Железный эксперимент: игровой компьютер на серверном процессоре Intel Xeon E3-1230 v5
А мы вновь про экономию. «Железный эксперимент» — рубрика, в которой эмпирическим путем доказывается целесообразность выбора того или иного устройства. В сентябре мы уже выяснили, что Core i7-6700K подходит для игр лучше, чем Core i7-6800K. Хотя в Сети бытует иное мнение. Выяснили, что Radeon RX 470 в разгоне обгоняет Radeon RX 480, а создание CrossFire-массива — нерациональное решение. В этот раз познакомимся с серверным процессором Xeon E3-1230 v5 и материнской платой ASRock Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC, которые вполне сгодятся для сборки мощного игрового компьютера.
Железный эксперимент: игровой компьютер на серверном процессоре Intel Xeon E3-1230 v5
Intel Xeon E3-1230 v5 и экономическая целесообразность
Отличий чипов Xeon от классических Core, как вы догадываетесь, не очень много. Те же Broadwell-E — это чистейшие серверные процессоры Xeon E5 v4 (тыц на обзор 10-ядерного Core i7-6950X). В случае с семейством E3-1200 v5 речь идет об архитектуре Skylake и платформе LGA1151. Конкретно модель Xeon E3-1230 v5 — это своеобразный аналог Core i7-6700. Только у серверного собрата заблокировано графическое ядро, но есть поддержка модулей памяти ECC. Плюс частота в режиме Turbo Boost несколько ниже. В сегодняшнем эксперименте мы рассуждаем о «зионах» — как об игровых процессорах, поэтому модули с коррекцией ошибок нам ни к чему. Да и без встроенного видео живется легко, так как используем дискретную графику. Зато Xeon E3-1230 v5 стоит на 50 долларов дешевле. Какая-никакая, но экономия.
Intel Xeon E3-1230 v5
В линейку серверных «камней» E3-1200 v5 входят и более шустрые модели. Так, самым быстрым на данный момент является Xeon E3-1280V5. Чип функционирует на частоте 3,7 (4,0) ГГц, но стоит при этом 612 долларов США. Цена неадекватная, поэтому наибольшей популярностью пользуется именно модель E3-1230 v5.
| Xeon E3-1230 v5 | Core i7-6700 | |
| Архитектура | Skylake | Skylake |
| Техпроцесс | 14 нм | 14 нм |
| Сокет | LGA1151 | LGA1151 |
| Поддерживаемы наборы логики | C232, C236 | Z170, Q170, Q150, B150, H110, H170, C232, C236 |
| Число ядер/потоков | 4/8 | 4/8 |
| Тактовая частота (в режиме Turbo Boost) | 3,4 (3,8) ГГц | 3,4 (4,0) ГГц |
| Разблокированный множитель | Нет | Нет |
| Кэш третьего уровня | 8 МБ | 8 МБ |
| Контроллер памяти | DDR4-1866/2133, двухканальный DDR3L-1333/1600, двухканальный До 64 ГБ | DDR4-1866/2133, двухканальный DDR3L-1333/1600, двухканальный До 64 ГБ |
| Поддержка памяти ECC | Есть | Нет |
| Встроенный контроллер PCI Express 3.0 | 16 линий | 16 линий |
| Встроенное графическое ядро | Нет | HD Graphics 530, 1150 МГц |
| Уровень TDP | 80 Вт | 65 Вт |
| Цена в России (в США) | 20 000 руб. ($261) | 24 000 руб. ($312) |
| Купить |
Площадка «Яндекс.Маркет» рапортует о том, что Xeon E3-1230 v5 в среднем в Москве на 4000 рублей дешевле Core i7-6700. За эти деньги вы можете взять отличный кулер, хороший корпус, качественный блок питания или же HDD/SSD. Примечательно, что Core i5-6600K — оверклокерский четырехъядерник без Hyper-Threading — стоит всего на 2000 рублей дешевле. Если вам необходима мощь восьми потоков, то, на мой взгляд, есть смысл добавить эту сумму. К тому же на сегодняшний день в продаже есть матплата, при помощи которой Xeon E3-1230 v5 реально разогнать, как говорят в народе, по шине.
