Windows 11 против windows 10 в играх

Публика тепло встретила OS Windows 11, но некоторые пользователи верят в слухи и плохие приметы, поэтому продолжают использовать старые версии ОС. Неопытная аудитория боится снижения производительности. Тестирование Windows 11 vs Windows 10 показывает обратную ситуацию во многих современных играх, требовательных к CPU. Для новых компьютеров новое ПО будет только преимуществом.

Rainbow Six Siege отлично работает на обеих системах. Не удивительно, что Intel i9-12900k выдает более 500 FPS в большинстве сцен. Windows 11 добавляет почти 10% производительности в сравнении (как думают неопытные юзеры, более стабильной) Windows 10. 

Far Cry 6 следует тенденции. Новая ОС с новым железом на сокете LGA1700 работает лучше. Получим в среднем +10 кадров в секунду. 

Mount & Blade II: Bannerlord – почти паритет для обоих систем. Преимущество составило лишь 2 кадра в секунду. Естественно, использовалось самое современное оборудование – процессор Intel 12 поколения + графика Radeon RX6900XT. Для владельцев доисторических компьютеров (AMD fm1, fm2, am3; Intel s1156, s1366, s2011) результаты могут отличаться от приведенных.

Игра Cyberpunk 2077 спустя года после выпуска значительно подтянула оптимизацию. 109 фпс для Windows 11 против 106 фпс предшественника Windows 10. 

Лучший авиасимулятор MFS2020. Разрыв составляет лишь 2 fps из-за упора в графический адаптер Radeon RX6900XT.

Если у вас новый, современный, адекватный системный блок не ультрабюджетного уровня, и вы играете в игры – смело обновляйтесь до Windows 11. Юзер получает лишь улучшенную производительность относительно «десятки». Если говорить о кастомных сборках, тогда помимо быстродействия получаете более высокий уровень безопасности и отсутствие технических проблем, как в случае с неподдерживаемыми ОС (не обновляемые авторские Lite-обрезки Windows LTSC или 7).

Видеоверсия обзора:

Сегодня попробуем разобраться в одном деликатном вопросе, споры о котором не стихают в последнее время: в какой версии Windows тесты-не тесты сильнее, и в какую сторону уже воевать энтузиастам?

Главное ядро споров — то, что 12 поколение процессоров Интел по заверению производителей должно лучше работать в новой 11 версии операционной системы, в то время, как процессоры Райзен, наоборот, испытывали с ней определённые проблемы. А сравнивать результаты в разных ОС как-то неправильно.

Ситуацию с выбором единой версии ОС для сравнений усугубляют постоянные обновления, любые тесты могут стать неактуальными в максимально короткие сроки.

Итак, обновляем всё что можно (windows, игры, драйверы) и приступаем.

Тестовый стенд

Как уже понятно из вступления, главный предмет изучения — 10 и 11 версии Windows. Сравнивать будем поведение флагманских процессоров Core i9-12900K и Ryzen 9 5950X. Чем больше ядер, тем больше возможностей разглядеть разницу. Материнские платы и все остальные комплектующие соответствуют уровню.

Оба процессора в фиксированном разгоне. 5950Х всё тот же: 4,85/4,825 ГГц по ССХ.

12900К новый — продолжаем собирать статистику по разгонному потенциалу.

Этот экземпляр примерно такой же по контроллеру памяти — 4100 МГц в Gear1. Кольцевая шина чуть хуже. Её фиксированный максимум — 4400 МГц , зато сами ядра чуть более удачные: на тех же 5,2/4,1 ГГц этот 12900К способен показать себя в LinX.

Тесты в бенчмарках

Сразу расскажем о некоторых нюансах, которые очень заметны. В 10 версии Windows новые гибридные процессоры Intel иногда демонстрируют странности. Например, testmem5 будет крутиться только на эффективных E-ядрах. Похожие манёвры могут совершить архиваторы, рендер в видеоредакторе. На Windows 11 Tread director такого себе не позволяет и усомниться в его профпригодности поводов не даёт.

Для Ryzen тоже есть свои особенности, но, наоборот, в 11 версии операционной системы.

Рекомендуемые драйверы чипсета в некоторых случаях позволяют перекинуть малопоточную задачу на правильное ядро с лучшим бустом, но в то же время L3 кеш в синтетике AIda64 ведёт себя не очень стабильно.

Без установки чипсетного драйвера L3 кэш по ощущениям отрабатывает в этом же неидеальном тесте лучше, что, возможно, находит своё отражение в результатах чувствительных игровых тестов. Немного, но всё же.

