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重磅测试:移动版Haswell处理器分析与测试
  • 2013-6-14 15:33:27
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:黎坤
  • 作者:
【电脑报在线】近期玩家周刊才对桌面Haswell处理器进行了测试,而今我们也拿到了基于Haswell Core i7 4700HQ处理器的华硕A450J笔记本。虽然英特尔处理器每年都会升级,但大家却永远都不厌其烦地紧紧跟随,而最关心的话题无非有如下几个:性能提升明显么?

    近期玩家周刊才对桌面Haswell处理器进行了测试,而今我们也拿到了基于Haswell Core i7 4700HQ处理器的华硕A450J笔记本。虽然英特尔处理器每年都会升级,但大家却永远都不厌其烦地紧紧跟随,而最关心的话题无非有如下几个:性能提升明显么?核芯显卡是否有资格叫板独显?笔记本产品会因此发生什么变化?我们该如何选择Haswell笔记本?Haswell机型有没有什么潜在的问题?今天,除了解答这些问题,我们还将对Haswell处理器的未来发展进行预测。


解析篇

倾泻!Core i3/i5/i7各电压版本发布

    不知大家是否还记得去年IVY Bridge处理器那纠结的发布过程?由于Sandy Bridge老产品在产量方面的预估错误,导致IVY Bridge处理器在2012年4月正式发布后,不得不将不同定位产品分为数个阶段推出,而最主流的Core i3处理器机型甚至等到半年后的9月才陆续上市,这堪称英特尔处理器史上最奇葩的一次换代。不过,显然2013年英特尔已经汲取了教训,根据销量严格把控了处理器产量,因此,Haswell处理器将Core i3/i5/i7全系列并发,并且包含标准电压、低电压和超低电压三类产品在内,这也与之前各类产品略有时间差的发布方式不同,可说是一次倾泻式的发布!

提示:不过严格来说,并非全线发布,标准电压版本的Core i5/i3款其实还没有发布。


五种后缀/分类!史上最费脑的处理器规格表

    每一次的处理器更新换代无疑都是让人兴奋的,但Haswell还给我们带来了非常多的烦恼,这些烦恼主要来自它史无前例的复杂产品线,本次英特尔一共为大家带来了24款Haswell处理器,除了常规的Core i3/i5/i7的分类方式之外,还有包括XM/HQ/MQ/U/Y的5种不同后缀,末位数字的不同也有不同的含义,而且核芯显卡也有数种规格。因此,这一次想要认清各款处理器,可得狠下一番工夫。

Haswell处理器规格一览表

核心/线程

主频

最高睿频

缓存

TDP

核芯显卡

封装模式

每颗售价

(一千颗起)

