Análise ao Intel Core i7 6700K e ASRock Z170 Extreme4

por a 28 Setembro 2015 em Análises, Destaque

destaque provisório
No passado dia 5 de de Agosto foi oficialmente lançada a 6ª geração de processadores Intel Core “i”, até então conhecidos pelo nome de código “Skylake”.  Com eles veio uma nova plataforma, com novo socket e novos chipsets, e a promessa do maior salto de performance em relação à geração anterior desde os veneráveis “Sandy Bridge”.
Por enquanto  a família é composta por apenas dois elementos, o i7 6700K e o i5 6600K, as versões de topo das respectivas linhas, com multiplicador desbloqueado, incidindo a nossa análise no modelo mais poderoso.

Iremos também analisar a motherboard usada neste teste, a ASRock Z170 Extreme4, baseada no mais completo dos chipsets dirigidos ao consumidor geral, o Intel Z170, sendo um bom exemplo das características que se podem esperar desta geração de motherboards.

O CPU Core i7 6700K

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A nova e colorida imagem dos CPUs K da Intel. A caixa foi um pouco danificada no transporte, mas o conteúdo não foi afectado.

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A traseira, com a habitual janela para o processador e alguns pontos de destaque.

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Nesta geração, os processadores de multiplicador desbloqueado não incluem qualquer dissipador de origem. É uma decisão que se percebe, face ao utilizador tipo deste tipo de CPU, mas que infelizmente não teve qualquer reflexo no preço final.

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A última camada de protecção, o habitual “blister” plástico.

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O CPU, frente e verso. O aspecto exterior é muito semelhante aos anteriores “Haswell”. Embora, naturalmente incompatíveis com as versões anteriores, os novos CPUs e socket LGA1151 mantém as dimensões  exteriores das restantes plataformas LGA115x, sendo 100% compatíveis com as soluções de cooling já existentes. Positivo para quem pretenda actualizar de uma dessas plataformas.

A arquitetura Skylake corresponde a um “Tock”, na cadência “tick-tock ”de lançamento de novos produtos da Intel, isto é, é uma nova arquitectura, num processo de fabrico já estabelecido, no caso, o processo de 14nm “tri-gate”  introduzido com a 5ª geração “Broadwell”.  Teoricamente, estes novos processadores seriam os sucessores dessa 5ª geração;  na prática, devido ao posicionamento muito particular (e largamente irrelevante para a maioria dos utilizadores) das versões desktop desses CPU, a 6ª geração vem suceder e substituir directamente a 4ª geração “Haswell”.

Além de uma série de novas tecnologias de gestão de energia, particularmente relevantes para os CPUs de plataformas móveis, esta arquitectura introduz duas extensões à ISA x86-64: a AVX-512, uma extensão de 512bits às instruções AVX, acrónimo de “Advanced Vector Extensions”, focadas em computação de vírgula flutuante, originalmente introduzidas na arquitectura “Sandy Bridge” ; e as Intel MPX, de “Memory Protection Extensions”, que pretendem impedir o aproveitamento malicioso de “buffer overflows”.

Do lado do IGP, a Intel introduz a sua 9ª geração de tecnologia gráfica, com unidades de execução mais capazes e suporte a DirectX 12, mantendo o suporte a OpenGL 4.4 e, cada vez mais importante, OpenCL 2.0. Introduz também suporte por hardware ao HEVC, o codec do futuro, sendo agora uma opção para o QuickSync. No que respeita à conectividade, o suporte a VGA foi eliminado, sobrando apenas ligações digitais, na forma de DVI, DisplayPort 1.2 e HDMI 1.4. HDMI2.0 não é suportado nativamente. O IGP suporta um máximo de 5 monitores em simultâneo (3 será a implementação mais corrente), suportando resoluções máximas de 4096×[email protected] via DisplayPort e 4096×[email protected] via HDMI 1.4.

No diagrama geral da nova plataforma podemos ver, de forma resumida, os seus principais componentes e novidades:

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A maior delas está na introdução da memória DDR4 neste segmento, dando o mote para o fim de um reinado de 8 anos da memória DDR3. O controlador de memória, de duplo canal, suporta oficialmente velocidades ate 2133MHz. Na prática, a capacidade do controlador vai bem além dessas velocidades.
Para facilitar a transição entre os dois standards de memória, este controlador mantém o suporte para memória DDR3, embora oficialmente apenas para módulos DDR3L, de baixa voltagem.  Alguns fabricantes, no entanto, já comunicaram que suportarão módulos convencionais de 1.5 e até 1.65V na suas boards equipadas com slots DDR3.