ASRock Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC и серверные чипсеты
При подборе комплектующих для десктопа с Xeon на борту учитывайте два момента. Настольные Core i3/i5/i7 для платформы LGA1151 совместимы с любыми матплатами на чипсетах, включая решения на серверных микросхемах C232 и C236. Подробно про разновидности наборов логики для Skylake читайте в этой статье. Xeon же работает строго с серверными устройствами. Младший чипсет обладает функциональностью, схожей с Q170 Express. Есть 20 дополнительных линий PCI Express 3.0. Логика позволяет развести до 10 портов USB 3.0 и до 14 USB 2.0. Единственное между ними отличие: C232 поддерживает до восьми разъемов SATA 3.0. Q170 Express — до шести.
Набор логики Intel C232
Второй момент — плат на серверной логике в сравнении с продукцией на чипсетах B150/H110/H170/Z170 Express не очень много. Определенный выбор есть, конечно. Например, C236-платы поддерживают технологии SLI и CrossFire. Они оснащены интерфейсами M.2, SATA Express и USB 3.1. То есть только этот факт доказывает, что Xeon — это в том числе и про игровые ПК. И все же сухая статистика красноречива. В том же «Яндекс.Маркете» на 431 предложение по С232/С236-платам приходится 5677 вариантов с обычными настольными чипсетами. О чем это говорит? Если у вас лет через пять выйдет из строя материнская плата, то найти схожую модель, например, на Avito будет сложнее.
Я не просто так заикнулся про оверклок Xeon. На сегодняшний день в продаже есть всего одна модель, которая позволяет разогнать серверный чип. Это ASRock Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC. Материнка не лишена недостатков. У нее нет слота M.2 и портов USB 3.1. Пожалуй, это самые серьезные упущения. Просто инженеры ASRock взяли за основу «обычную» Fatal1ty B150 Gaming K4/Hyper. В то же время радует, что в Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC применяются качественный звуковой и сетевой контроллеры.
Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC — это не только матплата с самым длинным названием, но и единственная модель, способная разгонять процессоры Xeon
Самой интересной «фишкой» Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC, безусловно, считается возможность разгона любых центральных процессоров под LGA1151 по шине. Так что имеем дело с уникальным решением.
ASRock Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC
И еще один момент. Флагманская логика Z170 Express поддерживает оперативную память с эффективной частотой 3000+ МГц. Чипсеты C232 и C236 работают только с «мозгами» стандарта DDR3L-1333/1600 и/или DDR4-1866/2133. Аналогичное ограничение актуально для всех остальных микросхем Intel.
Выбор частоты оперативной памяти
Разгон неразгоняемого
Подробно про нелегитимный разгон Skylake-процессоров с разблокированным множителем я уже писал. Тогда мне удалось увеличить частоту четырехъядерного Core i5-6400 с 2,7 ГГц до абсолютно стабильных 4,9 ГГц. В большинстве случаев необходима плата на чипсете Z170 Express и специальная версия BIOS. Но у ASRock есть серия устройств на младших чипсетах, тем не менее поддерживающая оверклок по шине. Модели Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC и Fatal1ty B150 Gaming K4/Hyper — из их числа.
Разгон Skylake по шине имеет ряд ограничений, но для игрового ПК они незначительны
Разгон Skylake по шине имеет ряд ограничений:
Большинство ограничений некритично. Единственный и самый досадный «шлагбаум» на пути — это урезание AVX/AVX2-составляющей.
Разогнанный Intel Xeon E3-1230 v5
И сокровенное: разгон — это всегда лотерея, хотя при работе с той или иной линейкой чипов имеешь дело с пулом частот. Skylake-семейство хорошо гонится. Флагманский Core i7-6700K уже в номинале работает со скоростью 4 ГГц. Десктопные Kaby Lake (читай — Skylake Refresh) будут еще «мегагерцовее». Xeon E3-1230 v5 под нагрузкой для всех четырех ядер держит 3,6 ГГц. Минимальный множитель равен х34. Следовательно, для получения 4 ГГц необходимо увеличить частоту тактового генератора до 4000/34=117,65 МГц. Для большинства плат — плевая задача. Для достижения 4,5 ГГц «участим» BCLK до 132,35 МГц. Логично, что в случае разгона процессора по шине появляются две неизвестные: OC-потенциалы чипа и матплаты.
