artykuły

Test 35 procesorów w 73 laptopach – Core i7, Core i5, Core i3, Pentium, Celeron, Core M, Atom, AMD FX. Jaki procesor w laptopie jest najszybszy?

(Nie)wielki test procesorów w laptopach

39
5 kwietnia 2017, 16:24 Mateusz Skrycki

Wersja ultra tl;dr

Jak widać na przykładzie Asusa GX700, układ chłodzenia ma kolosalne znaczenie. Po włączeniu układu chłodzenia cieczą wydajność znacząco idzie w górę.

 

Wydajność a układ chłodzenia (i nie tylko)

Na poprzedniej stronie wymieniliśmy powody, dla których testy wydajności w laptopach są tak bardzo problematyczne. Nic nie działa jednak lepiej na wyobraźnię niż przykład, więc ponownie spójrzmy na wykres uśrednionej wydajności laptopów z Core i7-6700HQ. Skrajne wyniki różnią się aż o 20%. Skupmy się na dwóch najlepszych: modelach Acer Predator 15 (G9-591) oraz Dream Machines G980. Nie dość, że znacząco odstają od reszty, to jeszcze ich rezultaty różnią się jedynie o 0,4%.

Co nam podpowiada w takim przypadku intuicja? Zabawmy się w detektywów i przeanalizujmy dostępne fakty, poszlaki i hipotezy.

  1. Oba laptopy są wyposażone w procesor Core i7-6700HQ.

    Oczywisty fakt. Nie podlega dyskusji.

  2. Oba procesory są niemal tak samo szybko taktowane.

    Wydaje się logiczne, prawda? Skoro wydajność jest niemal taka sama, to jak może być inaczej? Wiemy, że w laptopach bardzo ważny jest układ chłodzenia; to między innymi od niego zależy podatność na throttling oraz maksymalna częstotliwość taktowania procesora osiągana w trybie Turbo. Do tego zagadnienia jeszcze wrócimy, bo jest najbardziej obiecujące.

  3. Oba laptopy mają identyczną (albo bardzo zbliżoną) konfigurację.

    Testy były dobierane w taki sposób, żeby zminimalizować wpływ na wynik innych czynników niż procesor. Jednak jako wnikliwi detektywi, musimy przeanalizować resztę podzespołów. Interesować nas będą dwa parametry. Predator ma 64 GB DDR4-2133 (dual channel) i SSD o pojemności 256 GB (NVMe). Dream Machines otrzymał 8 GB DDR4-2400 (single channel) i SSD o pojemności 120 GB. Tak więc pierwszy komputer ma osiem razy więcej pamięci, w dodatku działającej w trybie dwukanałowym (choć minimalnie wolniej taktowanej), oraz pojemniejszy nośnik SSD, korzystający z NVMe. A jednak wyniki testów wydajności są właściwie takie same. Jak to?

  4. Laptopy różnią się oprogramowaniem.

    Hipotetycznie w tle mogłyby działać usługi w jakimś stopniu obciążające procesor bądź w okresie między testami obu laptopów mogłaby się pojawić jakaś aktualizacja do Windows, która wpłynęłaby na wydajność. Na szczęście oba komputery były testowane w grudniu 2015 roku, więc ten argument można dla ułatwienia odrzucić. Pakiet testowy również się nie zmienił.

  5. Jeden z laptopów może być egzemplarzem przedprodukcyjnym.

    Jakie ma to znaczenie? BIOS/UEFI w modelach, które dopiero trafią do sklepów, może być jeszcze niedopracowany. Czasami producenci (z dowolnej branży) potrafią również stosować bardzo brzydkie zagrywki i do testów wysłać tzw. golden sample, czyli egzemplarz specjalnie wyselekcjonowany dla dziennikarzy, żeby test miał jak najlepszy wydźwięk. Absolutnie nie twierdzimy, że w przypadku wspomnianych modeli tak właśnie było, chwilowo jednak bawimy się w detektywów, więc rozważamy wszystkie możliwe czynniki. W swoich testach nie widzimy wyraźnej wzmianki, że któryś z testowanych laptopów był egzemplarzem przedprodukcyjnym, więc ten argument też odrzućmy.