Core i7 4930XM

4/8

3GHz

3.9GHz

8MB

57W

HD 4600

PGA

1096美元

Core i7 4950HQ

4/8

2.4GHz

3.6GHz

6MB

47W

Iris Pro 5200

BGA

暂无

Core i7 4900MQ

4/8

2.8GHz

3.8GHz

8MB

47W

HD 4600

PGA

568美元

Core i7 4850HQ

4/8

2.3GHz

3.5GHz

6MB

47W

Iris Pro 5200

BGA

暂无

Core i7 4800MQ

4/8

2.7GHz

3.7GHz

6MB

47W

HD 4600

PGA

378美元

Core i7 4750HQ

4/8

2GHz

3.2GHz

6MB

47W

Iris Pro 5200

BGA

440美元

Core i7 4702MQ

4/8

2.2GHz

3.2GHz

6MB

37W

HD 4600

PGA

383美元

Core i7 4702HQ

4/8

2.2GHz

3.2GHz

6MB

37W

HD 4600

BGA

383美元

Core i7 4700MQ

4/8

2.4GHz

3.4GHz

6MB

47W

HD 4600

PGA

383美元

Core i7 4700HQ

4/8

2.4GHz

3.4GHz

6MB

47W

HD 4600

BGA

383美元

Core i7 4650U

2/4

1.7GHz

3.3GHz

4MB

15W

HD 5000

BGA

454美元

Core i7 4558U

2/4

2.8GHz

3.3GHz

4MB

28W

Iris 5100

BGA

454美元

Core i7 4550U

2/4

1.5GHz

3GHz

4MB

15W

HD 5000

BGA

454美元

Core i7 4500U

2/4

1.8GHz

3GHz

4MB

15W

HD 4400

BGA

398美元

Core i5 4350U

2/4

1.4GHz

2.9GHz

3MB

15W

HD 5000

BGA

342美元

Core i5 4288U

2/4

2.6GHz

3.1GHz

3MB

28W

Iris 5100

BGA

342美元

Core i5 4258U

2/4

2.4GHz

2.9GHz

3MB

28W

Iris 5100

BGA

342美元

Core i5 4250U

2/4

1.3GHz

2.6GHz

3MB

15W

HD 5000

BGA

342美元

Core i5 4200Y

2/4

1.4GHz

1.9GHz

3MB

11.5W

HD 4200

BGA

304美元

Core i5 4200U

2/4

1.6GHz

2.6GHz

3MB

15W

HD 4400

BGA

287美元

Core i3 4158U

2/4

2GHz

不支持

3MB

28W

Iris 5100

BGA

342美元

Core i3 4100U

2/4

1.8GHz

不支持

3MB

15W

HD 4400

BGA

287美元

Core i3 4010Y

2/4

1.3GHz

不支持

3MB

11.5W

HD 4200

BGA

304美元

Core i3 4010U

2/4

1.7GHz

不支持

3MB

15W

HD 4400

BGA

287美元

宝典:看后缀认Haswell处理器

名字带Q:四核心

BGA封装:处理器直接焊接在主板上,不可自行更换

PGA封装:可自行更换的拔插式处理器

MX级:至尊级,频率最高

HQ级:末位数字为2,低电压版,采用HD 4600核芯显卡

    末位数字为0,标准电压版,采用最强的Iris Pro 5200核心显卡

MQ级:末位数字为2,低电压版,采用HD 4600核芯显卡。与HQ系列主要是封装区别

    末位数字为0,标准电压版,采用HD 4600核芯显卡。比HQ系列频率高,缓存大

U级:末位数字为8,双核心低电压版,采用Iris 5100核芯显卡,TDP为28W

   末位数字为0,双核心超低电压版,频率更低,采用HD 5000/4400核芯显卡,TDP 15W

Y级:频率与功耗均为最低的Haswell处理器,双核心设计,采用HD 4200核芯显卡,TDP仅11.5W

强调BGA/低功耗,英特尔欲全面发力轻薄机型

    目前发布的24款Haswell笔记本处理器中,多达19款为BGA封装,其中甚至包括TDP达47W的顶级处理器,同时其中有16款为低电压处理器,主要是Core i3/i5款——也就是说,目前发布的主流处理器大部分是低电压的。而且,与IVY Bridge低电压处理器相比,新款的Haswell低电压处理器TDP进一步降低了。

    正如前文提示,标准(常规)电压的Core i3/i5处理器将延后发布,为什么会出现这种情况?在我看来,这就是英特尔在Haswell时代所放出的第一个信号——笔记本全面主打“轻薄”。无论BGA封装还是超低电压处理器,都是轻薄化的有效保证,在经历了超极本2年多的市场铺垫,消费者已经将“轻薄”设定为笔记本的理想要素之后,英特尔开始将此概念推向主流,甚至高性能机型。所以,我们首次在笔记本端看到了TDP与IVY Bridge Core i5双核处理器十分接近的Core i7四核心低电压处理器,这也就意味着,顶级游戏本/移动工作站不一定会十分巨形,2.4kg的14英寸顶级四核游戏本也并非痴人说梦。

 

首批Haswell本:高端本与超极本为主

    根据目前的Haswell处理器信息我们不难看出,第一批Haswell笔记本将以高端游戏本和超极本为主。前者由于都采用了新的Core i7四核,价格会普遍偏高,因此如果你是预算不高的游戏爱好者,建议要么趁IVY Bridge游戏本“最后的疯狂”进行抄底,要么就等待Haswell标准电压Core i3/i5推出后再选购。