Подопытный Xeon E3-1230 v5 спокойно разогнался до 4,3 ГГц
Моя цель — получить абсолютно стабильный разогнанный «зион», работающий в режиме 24/7. Для этого я поднял напряжение VCore до 1,35 В, а частоту BCLK — до 128 МГц. То есть Xeon E3-1230 v5 в теории стал быстрее Core i7-6700K, который под нагрузкой для всех четырех ядер держит 4,0 ГГц. А у нас вышло 4,3 ГГц. На мой взгляд, прибавка в 28% — это отличный прирост, хотя в Сети есть результат разгона до 5,0 ГГц. Естественно, с применением ASRock Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC. Речь идет о частоте валидации. Под такой нагрузкой Xeon E3-1230 v5 вряд ли удержит столько гигагерцев. Но факт хорошего разгонного потенциала зафиксирован.
Производительность в вычислениях
Производительность процессоров для платформы LGA1151 изучена вдоль и поперек. Вряд ли графики, размещенные ниже, станут для вас каким-то откровением. Тем не менее сравнение проводится и с Core i5-6400, разогнанным до 4,9 ГГц, и с Core i5-6600K, разогнанным до 4,7 ГГц. Посмотрим, как на фоне более дешевых чипов выступит Xeon E3-1230 v5.
Core i5 не в состоянии обогнать Xeon E3-1230 v5 даже в разгоне
Достаточно распространенный паттерн — когда домашний компьютер используется не только для развлечений, но и для работы. Здесь-то Core i7 с восемью потоками и пригодится.
Результаты тестирования Intel Xeon E3-1230 v5 в CINEBENCH R15
А вот и пруфы. Все же Core i5 — это Core i5. Даже разгона моделей Core i5-6400/6600K недостаточно, чтобы обогнать «зион» в стоке. Следовательно, для многопотока Hyper-Threading — это добрейшее добро. Что касается разгона, то в CINEBENCH R15 при увеличении частоты на 28% количество баллов приумножилось на 20,3%. Хороший прирост!
Результаты тестирования Intel Xeon E3-1230 v5 в WinRAR
В большинстве случаев разогнанный до 4,35 ГГц Xeon E3-1230 v5 обгоняет стоковый Core i7-6700K. Все логично, так как при задействовании всех четырех ядер флагманская LGA1151-модель работает на частоте 4,0 ГГц.
Результаты тестирования Intel Xeon E3-1230 v5 во Fryrender
В приложениях, использующих AVX-инструкции, наблюдается либо незначительный прирост производительности от разгона, либо, наоборот, деградация. Вот в x265 Benchmark разогнанный Xeon E3-1230 v5 уступил себе же, но без оверклока 18%. Наглядный пример нелегитимного метода увеличения тактовой частоты.
Результаты тестирования Intel Xeon E3-1230 v5 в LuxMark
Производительность в играх
В большинстве игр AVX-инструкции не используются. Поэтому в процессорозависимых приложениях прирост от разгона наблюдается. Особенно в разрешении Full HD с использованием видеокарты калибра GeForce GTX 1080. В номинале Xeon E3-1230 v5 оказался на третьем месте, прогнозируемо уступив Core i7-6800K и Core i7-6700K. Но после удачного разгона серверный процессор встал на одну ступень с оверклокнутым до 4,5 ГГц шестиядерником.
Результаты тестирования Intel Xeon E3-1230 v5 в играх (Full HD)
В WQHD, когда нагрузка на видеокарту заметно увеличивается, все три «камня» выступили приблизительно одинаково. Разгон мало повлиял на фреймрейт в выбранных играх. Так называемое 2К-разрешение — идеальная среда для GeForce GTX 1080. У карт уровня GeForce GTX 1070, GeForce GTX 1060 и Radeon RX 470/480 уровень процессорозависимости заметно ниже.
