A Haswell fő újdonságai

A napokban újra ütött az Intel órája: a 2007-től alkalmazott "tick-tock" fejlesztési rendszerben most egy "tock" van soron. Tehát az új Haswellben maradt az előző processzorgenerációnál, az Ivy Bridge-nél megismert 22 nm-es gyártástechnológia, viszont új mikroarchitektúrát kaptunk. A Haswell természetesen az elődök nyomdokain halad, gyökeres változás nincs, de szinte minden részletében továbbfejlődött a CPU- és még inkább a GPU-részleg. Az újdonság minden technológiai részletét kiveséztük korábbi cikkünkben, ebben a tekintetben ezért most nem megyünk olyan mélyre.

Talán senkit sem lep meg, hogy még a korábbinál is nagyobb hangsúlyt kapott a mobilitás és az integráláció. Elsősorban az energiagazdálkodáson fejlesztettek, a korábbinál kisebb energiaigényű készenléti állapotokat vezettek be, illetve az éppen használaton kívüli komponensek gyorsabban kapcsolnak le. A lapka felépítése, mérete és tranzisztorszáma nem változott sokat, maradt a sorosan elhelyezett négy CPU-mag, a grafikus modul, a két előbbi modul között megosztott harmadszintű gyorsítótár, és az olyan kiegészítők, mint a memóriavezérlő, a monitorvezérlő, a PCI Express vezérlő és a System Agent.

Haswell (felül) és Ivy Bridge (alul) mérete

A CPU-magoknál tovább erősödött a soron kívüli végrehajtást segítő pufferek mérete, illetve a korábbi mikroarchitektúrához képest hatról nyolcra bővült a magon belüli végrehajtóegységek száma, amiből elsősorban a kétszálas, Hyper-Threading végrehajtás profitál majd. Természetesen új utasításkészletek is megjelentek, az AVX2-ből elsősorban a kép-, hang- és videofeldolgozó, illetve videomegjelenítő programok profitálnak, az FMA3 pedig a lebegőpontos számításokat gyorsítja, feltéve, hogy szoftveresen támogatják őket.

Az energia- és teljesítménygazdálkodás egyik fontos fejlesztése, hogy a CPU és GPU által is elérhető L3 cache külön feszültségszabályozást kapott, ilyen szempontból nincs a CPU-hoz kötve. Azért jó ez, mert alacsony CPU-terhelésnél így a magok lekapcsolnak, de az L3 cache teljes feszültségén (és sebességén) a GPU rendelkezésére áll. Fontos fejlődés a chipkészletnél, hogy immár 65 nm helyett 32 nm-en készítik, SATA 3.0 és USB 3.0 csatolóinak száma pedig hatra nőtt.

Legkomolyabb fejlesztésen a grafikus részleg esett át, ami nem csoda, hiszen ezen a téren konkurenseivel szemben komoly lemaradása van az Intelnek. A teljes architektúraváltásra GPU terén még várni kell egy generációt, a Haswellben az előző, Ivy Bridge szériában használt, hetedik generációs GPU-t csiszolták tovább és Gen7.5 néven hivatkoznak rá. Lényegében a közvetlen végrehajtóegységeken kívül minden elemet módosítottak, felhasználva többek közt az egyelőre parkolópályán lévő Larrabee projekt tapasztalatait. Az eredmény a korábbinál jobban skálázható, hatékonyabban működő GPU lett, aminek kettő helyett már három kiépítési szintje van.

Fontos fejlesztés a négyelemű vektoroknál kritikus Gather4 textúra-mintavételezés javított megvalósítása, amiből az Ivy Bridge még nem tudott profitálni, és a több monitor kezelésének terén is felzárkózott konkurenseihez az Intel. Az új grafikus mag támogatja a DirectX 11.1 és OpenGL 4.0 grafikus API-kat, emellett a GPU általános számítási feladatainak végrehajtását segítő OpenCl 1.2-t is, így nem csak a 3D-s grafikában, hanem például a kép- és videofeldolgozó alkalmazásoknál is javulás várható. Monitorkimenetből a HDMI 1.4a és Display Port 1.2 támogatott, mobil eszközöknél pedig a Wireless Display 4.1 vezeték nélküli monitorkezelés lesz hasznos.