В 10 Windows на 12900 в фиксированном разгоне однопоточный тест Cinebench по-прежнему работает на первом ядре и с пониженной эффективной частотой, отсюда и результат хуже, чем с автобустом до тех же 5,2ГГц. В 11-й такого поведения не наблюдается.

5950х таких проблем не испытывает и для него нет разницы, в какой версии Windows рендерить квадратики. В многопоточном тесте разницу обнаружить затруднительно.

Другой бенчмарк — CPU-Z, несмотря на размытое практическое применение баллов, не показывает таких проблем с однопоточной нагрузкой у 12900К; задача крутится на отмеченных для лучшего буста ядрах, но немного более удачно в 11 версии Windows, чем в 10-й.

Для 5950х подобной фичи не завезли. По-прежнему нагружается только первой ядро. Впрочем для фиксированного разгона это — не проблема. Получается, что разница между версиями Windows небольшая и только в однопотоке.

В бенчмарке Blender, как и в многопотоке Cinebench, разницы, по сути, нет. Если надо нагрузить все доступные мощности, то хитрое распределение потоков не скажется заметно на итоговом результате.

Посмотрим ещё показатели теста CPU Profile из пакета 3DMark. Многопоточный результат говорит об индифферентности 12900K к версии ОС, в то же время 10 версия Windows предпочтительнее для Ryzen 9.

Однопоточный тест не преподносит сюрпризов. Для 12900К 11 версия чуть более предпочтительна, а 5950Х в целом без разницы.

Другое количество потоков в тесте ничего интересного не показывает, кроме восьми. Тут внезапно находится заметная для 5950x почти десятипроцентная разница.

Более детальное рассмотрение показывает странное распределение нагрузки. Вместо использования только физических ядер зачем-то нагружаются логические потоки.

Причём установка драйвера чипсета немного исправляет ситуацию, но не драматически.

Итак, перед игровыми тестами складывается предположение, о преимуществе 11 Windows в малопотоке для 12900K и меньшей зависимости от ОС одного потока для 5950Х. Но для Ryzen стоит ожидать в целом чуть меньшей игровой производительности на новой операционной системе, а в случае задач не для всех ядер возможны и вовсе странные ситуации. При этом полная загрузка всех доступных мощностей должна свести различия версий Windows к минимуму.

Тесты в играх

Cyberpunk 2077, 1080p, пресет трассировка лучей ультра, угол обзора — 85, DLSS ультрапроизводительность, один пункт трассировки лучей выключен —  всё, чтобы снизить нагрузку на видеокарту.

Общая загрузка по всем потокам довольно высока. Какой-то закономерности по распределению потоков выявить возможности нет, но можно отметить чуть бОльшую производительность 12900К в Windows 10. Для Ryzen 9 разницы почти нет в ФПС, но по потокам есть некая склонность Windows 11 активнее использовать SMT.

Сухие цифры говорят о незначительном, но преимуществе старой версии ОС.

Far Cry 6, 1080p, ультра пресет, DXR включены обе настройки, масштаб разрешения — 0.5.

Тут всё уже гораздо интереснее. В Windows 10 12900К испытывает некоторые странности в распределении нагрузки, 6 P-ядер нагружены, два простаивают, зато эффективные все заняты какой-то работой.

В 11 Windows распределение выглядит более правильным: каждое из производительных ядер получило по одному нагруженному потоку, а каждый кластер Е-ядер — небольшую нагрузку, распределённую на два ядра (по крайней мере с точки зрения использования кеша это выглядит гораздо оптимальнее).

Разница в фпс на фоне таких различий в распределении потоков совсем незначительна. Видимо, задачи на отличающихся потоках выполняются одинаково успешно и там, и там, а важность их невелика.

Для 5950Х чего-то интересного разглядеть не вышло. ФПС тоже почти не отличаются, но в противоположность 12900К имеем ожидаемую еле заметную просадку в 11 версии Windows.

Если смотреть только на итоговые числа фпс, то и не угадаешь, что творится с распределением потоков.

Starcraft2, 1080p.

Нагрузка на ядра второго ССХ для 5950 объяснялась перед игровыми тестами отсутствием драйвера чипсета, но заметного влияния на фпс из-за фиксированного разгона и высокой частоты всех ядер это не оказывает.

С 12900К всё снова гораздо интереснее. В Windows 10 знакомые полтора потока и уже измеренная производительность, а вот в 11 версии ОС средства мониторинга не могут уловить главный поток. По данным HWiNFO постоянно можно зарегистрировать нагруженные 4 потока и их занятость далека от максимальной. Но это не мешает получить итоговый лучший результат.

Причём различие между версиями операционной системы выходит максимальным из зарегистрированных в сравнении. Вот такие дела: самая старая игра и самая большая польза от перехода на новый Windows.