    综合来看,第一批Haswell机型的市场重点为超极本,因为首发的Haswell处理器包括了4款超低电压Core i3处理器(其中还包括一款Y系列处理器),所以中低价位超极本将可能迎来一次升级换代,不过根据两代处理器的定价差异来看,产品价格也会有一定提升。而先靠中低端产品打市场其实是一个很不错的市场策略,毕竟好口碑是在高销量的前提下堆砌起来的。而中高端超极本也会有一次升级,据我们得到的消息来看,几乎所有品牌都将发布基于Haswell处理器的超极本产品,你若是对超极本有兴趣,近期就可以做好准备啦。


四核测试篇

测试平台:同频不同代的对抗

处理器:Core i7 4700HQ(Haswell新)/Core i7 3630QM(IVY Bridge老)

核芯显卡:HD 4600/HD 4000

芯片组:HM86/HM77

内存:8GB DDR3-1600

硬盘:128GB SSD

操作系统:Windows 8 64bit

    今天来到我们评测实验室的Haswell笔记本处理器是Core i7 4700HQ,而这颗处理器恰好有一款与之频率(主频2.4GHz,最高睿频3.4GHz)、缓存容量(6MB)均完全一样的IVY Bridge处理器——Core i7 3630QM。因此我们今天的对比可以说是能够准确地反映出两代处理器平台之间的性能差距。在测试方法上,我们采用传统的测试软件与解压缩、AES加密等实际应用相结合,以期获得最客观的测试数据。


处理器性能:领先IVY Bridge不到10%

Haswell处理器性能测试表

Core i7 4700HQ

Core i7 3630QM

Cinebench R11.5

单核心

1.53pts

1.41pts

多核心

6.99pts

6.49pts

Cinbench R10

单核心

6315

5912

多核心

24381

21995

3DMark 11

处理器分数

P7412

P6749

3DMark Vantage 

处理器分数

P23551

P22197

Winrar

压缩速度

4569KB/s

4507KB/s

TruCrypt

AES Mean 100MB

3.8GB/s

3.1GB/s

X264 HD Benchmark

视频转码

Pass 1

151.12fps

141.76fps

Pass 2

39.9fps

35.51fps

    虽然根据英特尔“Tick-Tock”战略,Haswell应该是基于22nm制程的一次重大架构改变,但实际上,它在架构上借鉴了很多IVY Bridge的设计思路,所以与其说是改变,不如说是改进。同时,由于新的指令集,如AVX2、FMA3、BMI、TSX等还尚未有软件能很有效地进行支持,因此就目前来看,两代产品间的性能差距并不算太大,几乎都在5%~10%之间。

    其实,若是每一代处理器与前代直接对比的话,你会发现它们的差距其实都不算太大,尤其是最近几年的处理器。但若是隔代对比,比如Haswell对Sandy Bridge,性能差距就会突破20%,而两年也是用户更换笔记本的最基本年限,因此,对于新购机的读者朋友而言,Haswell当然是首选,对于有换机打算的老用户而言,Haswell同样也是值得期待的。而如果你是IVY Bridge用户,尤其是中高端用户,就没有必要再花钱了。

Haswell虽然是架构改进的一代,但在诸多特性上还是借鉴了IVY Bridge的设计理念,而且目前的应用程序还无法完全利用新指令集的优势,因此性能增幅不是很明显

 

HD 4600核显:性能提四成,可玩部分3D游戏

  Core i7 4700HQ搭载的是HD 4600核芯显卡,在上一期的笔记本整机周刊我们曾经说过,这并不是Haswell处理器最强的核芯显卡,不过却是最具实际意义的。Core i7 4700HQ所搭载的HD 4600最高频率为1.15GHz,我们所对比的IVY Bridge核芯显卡HD 4000同样来自Core i7 3630QM,除此之外还加入了目前较为主流的NVIDIA GeForce GT 630M独显作为对比。测试项目包括3DMark以及各款主流3D游戏,游戏分辨率1366×768,中等画质,关闭抗锯齿。