Az egyes processzorok

Az új processzorok tárgyalásánál előbb a grafikus mag kérdését célszerű tisztázni. A Haswellnél már nem kettő, hanem három különböző kiépítettségi szintje van az integrált GPU-nak: GT1, GT2 és GT3. A legalacsonyabb, a GT1 egy shader tömböt kapott tíz végrehajtó egységgel és mobil vonalon várhatóan a legszerényebb Celeronokban és Pentiumokban találkozhatunk majd vele (HD Graphics néven), melyek megjelenési dátumáról még nincs információnk. A legelterjedtebb minden bizonnyal a GT2 lesz, ami két tömbben 20 végrehajtó egységet számol, és a Core i3, i5, illetve i7 modellekben is megjelenik HD Graphics 4200/4400/4600 néven.

A legerősebb GT3 megduplázza a GT2 képességeit is, négy blokkban 40 feldolgozóval, több blending egységgel, sőt bizonyos esetekben 128 MB nagy sávszélességű (a mai mobil VGA-k GDDR5 memóriáját közelítővel) eDRAM-ot is telepítenek majd mellé, amit ráadásul nem csak a GPU, hanem a CPU is elérhet, vagyis akár negyedik szintű gyorsítótárként is beszélhetünk róla. A GT3-as GPU-t HD Graphics 5000/5100 névvel illetik, eDRAM-mal párosítva pedig Iris Pro Graphics 5200 lesz belőle. Azokban a processzorokban találunk GT3-at, melyek számozása 50-re végződik. A fenti adatok akkor nyernek igazán értelmet, ha meggondoljuk, hogy az Ivy Bridge HD Graphics 4000-es GPU-ja 16, a HD Graphics 2500 pedig csak 6 végrehajtó egységet kapott, vagyis a csúcs GT3 akár háromszor olyan gyors is lehet, mint a HD Graphics 4000.

Első körben a GT2 szintű, HD Graphics 4600 grafikus maggal felszerelt, négymagos, Hyper-Threading támogatás révén nyolcszálas mobil Haswell processzorok érkeznek. Az CPU-órajel és L3 cache mérete lényegében változatlan az előző (Ivy Bridge) generációhoz képest, az IGP minimális órajele egy picit csökkent, a TDP értékek viszont két wattal nőttek. Változott a név utáni betűk elrendezése: a négy magot jelző Q a sor végére került, az M mellett feltűnt a H-is, ami azokat a CPU-kat jelzi, melyek virtualizációban nem csak a VT-x, hanem a VT-d kiterjesztést is ismerik.

Grafikus teljesítmény kapcsán a GT3-as megoldások lesznek érdekesek, melyekből egyelőre ötöt kapunk, és számozásuk végén az 50-esről azonosíthatóak. A 47 wattos TDP osztályba tartozó, HQ utótagos modellekben Iris Pro 5200 dolgozik különálló eDRAM-mal, míg az új generációs Ultrabookokba szánt, 17 helyett 15 wattos modellek U betűt és HD Graphics 5000-et kaptak. Érdemes megfigyelni, hogy itt a minimális órajel alacsonyabb, mint a GT2-es modelleknél. Az idei év folyamán további Haswell-alapú processzorokra számíthatunk minden szinten, és bemutatkoznak majd az Y utótagos változatok is, melyek TDP értéke mindössze 11,5 watt lesz.

A Core i7-4700HQ teljesítménye

Tesztlaborunkba az éppen most zajló Computexen bemutatkozott Asus N550JV elit multimédiás notebook belsejében érkezett meg az első Haswell-alapú mobil processzor, az Intel Core i7-4700HQ. A négymagos, nyolcszálas sorozat belépő modelljéről van szó, az előző generációk tapasztalatai alapján minden bizonnyal ez a változat lesz a legelterjedtebb. Alap, 2,4 GHz-es órajele akár 3,4 GHz-ig felmehet, tehát azonos az előd Core i7-3630QM ütemével.