Shadow of the Tomb Raider, 1080p, максимальный пресет, для снижения нагрузки на видеокарту пришлось не только её разогнать, но и снизить модификатор разрешения до 20%.

12900К не даёт скучать. В Window 11 Е-ядра совсем не используются, гиперпоточность задействована с самого старта сцены. В 10 Винде начало нагружает строго по потоку на ядро. Производительность этих двух подходов сопоставима, новая операционная система почти незаметно впереди.

Для 5950 ситуация похожая, но, напротив, регистрируется падение производительности в 11 версии ОС. Причём в основном именно в начале третьей сцены, в тяжёлых местах разницы уже практически нет.

Если оценивать только числа ФПС, то теряется суть различий поведения в разных ОС для 12-го поколения процессоров Интел.

Total War Saga: Troy, максимальный пресет, размер отрядов и качество травы экстремальные, модификатор разрешения — 50%, сглаживание отключено.

Чем больше загрузка процессоров, тем меньше различий между версиями Windows. Почти как в рендерах — используется всё, что есть, и какой-то свободы в менеджменте вычислительных мощностей нет. Любопытно, что лишь в самых тяжёлых местах 12900К совсем немного уступает 5950х, но в среднем значительно обходит совего 16-ядерного конкурента в этой игре.

По итоговому результату и не скажешь, что где-то вообще можно нащупать заметную разницу между операционными системами. В Трое её фактически нет.

Watch Dogs: Legion, 1080p, поле зрения — 90, ультра пресет, DXR Ультра, масштаб разрешения — 25%.

Для 12900K можно отметить более явный отказ от использования гиперпоточности в 11 Windows, что противоречит сложившейся тенденции. Для 5950 это выражено меньше, но общее впечатление такое же.

Эффективные ядра нового процессора Intel задействованы в обеих операционных системах и в целом разница для этой игры прослеживается только в итоговом результате. Любопытно, что со всеми актуальными обновлениями 10 Windows чуть лучше 11-й даже по редким статтерам на Alder-lake.

Warzone, 1080p, киберспортивные настройки.

В этом сетевом шутере ситуация похожая на Легион, только всё наоборот. Более явно прослеживается желание операционной системы разделить задачу так, чтобы на каждое ядро было по одному потоку в Windows 10 и не у Интел, а, наоборот, у Райзена.

Может, конечно, и мониторинг не всё нюансы успевает уловить, но пока можно отметить вот такое поведение. В Warzone 10 версия операционной системы явно предпочтительнее, как для AMD, так и для Intel.

Заключение

Какие можно сделать выводы на примере этих показательных игр? Windows 10 действительно предпочтительнее для процессоров AMD, но однозначно говорить, что 12 поколение Intel везде чувствует себя увереннее на свежей операционной системе нельзя. Есть случаи, как со Starcraft, где 11 Windows действительно полезна, но можно привести и обратный пример с Warzone. По совокупности игровых и синтетических сравнений можно заключить, что thread director адекватнее ведёт себя в Windows 11, и это действительно сильный аргумент в пользу данной операционной системы.

Важно понимать, что сравнения верны ровно до значимых обновлений, а они происходят очень часто. Например, в предыдущей нашей попытке сравнить 10 и 11 Windows более опытная система смотрелась выигрышнее и для Alder-lake, и для процессоров Zen. Вполне возможно, что через месяц или даже спустя неделю ситуация будет диаметрально противоположной.

Новые версии приложений тоже могут выдать изменения во взаимодействии с гибридными процессорами Интел.

В наших сравнениях мы хотели бы сохранить равные условия и не сталкивать процессоры под управлением разных операционных систем. Тестирование в обеих версиях вызывает лавинообразное увеличение трудозатрат и тоже неприемлемо. Хотелось бы услышать ваше мнение, в какой версии лучше сравнивать? В 10 или 11?

На этом всё, до новых встреч, лёгких обновлений и крепкого здоровья!

Появление семейства Alder Lake встряхнуло весь процессорный мир, изголодавшийся по реальной конкуренции. Новые чипы стали лучше предшественников по всем статьям: они перешли на современный техпроцесс, получили заметные микроархитектурные усовершенствования, нарастили число вычислительных ядер и даже получили улучшения, связанные с теплоотводом. Но это далеко не всё. Вместе с удвоением количества вычислительных ядер и рывком в производительности Alder Lake принесли с собой огромное количество новых особенностей, подробно разбираться с которыми нам придётся ещё долго. Вычислительные ядра двух типов и гибридное строение, поддержка DDR5 и PCIe 5.0 – это лишь первые строки в перечне нововведений, по каждому пункту которого нужно провести отдельное исследование. И такие исследования мы непременно будем делать, однако начать изучение нюансов применения новой платформы Intel хотелось бы с несколько другой стороны – не аппаратной, а программной.