Haswell核芯显卡HD 4600性能测试表

HD 4600

HD 4000

GT 630M

3DMark 2013 FireStrike

855

703

851

3DMark 11显卡子项

P1079

P685

P1156

3DMark Vantage显卡子项

P4395

P3464

P4269

古墓丽影9

36.2fps

23.4fps

38.6fps

使命召唤9

36.9fps

23.8fps

48.1fps

孤岛危机3

16.8fps

无法运行

19.3fps

生化危机5

58.5fps

39.7fps

66.7fps

街头霸王4

82.25fps

55.43fps

98.75fps

战地3

30.5fps

25.2fps

41fps

    虽然无法实现英特尔事先所说的“性能翻三番”,但就与HD 4000的对比来看,HD 4600的性能是值得认可的,而且也没有再出现不稳定或无法运行游戏的问题,除了要求的确很高的《孤岛危机3》之外,其余所有测试游戏都能在中等画质下较为流畅地运行,这是以往的核芯显卡无法企及的——也就是说,从HD 4600开始,英特尔的核芯显卡终于可以玩部分大型3D游戏了!

    不过,对比在目前也只能算中端显卡“基本款”的GT 630M,HD 4600依然无法招架。但替代更低端的入门级独显,如GeForce 710M、HD 8550M等则不在话下,这也就意味着即便是集显本,在保证结构简单、成本相对较低的情况下,也有了最基本的游戏性能,显然有利于英特尔将笔记本带入轻薄时代的计划。实际上,除了HD 4600外,更值得关注的还有TDP为28W的U系列处理器所搭载的Iris 5100核芯显卡,它的性能在HD 4600之上,但因为双核低电压处理器性能相对四核处理器更低,因此就游戏帧速来看两者间应该不会有太大差别,不过这对于超极本而言已算相当出色的水准了,无疑令人期待。

HD 4600核芯显卡的性能位列Haswell众多核芯显卡的中游水准,因此极具代表性,而对比其HD 4000,它的性能提升明显,可以取代入门级独显


功耗:总体降低约10%,满载反而更高

    英特尔一直都在很高调地宣传Haswell处理器的功耗控制能力,实际上就常规电压处理器而言,目前的Core i7四核处理器TDP(47W)均高于IVY Bridge同等级处理器(45W),只是芯片组方面HM86/HM87的TDP(2.7W)又略低于HM77的4.1W,因此,单纯就今天的测试平台来讲,我们并没有期待Core i7 4700HQ会有很好的低功耗表现。

我们采集了四种情况下的平台功耗:

完全空载。将电源模式设置为“节能”,关闭WiFi,扬声器以及屏幕,静置电脑

低负载。将电源模式设置为“节能”,关闭扬声器与屏幕,开启WiFi进行BT下载。

中高负载。将电源模式设置为“高性能”,开启WiFi与扬声器,屏幕亮度最低,运行负载并不算太高的《街头霸王4》。

满载。电池模式为“高性能”,开启WiFi与扬声器,屏幕亮度最低,使用AIDA64与Furmark对处理器及核芯显卡进行考机测试。

Haswell处理器功耗测试表

Core i7 4700HQ

Core i7 3630QM

完全空载

5.8W

8W

低负载

17.7W

20.5W

中高负载

52.4W

56.4W

满载

73.6W

65.8W

    就Haswell的测试成绩来看,即便是Core i7四核,在功耗控制方面也有着让人惊喜的表现,首先是完全空载,显然Haswell处理器在节能特性上做出来优化,使得这款四核笔记本的整机空载功耗只有区区5.8W,这样的表现甚至已经能与我们之前测试的IVY Bridge架构Y系列处理器相媲美,要知道后者的TDP可仅仅只有13W。

    其次是在低负载以及中高负载测试中,它都比Core i7 3630QM处理器机型更低,虽然差别比较小,但考虑到Haswell处理器更出色的性能,这也就意味着英特尔新处理器在每瓦性能上确实获得了有力的提升。不过,在满载的情况下,Haswell四核处理器的功耗就要高于同档次的IVY Bridge处理器了,但就实用的角度来看,大多数情况下Haswell的功耗都更低,毕竟我们很少能让笔记本长时间处于满载状态。

    高端处理器尚有如此表现,低电压处理器是否能给我们带来更多惊喜呢?这也是我们近期即将展开的话题,对轻薄本有兴趣的读者朋友可别错过哟。

 