  6. (ironia) Zadziałała tajemnicza siła z kosmosu – odwrotność złośliwości rzeczy martwych.

    Parafrazując tytuł obrazu XVIII-wiecznego malarza Francisca Goi „Gdy rozum śpi, budzą się demony”, można by rzec: gdy logika śpi, budzi się magia. Wyznajemy w redakcji bardziej naukowe i analityczne podejście, ale skoro i tak bawimy się w detektywów, to dlaczego nie? Tonący brzytwy się chwyta. (koniec ironii)

Analiza danych z HWiNFO

W analizie powyższych czynników podejrzane wydały się częstotliwości taktowania procesorów. Teoretycznie powinny być bardzo zbliżone, skoro osiągi niemal się nie różnią, więc zanim spojrzymy, jak kształtuje się taktowanie (i temperatura) układów w obu laptopach pod obciążeniem, przeprowadźmy przyspieszony kurs interpretowania zrzutów ekranu z HWiNFO. Pojawiają się one zawsze w testach laptopów.


Przykładowy zrzut ekranu z HWiNFO

Na powyższym zrzucie ekranu zaznaczyliśmy najważniejsze informacje: taktowanie procesora oraz temperaturę. Wykresy z lewej strony ilustrują przebieg obu wartości w czasie. Wyraźnie widać, że zarówno taktowanie, jak i temperatura cyklicznie wzrastają i maleją. Mogą to powodować dwa czynniki:

  1. Zostaje osiągnięta maksymalna temperatura procesora i taktowanie musi zostać spowolnione.
  2. Przełączanie między kolejnymi próbkami w IntelBurnTest.

W powyższym przykładzie będzie to druga opcja, bo procesor nie pracuje na granicy przegrzania. Wskazuje na to średnia i bieżąca temperatura.

W tabeli z prawej strony zapisywane są dane od momentu uruchomienia HWiNFO (wykresy przedstawiają tylko ostatnich kilka minut). Ponownie najbardziej nas interesują częstotliwości taktowania procesora i temperatura. Widać, że procesor nigdy nie osiągnął więcej niż 3493 MHz, co odpowiada maksymalnej częstotliwości Turbo dla Core i7-6700HQ (3,5 GHz), ale należy pamiętać, że działanie techniki Turbo nie obejmuje wszystkich rdzeni jednocześnie i że przy długotrwałym obciążeniu należy się spodziewać spowolnienia taktowania do częstotliwości x, co jest związane z ograniczoną wydajnością układu chłodzenia w laptopie.

Należy zarazem pamiętać, że jeśli częstotliwość x jest większa od bazowej (w przypadku Core i7-6700HQ jest to 2,6 GHz), wciąż nie zachodzi zjawisko throttlingu. W powyższym przykładzie średnie taktowanie wynosi 2670 MHz, więc odpowiada taktowaniu bazowemu. Throttling nie występuje.

Acer Predator 15 (G9-591) vs Dream Machines G980

Uzbrojeni w taką wiedzę możemy przejść do analizy zrzutów ekranu podczas obciążenia procesora w modelach Acer Predator 15 (G9-591) oraz Dream Machines G980.


Taktowanie i temperatura procesora pod obciążeniem w modelu Acer Predator 15 (G9-591)

 


Taktowanie i temperatura procesora pod obciążeniem w modelu Dream Machines G980

Jakie informacje jesteśmy w stanie odczytać?

Acer Predator 15 (G9-591):

  • średnie taktowanie procesora – 2675 MHz,
  • maksymalne taktowanie procesora – 3493 MHz,
  • średnia temperatura procesora – 78°C.