Первоначальное тестирование старшего представителя в семействе Alder Lake, процессора Core i9-12900K, было проведено нами в новой операционной системе Windows 11. На первый взгляд это логичный выбор – многие пользователи с обновлением аппаратной платформы наверняка захотят освежить и программную среду: Windows 11, как и Alder Lake, вполне можно отнести к числу горячих новинок этой осени. К тому же к использованию новой операционной системы прямо подталкивает и Intel, говоря об особых оптимизациях в работе планировщика. По риторике компании можно даже предположить, что Windows 11 – чуть ли не необходимое условие применения Alder Lake, поскольку только в этой операционной системе обещана поддержка технологии Thread Director, гарантирующей корректное распределение потоков по разнотипным процессорным ядрам.

Однако есть и другая позиция. По статистике Steam, операционная система Windows 11 в настоящее время используется менее чем в 2 % игровых систем, в то время как большинство геймеров отдают предпочтение Windows 10 – её доля составляет чуть менее 90 %. То есть переход на новую ОС лишь начинается, и его скорость пока не только не позволяет делать какие-то прогнозы относительно её массового принятия, но и даёт твёрдую уверенность, что компьютеры на базе Alder Lake в реальном мире будут чаще работать под Windows 10.

Поэтому ограничиться испытаниями Core i9-12900K исключительно в Windows 11 было бы неверно, и проверку его производительности нужно повторить и в Windows 10. Тем более что результаты тестов в этом случае наверняка будут отличаться. И это касается не только Alder Lake, с гибридными особенностями которых планировщик Windows 10 знаком гораздо хуже, чем планировщик Windows 11. Очевидно, что и процессоры AMD работают в разных версиях ОС вовсе не одинаково, тем более что отношения Ryzen с Windows 11 не заладились с самого начала. За примерами далеко ходить не надо. За прошедшие с момента выхода Windows 11 пару месяцев инженерам AMD и Microsoft пришлось в спешном порядке исправлять как минимум две неприятности с Ryzen – замедленную работу L3-кеша и некорректный выбор планировщиком предпочтительного ядра для однопоточных нагрузок. Естественно, нет никаких гарантий, что эти проблемы были единственными, и это тоже может обуславливать различия в относительной производительности CPU в Windows 11.

Впрочем, центральный вопрос, которому в этой статье будет уделено наибольшее внимание, всё-таки касается совместимости Alder Lake и Windows 10. Из того, что мы узнали про технологию Thread Director непосредственно перед анонсом процессоров Core 12-го поколения, следовало, что работают они в новой ОС совсем не так, как в старой, и из-за этого в Windows 10 можно ожидать разного рода накладок как с производительностью, так и с неработоспособностью различных программ (в первую очередь игр). Поэтому основной сюжетной линией дальнейшего рассказа станет практическое сравнение работы Core i9-12900K в Windows 10 и Windows 11.

⇡#Ещё раз о Thread Director

Принципиальное преимущество Windows 11 перед Windows 10 с точки зрения процессоров Alder Lake заключается в том, что новая ОС знакома с технологией Thread Director, и её планировщик использует возможности данной технологии для распределения нагрузки по процессорным ядрам, в том числе разнотипным. Говоря простым языком, в Windows 10 работа планировщика с разнотипными ядрами строится исключительно на основании данных об их производительности, в то время как в Windows 11 всё происходит хитрее. В ней планировщик не только различает ядра по быстродействию, но и получает от процессора обратную связь – интерактивную информацию о типах исполняемого кода и сведения о состоянии, текущих температурах и энергопотреблении ядер.

На низком уровне Thread Director представляет собой встроенный в Alder Lake микроконтроллер, который с наносекундной дискретностью собирает данные о функционировании процессорных ядер, анализирует их и с миллисекундной дискретностью передаёт планировщику операционной системы. Телеметрия, с которой имеет дело микроконтроллер, — это тепловое состояние и потребление каждого из ядер плюс показатели их загрузки, включая информацию о типах исполняемых инструкций. Такой набор собираемых данных в конечном итоге позволяет принимать обоснованные решения о целесообразности перемещения тех или иных процессов с производительных ядер (P-ядер) на энергоэффективные (E-ядра) и обратно.

