Intel Core i5 4670K productervaring door Henk.jan

Intel
Intel is al jaren marktleider in de desktop CPU markt. De enige echte concurrent is momenteel AMD, dat zich de laatste tijd helaas meer op het budget segment richt. Kan Intel, zelfs met afnemende concurrentie, het volhouden goede en vernieuwende producten op de markt te brengen?

Het product dat ik ga bespreken is de 4670K, momenteel één van de nieuwste generatie (Haswell) CPU's in de i5 reeks. De i5 4670K is een midden segment CPU met een "unlocked multiplier", wat inhoudt dat je er makkelijk mee kan overklokken. De exacte specificaties zijn hier te vinden.
Er zijn al zo veel reviews van deze CPU waarin alle benchmarks gedraaid worden, dat je bijna ziek van wordt. Ik wil me in deze mini-review voornamelijk richten op de hardware technische kant van het product, in hoeverre het vernieuwend is en of die vernieuwingen ook daadwerkelijk toegevoegde waarde hebben.

Ik schrijf deze mini-review als lid van het Asus/Intel/Corsair Power Panel. Aangezien deze mini-review niet mogelijk zou zijn geweest zonder deze actie, wil ik bij dezen Intel en Hardware.info bedanken voor de mogelijkheid om deze CPU te testen.

Doos & inhoud

Een blauwe doos met vrij niets zeggende foto's erop. Een foto van een persoon op een mountainbike? Ik vraag me bij zoiets altijd af wat voor nut dit heeft. Maar goed, er zal ongetwijfeld over nagedacht zijn door knapper koppen dan ik.
In het doosje zit:

• De CPU - Logisch
• Een CPU koeler - mooi meegenomen als je er zelf geen hebt liggen.
• Een gebruikershandleiding - Handig voor als je iets niet weet.

De CPU

De CPU ziet er, zoals altijd, uit als een CPU. Er is dit maal gekozen voor een nieuwe socket, socket 1150. Hier heb je een nieuw moederbord voor nodig met een Lynx Point PCH, of ook wel, een 8 series chipset. CPU koelers voor socket 1155 en 1156 passen ook op socket 1150.

De belangrijkste nieuwe features van deze generaties Haswell CPU's zijn:

• Verbeterde efficiëntie - Wat uiteen valt in:
  • Verder integreren van functionaliteit in één chip (SoC) - In de Haswell generatie CPU's zit een VRM ingebakken.
  • Nieuwe C-states (verbeterde slaap modus)
• Nieuwe HD graphics - Het grafische gedeelte van de chip is verbeterd.
• Verbeterde architectuur - Zou moeten zorgen voor betere prestaties en minder stroom verbruik.

Intel lijkt dus op weg naar de integratie van zo veel mogelijke functionaliteit op één chip. Dit kan uiteraard alleen als al die onderdelen extreem zuinig zijn, vandaar ook de focus op efficiëntie. Als je de specificaties er echter bij pakt zie je dat het TDP gestegen is. Aangezien de efficiëntie toegenomen is, komt deze extra hitte productie dus van één van de nieuwe onderdelen. De hoofdschuldige is hier voornamelijk de nieuwe geïntegreerde VRM, door Intel ook wel FIVR genoemd (Fully Integrated Voltage Regulator).

CPU Architectuur

De twee belangrijke punten uit het bovenstaande plaatje zijn de: branch prediction en more execution units.
Intel heeft de 'branch prediction' verbeterd. Dit hebben ze gedaan door simpelweg grotere interne buffers te gebruiken. Zo kan de CPU makkelijker en beter taken voorspellen waardoor een berekening eerder klaar zou moeten zijn. Hiernaast zijn het aantal 'execution units' (rekeneenheden in een 'core') verhoogd van 6 naar 8. Dit houdt simpelweg in dat een core theoretisch ~33% meer instructies kan verwerken per klokslag dan Ivybridge. In de praktijk worden die execution cores echter vrijwel nooit allemaal gebruikt. Kortom een 33% prestatie winst ten opzicht van Ivy Bridge is niet realistisch

HD graphics
De nieuwe HD graphics ondersteunen: DirectX 11.1, OpenGL 4.2 en OpenCL 1.2. De architectuur komt vrijwel helemaal overeen met die van de HD graphics van Ivy Bridge. Het gene dat de prestaties verbeterd, is simpelweg de hogere kloksnelheden. Allemaal niet heel spannend en de resultaten van de nieuwe IGP zijn op talloze sites terug te vinden.
Verder is Quicksync wederom aanwezig. Dit maal ondersteunt quicksync naast H.264 ook de oudere MPEG2 codec.