Os CPUs mantêm as 16 lanes PCI Express 3.0 integradas, mas com uma novidade: além dos modos de operação de uma slot em modo 16x ou duas em 8x/8x, uma divisão de 8x/4x/4x  por 3 slots é agora possível. Esta partição permitirá a utilização de até 3 placas gráficas dedicadas da AMD em modo 3-way Crossfire, directamente do processador.  Já o SLI da NVidia continuará limitado a duas placas, devido à imposição uma interface mínima de 8x para que os seus  GPUs funcionem em SLI.

Do lado do chipset, o número de lanes PCI Express subiu dramaticamente, podendo chegar às 20, no caso do Z170. Além disso, são finalmente da versão 3.0, dando o dobro da largura de banda a cada uma. As possibilidades de expansão e conectividade via controladores externos são inúmeras, e o pleno suporte ao armazenamento baseado em PCI Express, que deverá sofrer uma forte expansão a curto prazo, está também assegurado.
As portas USB3.0 também vêm o seu número subir para um máximo de 10, mas o suporte nativo à revisão 3.1 ficou de fora, nesta geração.

Para lidar sem problema com todo este potencial fluxo de dados a alta velocidade, o interface entre o CPU e o chipset também sofreu um upgrade, com a versão 3.0 do Direct Media Interface a permitir um máximo de 4x8GT/s (3.9GB/s) de largura de banda entre os dispositivos.

Para por à prova a performance deste novo CPU e plataforma iremos colocar frente a frente o i7 6700k com o seu antecessor directo, o i7 4790k.

Modelo I7 4790K I7 6700K
Núcleos/Threads 4/8 4/8
Frequência base 4 GHz 4 GHz
Máximo Turbo Boost 4.4 GHz 4.2 GHz
Cache L1 4 x 64KB 4 x 64KB
Cache L2 4 x 256KB 4 x 256KB
Cache L3 8MB 8MB
IGP HD Graphics 4600 HD Graphics 530
Unidades  de execução do IGP 20 24
Frequência do IGP 1.25 GHz 1.15 GHz
TDP 88W 91W
Socket LGA1150 LGA1151

O novo CPU mantém os mesmos 4 núcleos com Hyperthreading à mesma frequência base do antecessor, mas, curiosamente, a frequência máximo do turbo Boost é inferior.
Os vários niveis de cache mantêm o tamanho da geração anterior e o TDP sobe 3W. Este ultimo número é um pouco estranho, pois já é conhecido que a restante gama da 6ª geração terá TDPs máximos de 65W, versus os actuais 84/88W. Podemos apenas especular quanto ás causas, mas é possível que seja o efeito da abordagem de optimização “mobile first” da Intel, com a eficiência da arquitectura a cair para níveis abaixo de óptimos nos modelos que levam a frequências e performance aos níveis mais elevados.

No quadro pode ver-se que o HD Graphics 530 acrescenta apenas 4 unidades de execução às 20 do HD Graphics 4600, no entanto, a sua maior capacidade individual e com a nova DDR4 a aliviar um pouco a tradicional limitação de largura de banda dos IGPs, os ganhos de performance deverão ser significativos.

Por fim, overclock! Neste capítulo a Intel deu com uma mão e tirou com a outra. Por um lado removeu uma fonte de calor extra do CPU, ao eliminar o regulador de voltagem integrado no processador (FIVR), devolvendo essa responsabilidade às motherboards. Pelo outro, sabe-se agora que a Intel, após melhorar um pouco a qualidade do composto térmico usado entre o núcleo do CPU e o seu “heatspreader” nas versões K da revisão da gama “Haswell”, reverteu agora para um composto mais barato e de consequente pior qualidade, cancelando assim a vantagem da remoção do FIVR.
Na prática, o CPU consegue overclocks razoáveis, tendo o nosso atingido os 4.6GHz  sem problema.

cpu-z oc

Contudo, mesmo arrefecido por um sistema de watercooling AIO com radiador de 240mm, as temperaturas em carga máxima aproximaram-se dos 80ºC.
Existem diversos relatos na internet de utilizadores que após a troca do composto térmico, um operação arriscada e que invalida a garantia, viram as temperaturas dos seus CPUs baixar mais de 10ºC. Deixa-nos a pensar no quanto melhor este processador poderia ter sido neste capítulo, não fosse a vontade da Intel em poupar alguns cêntimos num processador de algumas centenas de €.