В процессе совместной работы Thread Director и планировщик Windows 11 подразделяют все исполняемые процессы на три базовых класса: фоновые, то есть такие, скорость исполнения которых от производительности процессора не зависит; обычные процессы переднего плана; и ресурсоёмкие процессы, задействующие те или иные наборы AVX-инструкций. Общая логика работы планировщика в Windows 11 такова, что фоновые процессы или процессы, которые основное время проводят в ожидании поступления данных, отправляются на E-ядра, а те процессы, для работы которых действительно важна производительность, – на P-ядра. При этом процессы, использующие AVX-инструкции, считаются более приоритетными, а по мере того, как свободных P-ядер у процессора не остаётся, менее требовательные потоки вытесняются на E-ядра.

Такое разделение потоков по классам планировщику Windows 10 недоступно, он про их специфику ничего не знает и просто отправляет потоки, отнимающие большее количество процессорного времени, на более производительные ядра. Если говорить о производительности ресурсоёмких многопоточных приложений, то она в Windows 10 и Windows 11, очевидно, окажется одинакова. Однако в сложных сценариях нагрузки более чувствительная стратегия планировщика, реализованная в Windows 11, может положительно сказаться на скорости выполнения задач. Но самое главное преимущество Thread Director лежит в плоскости энергоэффективности. Перед планировщиком Windows 11 стоит задача не только добиться от процессора максимального быстродействия, но и сделать это с минимальными затратами энергии, как можно больше (но без ущерба для производительности) привлекая к работе E-ядра. При этом в Windows 10 вопрос энергопотребления не рассматривается вообще.

Но нужно понимать, что даже в Windows 11 технология Thread Director играет роль вспомогательного инструмента. Планировщик ОС в управлении потоками не обязан руководствоваться теми рекомендациями, которые выдаёт Thread Director. Например, они могут не учитываться в том случае, когда у исполняемых процессов выставлены разные приоритеты или когда у пользователя на рабочем столе развёрнуто приложение, которое с точки зрения Thread Director не является приоритетным. Тем не менее взаимодействие между оборудованием и ОС на низком уровне, которое есть в Windows 11, позволяет задействовать гибридную архитектуру Alder Lake более выигрышно.

⇡#Энергопотребление Alder Lake: Windows 11 против Windows 10

Итак, планировщик Windows 11 вместе с Thread Director борется за эффективность. На словах всё это звучит очень логично: зная, каковы текущие запросы исполняемых потоков, планировщик новой операционной системы может отправлять нетребовательные процессы на E-ядра, которые имеют более простую микроархитектуру и более низкие частоты. И проверить, даёт ли это какой-то результат, несложно – достаточно взглянуть на потребление Alder Lake при выполнении одних и тех же задач в разных ОС.

Для опытов мы воспользовались системой на базе процессора Core i9-12900K, укомплектованной 32 Гбайт DDR5-4800, на которой сняли показания энергопотребления в идентичных сценариях в Windows 10 и Windows 11. Первая проверка – рендеринг в Cinebench R23. Эта задача характерна тем, что в рендеринге работой загружаются все доступные ядра, а значит, Thread Director здесь вряд ли чем-то поможет: планировщик просто должен разместить 24 потока, создаваемые приложением, по имеющимся у процессора в наличии 24 ядрам (включая виртуальные).

Именно это мы и видим на графике потребления. Core i9-12900K при рендеринге в Windows 10 и Windows 11 показывает практически идентичное потребление – здесь Thread Director никакого выигрыша не даёт.

Однако такая картина наблюдается не всегда. Случаев, когда в работе Alder Lake под Windows 10 и под Windows 11 есть существенная разница, немало. Самый распространённый – это игры. Современные игровые приложения стараются распараллеливать нагрузку, и многие из них создают значительное количество потоков. Однако специфика этих потоков в том, что они в большинстве своём неравноправные. Один-два потока обычно играют роль ведущих, в то время как остальные носят вспомогательный характер, по мере необходимости выполняя второстепенные расчёты либо ожидая реакции игрока или каких-то иных событий. И это – прекрасная почва, на которой Thread Director и планировщик Windows 11 могут развернуться с полной силой.

Для примера мы взяли игру Horizon Zero Dawn, которая активно использует многопоточность и на восьмиядерных процессорах легко загружает все имеющиеся 16 виртуальных ядер. И как показало тестирование, потребление Core i9-12900K в разных ОС действительно различается.

Среднее потребление Core i9-12900K на протяжении тестового прохода в Horizon Zero Dawn составило 103 Вт в Windows 11 и 109 Вт в Windows 10. То есть технология Thread Director за счёт аккуратной расстановки потоков по ядрам позволяет добиться примерно 6 % экономии электричества.

Но ещё более интересную картину можно увидеть, если заглянуть в диспетчер задач. В Windows 11 во время игры оказывается ниже и загрузка процессора, причём на довольно весомую величину в 10 %.