FIVR
Wat de FIVR doet is vrij simpel. De FIVR krijgt een specifieke spanning van het moederbord (~2V) en zet deze om naar de spanning die de rest van de chip nodig heeft(~1.2V voor cpu). Het omzetten van één spanning naar een ander kan echter niet met 100% efficiëntie. Dit is dan ook de reden waardoor het TDP van Haswell cpu's hoger is dan het TDP van Ivybridge CPU's.
De FIVR heeft een aantal voordelen:

• De geïntegreerde regulator heeft (volgens Intel) een betere efficiëntie.
• Aangezien de FIVR de spanning verdeeld, heeft de CPU nog maar één input. Oudere modellen hadden meer input nodig bijv CPU, IGP, VCCIO (en zo zijn er nog een aantal). Ook heeft dit als voordeel dat er intern betere controle over de voltages mogelijk is. Ook kan er gebruik gemaakt worden van meer verschillende voltage sporen.
• Hitte productie is geconcentreerd op één plek - Voor veel mensen juist een nadeel, maar het is wel minder moeilijk om de hitte zo af te voeren.
• Moederbord fabrikanten hoeven minder geld en moeite te besteden aan de VRM op moederborden.

Het punt dat de meeste desktop gebruikers, en dan met name de overklokkers, niet als voordeel zullen zien is de extra hitte productie. Voor mobiele producten is dit echter een groot voordeel aangezien het makkelijker af te voeren is. Of de extra hitte echt nadelig is voor het overklokken van desktop CPU's, is discutabel. In veel gevallen loop je namelijk tegen een stabiliteitsproblemen aan, of dat de hitte niet goed afgevoerd kan worden. Dit tweede put komt voornamelijk door slecht contact tussen de chip en de heatspreader. Maar later meer daarover.
De FIVR zorgt er ook voor dat de CPU minder afhankelijk is van het moederbord, zo ook bij het overklokken. Kortom je bent erg afhankelijk van de CPU chip voor het overklokken. Voor mensen die goedkope moederborden kopen een groot voordeel. Voor de mensen die altijd het duurste overklok bord kopen wellicht een teleurstellende ontwikkeling.

C-States
De nieuwe C-States moeten zorgen voor een lager verbruik wanneer de de CPU niet bezig is. Kortom als jij wat aan het internetten bent zullen de niet gebruikte cores (vrijwel) uit gaan, waardoor ze (bijna) niks meer verbruiken.
Er was nogal wat commotie over voedingen die niet zouden werken in combinatie met een Haswell CPU. Dat probleem kwam/komt door de C-States, maar is zwaar overdreven. Ten eerste staan de Haswell C-States standaard uit. Verder komt het probleem alleen voor in slaapstand en zelfs dan werken de meeste voedingen gewoon. Aangezien ik hier een aantal voedingen heb staan die niet 'Haswell compatible' zijn, heb ik het uitgetest.
Ik heb de de desbetreffende voeding aangesloten (CoolerMaster Silent pro Gold 550W), de Haswell C-States aangezet en het systeem vervolgens in slaapstand gezet. Het systeem werd gewoon weer wakker en werkte prima. Kortom, dit probleem is zwaar overdreven en de term 'Haswell compatible' is zodoende alleen maar misleidend. In het hoofdstuk de test, test ik de efficiëntiewinst van de C-states.

De test

De door mij gebruikte test hardware zijn als volgt:

Test 1: Efficiëntie
Ik heb helaas geen Ivy Bridge processor en moet het dus met mijn i7 920 doen. Voor deze test gebruik ik de Corsair voeding en het Corsair geheugen voor beide systemen. Alles wordt aan de muur gemeten met behulp van een Cresta RCE-1106.

De i7 verbruikt meer dan twee keer zo veel. Dit valt binnen mijn verwachtingen, maar ik schrok toch van het grote verschil. De c-states werken wel aardig: 4W minder in Idle. Geen wereld van verschil, maar mooi meegenomen.

Test 2: CPU Prestaties:
Ik heb eerst Cinebench 11.5 gedraaid.

De i5 4670K haalde een score van 6.34 punten en de i7 920 haalde een score van 4.83 punten. De Haswell processor is dus aanzienlijk veel sneller. Als ik op professionele hardware sites naar benchmarks kijk, zie ik echter dat het verschil met de vorige generatie Ivy Bridge processoren vrij minimaal is.