Lényegében ugyanazt tapasztaltuk a mobil Haswell CPU részlegének vizsgálata közben, amit az asztali modell elemzésekor: alapesetben nincs számottevő nyers teljesítménybeli fejlődés. Amikor viszont akcióba lépnek az új utasításkészletek, máris megugrik a negyedik generációs Core i. Ez látható a friss AIDA64 v3.00, a PhotoWorxx, a CPU Hash, az FPU Julia, illetve az FPU Mandel résztesztjében, melyeknél a 17-43% gyorsulás fő okozója az AVX2 és FMA utasításkészlet implementálása. A jobb memóriaeredményekhez is köze van az AVX2-nek, a korábbi AIDA64 verziókhoz képest most azért szerepelnek lényegesen nagyobb számok a Core i7-3630QM-nél, mert a tesztrutin  többszálassá bővült.

Egyelőre még nem teljes grafikus méréseink sorozata, de a lényeg már ezekből a számokból is látszik. A HD Graphics 4600 mondhatni állva hagyja a HD Graphics 4000-et, gyakran 80%-kal vagy még többel is gyorsabb nála, megközelíti az alsó középkategóriába tartozó GeForce GT 630M-et.

Komoly fegyvertény az is, hogy a közepes Haswell IGP-vel a Far Cry 3-hoz, a Sniper Elite 2-höz és a Grid 2-höz hasonló modern játékok is elfogadható sebességgel futnak 1366x768 pixel felbontás és alacsony vagy közepes grafikai beállítások mellett. Ráadásul nem szabad elfelejteni, hogy ezúttal a termékvonal közepes modelljéről van szó, a HD Graphics 5000/5100 kétszer annyi feldolgozóegységet kap majd, az Iris Prót pedig nagy sávszélességű memória segíti majd. Ha az Intelnek sikerült jól skálázhatóvá tennie a grafikus magot, akár a középkategóriás különálló mobil VGA-kat is veszélyeztetheti.

Asus N550 – megjelenés

Mint korábban említettük, az első Haswell processzort az Asus friss és ropogós (na, nem szó szerint) N550-es notebookjában teszteltük. A multimédiás modellek elitjébe tartozó laptop éppen most mutatkozik be a tajvani Computexen, de a hazai boltokba csak az őszi, iskolakezdési szezonban érkezik majd, így egy korai, nullszériás darabot kaptunk tesztre, ami néhány részletében talán még nincs a szériamodellek szintjén.

Megjelenésre nagyon rendben van az N550, mely a korábbi N sorozat stílusát viszi tovább légiesebb formában. Vékonyabb lett a gépház, egyik pontján sem éri el a 30 milliméteres vastagságot. A fedélen megtartották a sötét, szálcsiszolt fémet, és most már a belső sem műanyag, hanem selymes felületű fém. A billentyűzetet feketéről ezüstszürkére cserélték, ami az egybeszabott zsanérral szerintünk nagyon szépen kiegészíti a szigetes gombok közé benyúlni látszó hangszórónyílásokat. Az Asus elit multimédiás notebookja így igazi, jól azonosítható személyiség lett.

A billentyűzet fölött üveglappal védett képernyőt találunk, ami esetünkben Full HD felbontású és IPS paneles, ahogy egy elit laptophoz illik. Egyes modellekben érintésérzékeny felülettel is ellátják majd, de nekünk ez a funkció egyáltalán nem hiányzott.

Csatlakozóból három USB 3.0-t, HDMI-t, mini DisplayPortot és Ethernet aljzatot kapunk a két szélre elrendezve, és nem hiányzik a korábbi N-es Asusoknál megszokott sárga hangkimenet sem, amire a mellékelt, bögrényi mélynyomó köthető.