Результаты тестирования Intel Xeon E3-1230 v5 в играх (WQHD)
В заключение
Итог банален. Четырехъядерный Xeon E3-1230 v5 отлично подходит для сборки игрового компьютера. Особенно с учетом того, что он стоит дешевле того же Core i7-6700. Но есть пара моментов, над которыми стоит хорошенько подумать. Во-первых, разгон четырехъядерного «зиона» реален только на одной плате. Речь идет про Fatal1ty E3V5 Performance Gaming/OC. Иного выбора нет. Конечно, в продаже вы легко найдете другие, более функциональные и дорогие платы на чипсетах C232/C236, но оверклок поддерживается только устройством от ASRock. И все. Во-вторых, в случае выхода из строя материнки лет через пять придется постараться, чтобы найти аналог на какой-нибудь барахолке. А вот обычных плат на чипсетах сотой серии будет навалом. С другой стороны, производительности Xeon E3-1230 v5 хватит надолго. И когда чип действительно устареет, появится смысл обновить компьютер целиком.
Подходит ли Intel Xeon для игр?
Давайте это узнаем!
Среди модельного ряда встречаются мощнейшие образцы с 28 и 56 ядрами и количеством кэша до 60 мб. При этом чипы становится мощнее с каждым новым поколением.
Важно понимать, что процессор не главный компонент игрового ПК. Видеокарта забирает на себя всю нагрузку создания и вывода 3d изображения. Центральный процессор не зря так называется, ведь он находится в центре и управляет всеми процессами. Современные игры не сильно требовательны к мощности ЦП, им просто необходим минимальный уровень производительности. Процессор обрабатывает необходимую информацию и передает задание видеокарте.
И так, мы выяснили, что видеокарта отвечает за производительность в игровом ПК, а процессор занимает место менеджера. Теперь же рассмотрим важнейший фактор, влияющий на производительность…
Возможно вы уже сталкивались с этим термином в интернете, особенно если посещаете порталы о компьютерном железе.
Термин бутылочное горлышко (узкое место) означает, что процессор не способен обрабатывать и быстро отдать видеокарте всю необходимую информацию. В результате, графический адаптер не может работать полноценно и производительность в игре падает.
Цена на некоторые модели превышает 1000$, и даже если вы найдете варианты дешевле, то столкнетесь с необходимостью покупки специальной материнской платы с подходящим разъемом. Помимо дороговизны, это не принесет никаких результатов в борьбе за частоту кадров.
Никакого смысла использовать такое мощное решения для игр нет, кроме построения мощной платформы для записи, стрима и редактирования видео. Даже при создании SLI конфигурации из GTX1080Ti, лучше смотреть в сторону стандартных процессорных линеек, предназначенных для обычного пользователя.
До чего дошел прогресс — Xeon E5450 vs. Core i3-8100 в современных приложениях и играх
Введение
Несмотря на неумолимый ход технического прогресса, рост вычислительной мощности компьютерных комплектующих на короткой дистанции (длиной в пару лет) обычно не выглядит столь уж впечатляющим. Взять, к примеру, уже ставшие мемом «жалкие» 5% прибавки к IPC в очередном поколении процессоров Intel — согласитесь, такое. Конечно, всегда можно аргументировать, что пример выбран максимально подходящий под вышеобозначенный тезис: Intel последние годы занимался лишь оптимизацией крайне удачной на момент своего выхода микроархитектуры Skylake, существенным образом свои процессоры не перерабатывая, так что и ожидать хотя бы двузначного прироста IPC от поколения к поколению здесь не стоило. У AMD, например, приросты IPC при переходе от Zen к Zen 2 и от Zen 2 к Zen 3 вполне себе двузначные, но это опять же около 15%, что выглядит впечатляюще разве что на фоне упомянутых выше показателей Intel и в отрыве от контекста. А контекст состоит в том, что несмотря на значительный рывок в IPC при переходе на первое поколение микроархитектуры Zen, процессоры этой архитектуры лишь приблизились по показателям IPC к представителям актуальной на тот момент очередной оптимизации Skylake. И поэтому двузначный прирост IPC при переходе от Zen к Zen 2, когда AMD наконец-таки догнала Intel, а затем и при переходе от Zen 2 к Zen 3, когда AMD удалось уже обогнать конкурента, не должен вводить в заблуждение — столь высокие на фоне Intel показатели прогресса от поколения к поколению у AMD в последние годы обусловлены тем, что точка отсчёта (Zen) была всё же заметно ниже лучших представителей Intel того времени.