四核独显本虽轻薄但发热量大

    的确,Haswell Core i7 4700HQ实现了性能的突破,同时在功耗上有着比较好的控制,但对于这个等级的处理器而言,搭载独显,甚至强力独显都是很正常的,而基于笔记本轻薄化考虑的英特尔就不得不面临一个巨大的问题——热量堆积。就我们的测试的机型而言,14英寸2.15kg,同时该机还配备了性能中等偏上的GT 745M独显,机身厚度只有26mm(IVY Bridge标准电压平台对应机型厚度在32mm以上),已属较为轻薄的设计,因此,散热效果也不得不引起大家的关注。

    散热测试分为两个部分,第一是核芯显卡部分,电池模式为“高性能”,开启WiFi与扬声器,屏幕亮度最低,使用AIDA64与Furmark对处理器及核芯显卡进行考机测试。第二就是独显部分,测试环境与核芯显卡完全一致,但强制将显卡设定为GT 745M。由于散热测试与笔记本散热设计有着比较密切的关系,但大多数品牌都会沿用之前的散热设计方式,因此本次测试的主要目的在于,检测老的散热设计是否有能力在Haswell时代应对轻薄+高性能的合围。

Core i7 4700HQ笔记本温度测试表(室温26℃)

HD 4600核芯显卡

GT 745M独立显卡

处理器满载温度

92℃

97℃

显卡满载温度

70℃

91℃

主板满载温度

83℃

95℃

键盘左/中/右侧温度

32.6/33.1/28.4℃

34.2/35.9/28.5℃

左/右腕托位温度

30.9/28.8℃

33.4/29.6℃

    根据我们的测试过程及结果来看,Haswell四核高性能本在轻薄化设计后,暴露出以下两个问题——第一,发热量大。尤其是在开启独立显卡后,内部元件温度均运行在90℃以上,而在仅采用HD 4600核芯显卡时还算相对正常。第二,处理器温度突破90℃后,会自动启用过热保护功能,取消睿频功能,而如果温度进一步上升,则将自动降低频率,本次测试的Core i7 4700HQ处理器在考机测试时最低甚至降到了1.99GHz……这也就意味着不仅烫,而且性能会因此大打折扣。

在开启独显后,由于热量无法高效的传递出去,导致机身内温度过高,Core i7 4700HQ处理器不但取消了睿频,而且还将处理器频率降低到2GHz以下,以保护硬件


工程师总结

    看完全文,我们再回过头去看引言里提出的几个问题:性能提升明显么?核芯显卡是否有资格叫板独显?笔记本产品会因此发生什么变化?我们该如何选择Haswell笔记本?Haswell机型有没有什么潜在的问题?现在,大家心里是不是应该有答案了呢?


隔代升级更靠谱

    若要与IVY Bridge相比,Haswell,至少是Core i7四核处理器版在性能与功耗控制方面都是有所进步的,不过幅度并不大,如果你本来就拥有IVY Bridge游戏本,那目前就没有必要升级Haswell机型了。但如果你是老笔记本用户,那现有Haswell笔记本还是值得期待的。与此同时在核芯显卡的性能上,如果同样与隔代的HD 3000进行对比,那几乎是成倍的帧速增长,因此同样是值得肯定的。


轻薄化成必然趋势

    无论是低电压产品还是封装模式的变化,都预示着Haswell平台笔记本将全面走向轻薄化,超极本产品将会有更多的变化可能,而且根据性能的不同也会出现面向不同应用模式的超极本。而对于传统本而言,轻薄化也将让大家重新将重点回归到笔记本的本源——随身便携上。不过,这样的引导方式虽然是抱着好的目的,但在Haswell处理器诞生之初,就已经暴露出散热差的问题。


高性能显卡反掣肘

    虽然英特尔为Haswell处理器赋予了轻薄化的历史责任,但笔记本却是由各个不同部件组成,而对于轻薄化而言,最难克服的就是独立显卡的功耗,如我们本次测试的机型所搭载的GT 745M,它的TDP(45W左右)就已经与Core i7 4700HQ处理器(47W)几乎相当,这样一来,处理器功耗的降低也显得有些杯水车薪,才会出现目前高负载时热量堆积的问题,这就需要英特尔与显卡厂商进行更深层次的合作,也需要PC厂商有针对性地改良散热设计,才能一步步的改善这个问题。

 
本文出自2013-06-17出版的《电脑报》2013年第23期 E.硬件DIY
(网站编辑:pcw2013)


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