Ahogy az ebben a kategóriában elvárható, és az elődöknél is tapasztalhattuk, az Asus N550 összeszerelési minősége elsőrangú, komoly súlya ellenére sem recseg-ropog a gépház, a fémfedél és billentyűzet alatti rész horpadása elfogadható mértékű. Egyedül a zsanér holtjátéka nem tetszett nekünk, viszont az jó eséllyel javulni fog a sorozatgyártásig. Még egy kellemetlen részletet kell megemlíteni: az 55 wattórás akkuhoz ugyanúgy nehéz hozzáférni, mint a többi hardverkomponenshez, ugyanis az N550 fenéklemezén nincs szerelőnyílás.

Bekapcsolás után a nagyszerű kijelző volt az első, amire felfigyeltünk. Az IPS panel szép élénk árnyalatokban pompázik, betekintési szögei nagyszerűek, a 260 cd/m²-es maximális fényerő pedig a kiváló, 1200:1 kontrasztaránnyal közösen egész jól semlegesíti a képernyőt védő tükrös felületet. Kalibrálás után a színárnyalatok akár grafikai munkához is megfelelő pontossággal álltak be. Az Asus N550 színprofilja innen tölthető le, a maximálisnál hárommal kisebb fényerőn (160 cd/m² környékén) adja a legpontosabb árnyalatokat.

Asus N550 – próba

Kimondottan kellemes gépelés esik a szigetes billentyűzeten, de az elődmodellt ismerve nagyjából erre is számítottunk. Jó pont jár a háromszintű billentyűzetvilágításért és a gombsorok szép beépítéséért is. A csuklótámaszba hatalmas és jól használható touchpadet tettek, integrált gombjai nagyon szépen jártak. Derekasan helytállt a multimédiás Asus hangrendszere is, de ezen újfent nem lepődtünk meg. A Bang & Olufsenhez tartozó ICEpower szakemberei már az előző N generációnál is nagyszerű munkát végeztek, a kis külső mélynyomó pedig nagyszerűen kiegészíti a belső hangszórókat, de azok nélküle is megállják a helyüket.

A processzor és a benne lévő grafikus mag teljesítményét már korábban elemeztünk, de az N550 különálló grafikus kártyája is megér egy misét. Az NVIDIA legfrissebb GeForce 700-as családjába tartozik, mely csak nevében új; a 600-asok egy részéhez hasonlóan Kepler architektúrás GPU-kra épít. A GeForce GT 750M-nek 384 számolóegysége van, melyek közel 1 GHz-es órajelen működnek, kár hogy  esetünkben a hozzá mellékelt 4 GB memória csak DDR3-as, és nem GDDR5-ös volt.

Talán éppen a memória az oka, hogy a GeForce GT 750M az esetek többségében inkább a korábban GDDR5 memóriával próbált GeForce GT 640M közelében teljesített, és nem a GTX 660M nyakán lihegett, ahová pedig paraméterei alapján vártuk. Valami probléma lehetett az egyelőre egyetlen elérhető NVIDIA grafikus meghajtóval is, mert a Far Cry 3-ban nagyon küszködött a GeForce, alig volt jobb az Intel HD Graphics 4600-nál. Alkalomadtán visszatérünk majd ennek a VGA-nak a tesztjéhez.

Érdekesen viselkedtek a grafikus kártyák a hőterhelés vizsgálata alatt is. Amikor játékkal terheltük a hardvert (IGP és különálló VGA használata mellett is) kevésbé hangosodott fel, mint amikor 4-5 CPU-szálon végeztünk teljes terheléses méréseket. Ez minden bizonnyal az új energiavezérlési rendszernek köszönhető; amikor a játék mellett nem kellett az összes CPU-mag, akkor valószínűleg lekapcsolta őket. Amikor viszont csak a CPU néhány szála dolgozott, alaposan megemelkedett a végrehajtó egységek órajele.

Terhelés alatt elég barátságos hőmérsékletet és zajszintet mértünk. A notebook alja csak a hűtésnél melegedett picivel 40 °C fölé, a hátrafelé kijutó hangból pedig játéknál csak halk 22 dB, a CPU-t kihajtva átlagos 28 dB hallatszott a felhasználó felé, vagyis a notebook a teljes CPU-terhelést kivéve kimondottan halkan dolgozik.