Здесь уместно напомнить, что показываемая в современных ОС метрика «загрузка процессора» в действительности таковой не является. На самом деле ОС отображают не относительное время, потраченное процессором на работу, а иную величину – его «время не-простоя», то есть то относительное количество времени, которое процессор провёл вне специального созданного планировщиком Idle-потока. А это значит, что работа процессора вхолостую, когда запущенные потоки не завершаются, но бездействуют, ожидая получения каких-то данных, в показаниях диспетчера задач трактуются как загрузка, а не как простой. Поэтому меньшая загрузка процессора в Windows 11 вовсе не означает, что он выполняет меньше работы. Просто, получая от Thread Director информацию о том, какие из потоков реально используют ресурсы процессора, а какие просто ждут данных, планировщик имеет возможность лучше упаковать холостые потоки на E-ядрах, освободив P-ядра под реальную вычислительную нагрузку.

Для пользователя же это означает, что в системах, основанных на процессорах Alder Lake, применение Windows 11 позволит не только добиться лучшей экономичности, но и в целом получить лучшую реализацию многопоточности.

Horizon Zero Dawn – далеко не единственная игра, где Core i9-12900K показывает более низкое энергопотребление в Windows 11. Подобная ситуация наблюдается в массе других приложений. Например, на следующем графике приведено потребление старшего Alder Lake в двух версиях ОС в другом игровом приложении – Shadow of the Tomb Raider.

И вновь то же самое, только здесь разница в среднем потреблении составляет уже порядка 9 Вт, то есть использование Windows 11 с технологией Thread Director снижает потребление процессора почти на 10 %.

Однако картина, когда потребление Alder Lake в Windows 11 ниже, имеет место не в ста процентах ситуаций. Существуют и обратные примеры, в частности обычная офисная работа в приложениях из пакета Microsoft Office. Для того чтобы смоделировать повседневную работу пользователя в Word, Excel, PowerPoint и Outlook, мы воспользовались тестовым скриптом Procyon Office Productivity. И при его исполнении, вопреки ожиданиям, потребление платформы на базе Core i9-12900K в Windows 11 на несколько ватт превысило потребление той же платформы, но в Windows 10.

На первый взгляд это очень странный результат, поскольку офисные приложения – очевидный пример нагрузки, которая может работать на энергоэффективных ядрах, снижая показатели энергопотребления. На практике же среднее потребление Core i9-12900K в Windows 11 оказывается на 1-2 Вт выше, чем в Windows 10. Но и этому явлению есть простое объяснение: ключ подсказывает смещение кривых, соответствующих потреблению в Windows 10 и Windows 11, относительно друг друга в правой части графика. Это происходит потому, что в Windows 11 офисные приложения работают быстрее, что и обуславливает их увеличенное энергопотребление.

Иными словами, здесь всплывает ещё одно преимущество Windows 11. Благодаря тому, что эта ОС досконально знакома с особенностями гибридной процессорной архитектуры Intel, она не путается в разнотипных ядрах, и некоторые приложения демонстрируют в ней более высокую производительность. В частности, скорость выполнения офисного сценария Procyon Office Productivity в Windows 11 оказалась примерно на 9 % выше, чем в Windows 10. А это значит, что производительность Core i9-12900K в разных ОС действительно различается, и этот вопрос заслуживает отдельного обсуждения.

⇡#Windows 11 и Virtualization-based Security (VBS)

Но перед тем, как переключиться на результаты тестов, нужно обратить внимание на одну настройку безопасности Windows 11, которая непосредственно на них влияет, – Virtualization-based Security (VBS). Алармистские отчёты указывали, что эта опция может запросто погубить игровую производительность, и при этом в ряде случаев она включается по умолчанию.

Механизм VBS, или «безопасность на основе виртуализации», позволяет Windows 11 создавать для критически важных приложений безопасный анклав памяти, полностью изолированный от потенциально небезопасного кода, в том числе и от самой ОС вместе с её уязвимостями. Кроме того, на основе VBS работает ещё одна встроенная функция безопасности, Hypervisor-Enforced Code Integrity (HVCI), – она предотвращает попадание неподписанных или сомнительных драйверов и программного обеспечения в системную область памяти. Совместно функции VBS и HVCI направлены на защиту ОС и чувствительных данных пользователя от вредоносного ПО, даже если оно сможет обойти имеющуюся антивирусную защиту.