Test 3: IGP
Om de IGP te testen heb ik getest of ik Bioshock kon spelen door de bijgeleverde benchmark te draaien. De resultaten zijn als volgt:

Niet om warm van te lopen, maar het werkt en is speelbaar. Op sommige stukken is het niet heel soepel, maar waar een wil is, is een weg.

Overklokbaarheid
Ik heb een middag besteed aan het overklokken van deze CPU. Het gaat tegenwoordig heel anders, en veel makkelijker, dan met mijn ondertussen bejaarde i7 920. In eerste instantie heb ik geprobeerd wat te overklokken met de stock koeler, maar dat was geen grot succes. Het wordt snel erg warm en erg lawaaierig. Vervolgens heb ik mijn Gelid Tranquillo Rev2 er op gezet en dat scheelt heel wat.
De 4.2 ghz was snel gehaald en zonder al te veel te veranderen. De temperaturen bleven ruim onder de 70°C(62°C-67°C).
Toen ik de voltages iets verhoogde steeg de temperatuur exponentieel snel. Na een middagje worstelen ben ik niet verder gekomen dan 4.4 ghz op 1.248V. De hoogst gemeten temperatuur was 76°C. Wellicht dat ik verder zou komen met een betere koeler en/of wat meer tijd, maar ik denk niet dat er nog heel veel meer uit te halen is. In ieder geval, voor een 24/7 overklok. Als dit mijn CPU zou zijn geweest, had ik hem denk ik simpelweg op 4.2 ghz laten draaien. Temperatuur is te overzien, een leuke snelheidsboost en het verbruik gaat niet drastisch veel om hoog.

Warmteproductie
De temperaturen met de stock koeler zijn niet bepaald geweldig te noemen. Idle zit je rond de 35°C en met licht belasting ga je al snel over de 40°C heen. Op zich allemaal geen probleem, totdat je naar de temperaturen bij zware belasting kijkt. Als ik naar de temperaturen kijk als in cinebench draai, dan gaat dat net over de 70°C heen.
Wanneer ik mijn Tranquillo op deze CPU monteer zijn de resultaten een stuk gunstiger. Hier zie ik Idle temperaturen van onder de 30°C (meestal rond de 27°C) en de temperatuur tijdens cinebench blijft ergens rond de 48°C steken.

Met overklokken nemen de temperaturen echter al snel toe. Met name als ik de voltages verhoog schieten de temperaturen ook omhoog. vermoedelijk kan de CPU koeler de warmte niet goed afvoeren door het slechte contact van de chip met de cpu heatsink. Intel gebruikt namelijk goedkoop TIM wat er voor zorgt dat de warmteafvoer van de CPU chip zelf niet optimaal is. Daarbij komt ook nog eens die FIVR, die extra hitte produceert. Maar goed, de hitte bleek de bottleneck van het overklokken niet te zijn, dus je zou kunnen stellen dat er juist goed over nagedacht is.

Conclusie
Op de vraag of deze CPU echt vernieuwing brengt, kan ik antwoorden met zowel ja en nee. De meeste 'vernieuwingen' zijn kleine verbeteringen over de vorige generatie. Wat efficiënter hier, wat extra performance daar en plak er een extra feature erop. Echt warm word ik er als hardwareliefhebber niet van. Niet dat ik het niet kan waarderen, dat kan ik juist wel. Ik wacht echter op die grote verandering die het hardware/cpu landschap gaat op zijn kop zet.
Het punt waar de CPU naar mijn mening wel echt vernieuwend in is, is de FIVR. Voor veel mensen wellicht eerder een doorn in het oog, maar in mijn ogen een goede vernieuwing. Moederborden zullen goedkoper (moeten) worden, systemen kunnen kleiner worden gemaakt en de efficiëntie gaat omhoog. Ook ben je voor het overklokken veel minder afhankelijk van het moederbord.

Als ik de prestaties vergelijk met mijn bejaarde i7, dan zie ik een heel groot verschil. Als ik de benchmark van professionele hardware sites er bij pak, dan is het verschil met de vorige generatie echter niet heel groot. Helaas is er momenteel geen sterke concurrent in dit segment, waardoor je in veel gevallen vast zit aan deze CPU.

Het is een goede processor, maar helaas een vrij kleine stap voorwaarts ten opzichte van de vorige generatie. Zeker een aanrader voor mensen die van een ouder platform af komen. Voor de mensen die een Ivy Bridge of Sandy Bridge processor hebben, is het echter de moeite niet waard.