A beépített GeForce, a kezdetleges meghajtók és a nagy fogyasztású IPS panel miatt még nem tudunk biztosat mondani a mobil Haswell fogyasztásáról. Tesztgépünk 55 Wh-s akkuval kereken ötórás nyugalmi időt ment, HD videóval több mint három és fél óráig húzta, IGP-s játékban 69 percet, a GeForce-szal 59 percet bírt. Ebből 9,2 wattos nyugalmi, 15 wattos HD videós és 48, illetve 56 wattos játék alatt mért átlagfogyasztás következik, ami nem számít eget rengetőnek.

Értékelés

Szépen halad tovább az Intel azon az úton, amit az előző Core i generációknál meghatározott magának. A cél az integrálás és a minél jobb teljesítmény/fogyasztás arány elérése, végre nem úgy, hogy a CPU erejét növelik, hanem a fogyasztást csökkentik, és szorgalmasan pótolgatják azokat a hiányzó részeket, amelyekkel a VGA-bizniszben sokkal jártasabb AMD és NVIDIA mögött le vannak maradva.

Ennek megfelelően az új, Haswell architektúrás CPU azonos órajelen nem lett gyorsabb, mint a korábbi Ivy Bridge, elvileg viszont gazdaságosabban, kisebb fogyasztással dolgozik, aminek gyakorlati vizsgálatához meg kell még mérnünk néhány új generációs notebookot. Komoly előrelépést képvisel a Gen7.5 grafikus mag, aminél talán nem is a jelentős teljesítménybeli előrelépés a legfontosabb képesség, hanem a skálázhatóság fejlődése – vagyis az, hogy most már kisebb és nagyobb fogyasztással is bevethető. Persze az sem egy rossz dolog, hogy a legerősebb GT3 kivitel lényegében fölöslegessé teszi még a középkategóriás mobil grafikus kártyákat is.

Most csak a legerősebb, notebookokba szánt Haswell processzorral ismerkedtünk meg, az igazán érdekes, piaci siker szempontjából fontosabb, kisebb, takarékosabb és természetesen olcsóbb modellek még váratnak magukra. Az Intel és a notebookgyártók minden bizonnyal ezekre koncentrálnak majd, hogy a most 30-35 milliméteres notebookok vastagságát 20-25 milliméter környékére csökkenthessék, az egész napos üzemhez pedig ne kelljen nagy és nehéz akkut beépíteni a gépekbe.

Sorsdöntő kérdés lesz, hogy meddig tud az Intel méretben és fogyasztásban lemenni a Haswell architektúrával. Most, 22 nm-en 6-10 watt körüli fogyasztásokról esik szó, ami már olyan alacsony érték, amely közelíti a passzívan, sivító ventilátor nélkül üzemelő megoldások megvalósíthatóságát – ez pedig különösen fontos lenne a könnyű notebokok és a tabletté alakítható (convertible) készülékek piacán. A klasszikus 7-10 hüvelykes tabletekhez a Haswell talán még túl komoly, viszont lassan, de biztosan közeledik az a pillanat, amikor az Intel és az ARM nagyjából azonos képességű hardverrel feszül majd egymásnak, és az egyre érdekesebb megoldásokat prezentáló AMD-ről se feledkezzünk meg! A Haswell határozott lépés volt ebbe az irányba, meglátjuk, mire lesz elég.

Az N550-es notebookal az Asus pont azt kínálja, amit egy elit multimédiás laptoptól elvárunk. Mutatós, letisztult belső formaterve egyedi, jól azonosítható, a kivitelezés minősége nagyszerű. A felszín alatt kiváló komponensek teszik a dolgukat, a Haswell processzor mellett a Full HD IPS panel, illetve a hangrendszer érdemel dicséretet, a GeForce GT 750M grafikus meghajtóján (vagy a különálló és integrált VGA együttműködésén?) viszont még csiszolni kell. Őszi piacra kerüléséig ezt minden bizonnyal megteszik majd.

rudi

Az Asus N550 notebookot az Asus hazai képviselete bocsátotta rendelkezésünkre.