реклама
Но речь сейчас, конечно же, не о противопоставлении AMD и Intel, а о том, что в целом рост производительности центральных процессоров в последние годы сильно замедлился, и упомянутый резкий рывок AMD по IPC здесь как раз таки не показатель по указанной выше причине. Вот, как в общем выглядит график роста целочисленной производительности одних из лучших центральных процессоров за период в 40 лет по данным наборов тестов SPECint (из Hennessy, J. L., Patterson, D. A. Computer architecture: a quantitative approach, 6th ed.):
Конечно же, о двукратном приросте производительности за каждую пару лет, как это было в «лихие 90-е» речи уже давно не идёт — тогда переход на RISC-архитектуры позволил сравнительно легко и достаточно долго год от года существенно увеличивать производительность путём наращивания кэшей, всё более эффективного использования суперскалярности и повышения тактовых частот. Но уже в начале 2000-х стало ясно, что такой «халяве» осталось продолжаться недолго — за прошедшие с момента перехода индустрии на RISC-архитектуры годы инженеры «выжали» из преимуществ RISC почти «все соки». Привычные методы увеличения производительности себя почти полностью исчерпали — рост тактовых частот практически остановился из-за физических ограничений (энергопотребление и тепловыделение росли банально быстрее, чем тактовые частоты), а увеличение скорости шины, размера кэш-памяти и улучшение некоторых других аспектов микроархитектуры более не приводили к ощутимому росту производительности и экономически себя не оправдывали. По этой причине с середины 2000-х индустрия начинает массово переходить на многоядерные процессоры, и ещё некоторое время одноядерная производительность продолжала расти преимущественно за счёт улучшения техпроцесса и покорения всё более высоких тактовых частот уже в рамках многоядерных моделей. Однако, к концу 2010-х обсуждаемый рост практически полностью остановился: прирост порядка нескольких процентов в год — реалии современного процессорного рынка. Нам тут остаётся лишь вторить главному герою мультфильма «Падал прошлогодний снег».
Но даже если взять за точку отсчёта момент появления первых многоядерных процессоров, то 10% и даже 20% прироста год от года заметить на самом деле не так уж просто, особенно учитывая тот факт, что во многих реальных задачах прирост производительности при переходе от поколения к поколению до указанных чисел не дотягивает. Совсем другой дело — посмотреть во что суммарно выльются все эти улучшения на сравнительно большой дистанции, скажем, лет 10. Оценить, так сказать, «кумулятивный эффект» от многочисленных микроархитектурных и прочих изменений в центральных процессорах и связанных с ними узлах (в первую очередь, оперативной памятью), причём сделать это в реальном программном обеспечении. Вот этим мы сегодня и займёмся, а поможет нам в этом парочка 4-ядерных процессоров Intel двух разных эпох — Xeon E5450 (аналог настольного Core 2 Quad Q9650) и Core i3-8100.
реклама
Участники тестирования
Участников сегодняшнего тестирования действительно разделяют целых 10 лет технического прогресса в области процессоростроения: Xeon E5450 увидел свет в ноябре 2007, а Core i3-8100 — в октябре 2017. Настольный аналог Xeon E5450, Core 2 Quad Q9650, конечно, вышел чуть позже (в августе 2008), но сути дела это сильно не меняет. За указанный, внушительный по меркам компьютерной индустрии, срок процессоры Intel пережили 4 смены микроархитектуры, если считать по «такам» (Core → Nehalem → Sandy Bridge → Haswell → Skylake), 3 смены техпроцесса (45 нм → 32 нм → 22 нм → 14 нм), а заодно и столь «любимые» всеми 4 смены процессорного разъёма (LGA 775 → LGA 1156 → LGA 1155 → LGA 1150 → LGA 1151), или точнее даже 5, учитывая две лишь механически совместимые версии LGA 1151. Для простоты сравнения Xeon E5450 был немного разогнан с 333 МГц по шине до 400 МГц, так что его итоговая частота оказалась равной таковой у далёкого потомка в лице Core i3-8100, а именно 3.6 ГГц. Но не стоит думать, что таким разгоном мы искусственным образом ставим представителя микроархитектуры Core в более выгодное положение, ведь даже в настольной линейке процессоров Intel той эпохи имелся процессор с 400 МГц шиной, остановившийся всего в одном шаге (по множителю) от частоты 3.6 ГГц — Core 2 Extreme QX9770 со стоковой частотой 8.0 × 400 МГц = 3200 МГц. Ну а среди серверных 4-ядерных процессоров Intel микроархитектуры Core можно обнаружить и Xeon X5492 со стоковой частотой 8.5 × 400 МГц = 3400 МГц, то есть всего лишь на 200 МГц ниже используемой в нашем тестировании. Так что в отношении небольшого разгона Xeon E5450 можно сказать, что мы лишь подтянули его показатели до таковых у самых топовых представителей микроархитектуры Core, разве что совсем немного переусердствовав.