Dream Machines G980:

  • średnie taktowanie procesora – 2975 MHz.
  • maksymalne taktowanie procesora – 3494 MHz.
  • średnia temperatura procesora – 44°C.

Ale zaraz, jak to?! Oba laptopy osiągnęły niemal taką samą wydajność, a średnie taktowanie procesora różni się o 300 MHz! Dream Machines powinien być szybszy… Co się stało?

Głównym podejrzanym jest RAM. Przypomnijmy, że Predator ma 64 GB DDR4-2133 (dual channel), a Dream Machines otrzymał 8 GB DDR4-2400 (single channel). Czy ośmiokrotnie większa pojemności pamięci i tryb dwukanałowy wystarczyły, żeby zrekompensować wolniejsze taktowanie? Teoretycznie tak. Ale czy mamy pewność?

Skomplikujmy sprawę jeszcze bardziej (Hyperbook SL502VR)

Skoro wciąż nie mamy pewności, czas jeszcze bardziej skomplikować sprawę. Analiza wyników dwóch najszybszych laptopów z Core i7-6700HQ nie dała nam klarownej odpowiedzi, więc przyjrzyjmy się urządzeniu na miejscu trzecim, modelowi Hyperbook SL502VR.

Jego podstawowe parametry to: Core i7-6700HQ, 16 GB DDR4-2133 (single channel), SSD o pojemności 275 GB, HDD o pojemności 1 TB.


Taktowanie i temperatura procesora pod obciążeniem w modelu Hyperbook SL502VR

Jakie informacje można odczytać ze zrzutu ekranu?

Hyperbook SL502VR:

  • średnie taktowanie procesora – 3092 MHz,
  • maksymalne taktowanie procesora – 3493 MHz,
  • średnia temperatura procesora – 76°C.

Jeśliby kierować się wyłącznie średnim taktowaniem procesora, Hyperbook SL502VR powinien być najszybszy. A co z RAM-em? Laptop został wyposażony w 16 GB DDR4-2133 (single channel), więc wszystkie znaki na niebie i ziemi wskazują, że nie może być wolniejszy od Dream Machines G980 (8 GB DDR4-2400 SC).

Tak, taktowanie RAM-u jest nieco wolniejsze. Tak, wydajność z tego powodu również będzie mniejsza, ale minimalnie. Pokazały to nasze testy. Dlaczego więc tutaj różnica jest tak duża?

„Gdy rozum śpi, budzą się demony”

Chcielibyśmy udzielić w tym miejscu jednoznacznej odpowiedzi, ale nie jesteśmy w stanie tego zrobić. Na marginesie możemy dodać, że testy Hyperbooka SL502VR były przeprowadzane w grudniu 2016 roku, a więc 12 miesięcy po testach Acera i Dream Machines. Podczas zabawy w detektywów w jednym z punktów rozważaliśmy wpływ odstępu między testami na wynik. Tutaj minął rok. W systemie Windows mogło się zmienić sporo (aktualizacje). Czy na tyle, żeby różnica była tak duża?

Pozostawiamy to pytanie otwarte. Przeprowadzając niniejszą analizę, chcieliśmy uczulić Was na czynniki, które mogą wpływać na wydajność laptopów. Bez nieskończonych zasobów czasu nie sposób wyeliminować pewnych problemów (o czym pisaliśmy na poprzedniej stronie) i tutaj chcieliśmy je podkreślić.

Czy mają one znaczenie w skali makro (a nie mikro, jak w powyższym przykładzie)? W przypadku niniejszego testu, w którym porównujemy wyniki 35 procesorów w 73 laptopach, odpowiedź brzmi: raczej nie. Nie okaże się nagle, że Core i7 przegrywa z Core M. Pewnych ograniczeń wydajnościowych nie przeskoczy się nawet w najbardziej (nie)sprzyjających warunkach. Ale żeby można było zachować jak najwyższą jakość testów, zarówno autorzy, jak i Czytelnicy powinni mieć świadomość tych problemów.

2