потому что Core i3 тоже перестает хватать теплопакета — для работы на максимальных частотах ему нужно порядка 20 ватт):
Intel Core m3-6Y30:


Снимок.PNG

Intel Core i3-6100U:

Снимок2.PNG

А вот Intel Atom проваливается с треском — результат в 4-5 раз хуже, чем у m3 и i3:

atom.PNG

И это, в принципе, ожидаемо — Cinebench тестирует голую математическую производительность процессора и хорошо подходит лишь для сравнения процессоров одной архитектуры, а вот 3Dmark дает разностороннюю нагрузку, гораздо более приближенную к реальной жизни. Однако все еще восьмикратная разница в цене позволяет Atom держаться на плаву.

Энергопотребление

Как видно из тестов выше, трехкратная разница в TDP дает прирост производительности около 35%. Однако это верно только под большой нагрузкой, которая для ультрабуков достаточно редка. Для удобства возьмем два макбука, 12" и 13" 2016 — macOS на разных устройствах оптимизирована одинаково хорошо, и это позволит узнать разницу в энергопотреблении устройств без привязки к операционной системе (да, ниже тестируется энергопотребление всей системы, однако существенный вклад в него дают только экраны и процессоры, и так как первые очень похожи, то весомый вклад в разницу энергопотребления дают только процессоры). И тут разница оказывается... всего полтора ватта в среднем, 7.2 и 8.9 Вт (причем в 13" Macbook стоит процессор мощнее i3-6100U): Что это означает? Это означает то, что при обычной нагрузке оба процессора потребляют всего несколько ватт, и до ограничения по TDP у Core m дело не доходит. Intel Atom показывает сравнимое с Core m3 энергопотребление (для примера взят Microsoft Surface 3, который хорошо оптимизирован для работы с Windows):

4.PNG

Выводы

Что же получается в итоге? Intel Atom — хороший выбор для недорогого планшета или нетбука, на котором ничего тяжелее 1080р60 с YouTube никто запускать не будет. Процессор дешев, и за это ему можно простить разницу в производительности с линейками Core. Intel Core m — хороший выбор для производительного планшета или простого ультрабука. Из-за отсутствия кулера такое устройство будет абсолютно бесшумным, и в обычных задачах ничуть не медленнее более мощных собратьев на Core i. Однако брать его для обработки фото или видео, а уж тем более игр, явно не стоит — производительность быстро упирается в низкий TDP и достаточно сильно снижается даже в сравнении с простым i3. Ну а линейка Core i — хороший выбор для производительного ультрабука. При наличии в системе хотя бы простой дискретной графики такое устройство оказывается на уровне игровых ноутбуков 5летней давности, и позволяет без проблем заниматься как обработкой фото и нетяжелого видео, как и дает возможность поиграть в массовые игры даже не на самых минимальных настройках графики. Однако любая нагрузка выше средней будет приводить к ощутимому шуму небольшого высокооборотистого кулера, что может раздражать любителей работать ночью в тишине.