реклама
Конечно, не все даже указанные выше улучшения являются существенными для нашего конкретного случая. Так, например, последний пункт нам безразличен, так как Core i3-8100 не поддерживает ни Hyper-Threading, ни Turbo Boost, но упомянуть эти технологии всё же стоило.
Основы тестовых стендов LGA 775 и LGA 1151 составляют материнские платы ASUS P5Q3 и GIGABYTE B360M H, соответственно. Остальные комплектующие, кроме оперативной памяти, идентичны: видеокарта GeForce RTX 2060 Super от KFA2, бюджетный SSD WD Green на 240 ГБ под Windows и приложения, жёсткий диск Seagate 7200 BarraCuda на 3 ТБ под игры, блок питания Xilence Performance A+ 630 Вт. Первые два тестовых стенда оснащены 4 планками DDR3-1600 CL9 памяти с Aliexpress объёмом по 4 ГБ каждая, о которой неоднократно писалось ранее, последний— 2 планками Patriot Signature DDR4-2400 CL17 памяти объёмом по 8 ГБ каждая.
Подходит ли Intel Xeon для игр?
Процессоры Xeon просто не стоят того, чтобы на них играть, по причине их завышенной цены. Они предназначены для сложных вычислительных задач и имеют собственные сокеты. Намного мощнее, чем требуется играм, что делает его не оправданным в игровом ПК.
Процессоры Xeon просто не стоят того, чтобы на них играть, по причине их завышенной цены. Они предназначены для сложных вычислительных задач и имеют собственные сокеты. Намного мощнее, чем требуется играм, что делает его не оправданным в игровом ПК.
Давайте узнаем прямо сейчас!
Что такое Xeon?
Имеют значительно более высокое число ядер, достигая 28 ядер и 56 потоков в самых высокопроизводительных моделях. Они имеют гораздо больший объем кэш-памяти, от 4 до 60 МБ, но варьируются от серии к серии.
Что процессор делает в игре?
GPU выполняет большую часть физической работы, в то время как CPU выступает в качестве менеджера.
Bottlenecking или узкое место
Возможно, вы слышали, как этот термин распространялся по сети Интернет, и вы обязательно встретите его, если будете посещать какой-либо форум по аппаратному обеспечению.
Термин «узкое место» означает, что процессор не может работать синхронно с графическим процессором, то есть он не способен дать ему все команды, которые он должен быстро выполнять. В результате видеокарта не работает с оптимальной пропускной способностью, и производительность в игре падает.
Стоит ли выбирать Xeon?
Выбирать процессор Xeon для игр не стоит. Это чрезвычайно мощные процессоры, разработанные для сложных вычислительных задач и многозадачности, которые не требуются для игровых ПК. Места для раскрытия его максимального потенциала, это рабочие станции или сервера.
Процессоры Xeon слишком дороги, большинство моделей стоят более 1000 долларов. Даже если найдете более дешевый бюджетный процессор, эти процессоры будут иметь собственные сокеты и архитектуру. Это делает их несовместимыми с материнскими платами для стандартных платформ, и может фактически привести к снижению производительности в игре.
Единственная причина использовать Xeon для игр, если вам уже нужна мощная рабочая станция. В противном случае, потратить тысячу долларов или больше на один лишь процессор, даже если это для конфигурации GTX 1080 Ti SLI, просто не стоит. Для этого лучше подойдут потребительские процессоры для игр.