VBS и HVCI можно было активировать и в Windows 10, но там эти возможности всегдаизначально были выключены. С выходом Windows 11 компания Microsoft ужесточила стандарты безопасности, и теперь в ряде систем VBS и HVCI будут активированы автоматически. В первую очередь это касается случаев, когда Windows 11 ставится на компьютер «с нуля». При чистой установке настройки безопасности, скорее всего, будут включены, если виртуализация не была запрещена через BIOS. Однако в то же время при апгрейде с Windows 10 до Windows 11 если соответствующие опции в старой ОС не включались, то и в новой ОС они останутся деактивированными. Если же речь идёт о покупке готового компьютера, то в этом случае решение об активации VBS и HVCI в настройках принимается производителем.

Таким образом, по умолчанию пользователи Windows 11 получат два разных варианта конфигурации в зависимости от происхождения компьютера и типа установки ОС. И сказать, какой из них «правильнее», невозможно. Intel рекомендует в системах на базе процессоров Alder Lake не отказываться от VBS и HVCI, поскольку это повышает безопасность системы. Однако при этом придётся миритьсяне только с некоторым снижением производительности, но и с неработоспособностью отдельных версий программ, например пиратских игр.

Поэтому, говоря о производительности современных систем в Windows 11, рассматривать придётся два варианта настроек – как с активированной функциональностью VBS и HVCI, так и без неё.

Проверить, активен ли механизм VBS в конкретной системе, можно при помощи штатного инструмента MSInfo32.exe (System Information).

Включается и выключается VBS переключателем Memory integrity, который расположен в настройках системы на странице Core Isolation, находящейся в разделе Privacy & Security/Windows Security/Device Security.

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Основная задача тестирования состояла в определении разницы в производительности Core i9-12900K при работе в старой операционной системе Windows 10 без поддержки Thread Director и в новой Windows 11 c поддержкой этой технологии. Однако для полноты картины измерения быстродействия были выполнены не только в платформе на базе Core i9-12900K, но и в альтернативной системе с процессором Ryzen 9 5950X. Таким образом мы попутно сможем ответить на вопрос, что может дать переход на Windows 11 пользователям процессоров AMD.

В составе тестовых систем использовались следующие комплектующие:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 5950X (Vermeer, 12 ядер + SMT, 3,4-4,9 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-12900K (Alder Lake, 8P+8E-ядер + HT, 3,5-5,3/2,4-3,9 ГГц, 30 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: кастомная СЖО EKWB.
• Материнские платы:
  • ASUS ROG Crosshair VIII Hero (Socket AM4, AMD X570);
  • ASUS ROG Strix Z690-F Gaming WiFi (LGA1700, Intel Z690).
• Память:
  • 2 × 16 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-18-18-38 (Crucial Ballistix RGB BL2K16G36C16U4BL);
  • 2 × 16 Гбайт DDR5-4800 SDRAM, 38-38-38-70 (Kingston Fury Beast KF548C38BBK2-32).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 3090 Founders Edition (GA102, 1395-1695/19500 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 384-бит).
• Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Все сравниваемые процессоры тестировались с настройками, принятыми производителями плат по умолчанию. Это значит, что для платформ Intel обозначенные в спецификациях пределы TDP/PBP игнорируются, вместо чего используются предельно возможные частоты в целях получения максимальной производительности. В таком режиме эксплуатирует процессоры подавляющее большинство пользователей, поскольку включение лимитов по тепловыделению и энергопотреблению в большинстве случаев требует специальной настройки параметров BIOS.

Настройки подсистем памяти для всех систем выполнялись по XMP-профилям.

Использованные версии операционных систем:

• Microsoft Windows 10 Pro (21H1) Build 19043.1023;
• Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.282.0 c установленными обновлениями KB5005635 и KB5006746.

И версии драйверов:

• AMD Chipset Driver 3.10.08.506;
• Intel Chipset Driver 10.1.18838.8284;
• Intel SerialIO Driver 30.100.2105.7;
• Intel Management Engine Interface 2124.100.0.1096;
• NVIDIA GeForce 496.49 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• Futuremark PCMark 10 Professional Edition 2.1.2508 – тестирование в сценариях Essentials (обычная работа среднестатистического пользователя: запуск приложений, серфинг в интернете, видеоконференции), Productivity (офисная работа с текстовым редактором и электронными таблицами), Digital Content Creation (создание цифрового контента: редактирование фотографий, нелинейный видеомонтаж, рендеринг и визуализация 3D-моделей).
• 3DMark Professional Edition 2.17.7173 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

Приложения:

• 7-zip 21.02 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 3,1 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe After Effects 2021 18.4.0 – тестирование скорости рендеринга анимационного ролика. Измеряется время, затрачиваемое системой на обсчёт в разрешении 1920 × 1080@30fps заранее подготовленного видеоролика.
• Adobe Photoshop 2021 22.4.3 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта Puget Systems Adobe Photoshop CC Benchmark 18.10, моделирующего типичную обработку изображения, сделанного цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic 10.3 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 16-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Fujifilm X-T1.
• Adobe Premiere Pro 2021 15.4.0 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.93.5 – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели pavillon_barcelona_v1.2 из Blender Benchmark.
• Cinebench R23 – стандартный бенчмарк для тестирования скорости рендеринга в Cinema 4D R23.
• Magix Vegas Pro 19.0 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Microsoft Visual Studio 2017 (15.9.40) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• Stockfish 14.1 – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• SVT-AV1 v0.8.6 — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат AV1. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
• Topaz Video Enhance AI v2.3.0 – тестирование производительности в основанной на ИИ программе для улучшения детализации видео. В тесте используется исходное видео в разрешении 640×360, которое увеличивается в два раза с использованием модели Artemis Anti Aliasing v9.
• V-Ray 5.00 – тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark Next.
• VeraCrypt 1.24 – тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование Kuznyechik-Serpent-Camellia.
• x264 r3059 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.
• x265 3.5+8 10bpp — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.

Игры:

• Borderlands 3. Разрешение 1920 × 1080: Graphics API = DirectX 12, Overall Quality = Badass.
• Chernobylite. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra.
• Civilization VI: Gathering Storm. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Cyberpunk 2077. Разрешение 1920 × 1080: Quick Preset = Ray Tracing – Ultra.
• Far Cry 6. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA.
• Hitman 3. Разрешение 1920 × 1080: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality.
• Horizon Zero Dawn. Разрешение 1920 × 1080: Preset = Ultimate Quality.
• Metro Exodus Enhanced. Разрешение 1920 × 1080: Shading Quality = Ultra, Ray Tracing == Normal, Reflection = Raytraced, Variable Rate Shading = 4x, Hairworks = Off, Advanced PhysX = Off, Tesselation = Off.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA.
• A Total War Saga: Troy. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme.
• Watch Dogs Legion. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, RTX = Off, DLSS = Off.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.

⇡#Производительность в комплексных бенчмарках

Тест PCMark 10 воспроизводит типичную активность пользователя при повседневной работе с офисными приложениями, и именно такие приложения оказываются наиболее подвержены проблемам с правильным исполнением на процессоре Alder Lake с гибридной архитектурой. Windows 10 совершенно очевидно теряется с выбором правильных ядер для исполнения потоков, и в итоге это приводит к существенному снижению производительности. Наиболее ярко это проявляется в сценарии Digital Content Creation – здесь результаты Core i9-12900K в Windows 10 и Windows 11 различаются более чем вдвое. Но это – явный эксцесс, ведь в других сценариях подобной разницы в результатах не наблюдается. Тем не менее потенциальным владельцам Alder Lake необходимо учитывать, что в определённых ситуациях использование старой ОС может сказаться на быстродействии платформы настолько значительно.

Включение VBS также может сказаться на производительности Core i9-12900K, если верить показаниям PCMark 10. Но активация функций безопасности, основанных на виртуализации,приводит лишь к четырёхпроцентному падению производительности, что вряд ли можно назвать существенной потерей.

Отдельно заметим, что процессор Ryzen 9 5950X, который принимает участие в тестах наряду со старшим Alder Lake, реагирует на включение VBS в Windows 11 ещё слабее. Однако в целом при его переводе на новую версию ОС показатели производительности немного ухудшаются, то есть с точки зрения PCMark 10 флагманский процессор AMD предпочтительнее использовать в Windows 10, несмотря на то, что все проблемы несовместимости Ryzen и Windows 11 считаются уже устранёнными.

Околоигровой тест 3DMark Time Spy Extreme не выявляет явных различий в производительности процессоров в Windows 11 и Windows 10. Также мало влияет на результат и включение VBS.

⇡#Производительность в приложениях

В целом быстродействие Core i9-12900K в ресурсоёмких приложениях зависит от версии выбранной операционной системы не так сильно. В большинстве случаев Windows 11, которая знакома с особенностями строения этого процессора и поддерживает технологию Thread Director, может обеспечить преимущество на уровне единиц процентов. В некоторых задачах, например при обработке видео в Topaz Video Enhance AI и Adobe After Effects, новая ОС позволяет получить преимущество на уровне 5-6 %. И лишь в единственном случае – при перекодировании видео кодеком x264 – Windows 11 на фоне Windows 10 обеспечивает принципиально лучшее быстродействие. Иными словами, различия в скорости выполнения «тяжёлых» задач при использовании разных версий ОС почти всегда незначительны. Но тем не менее ситуации, когда Windows 10 серьёзно портит производительность Alder Lake, всё-таки встречаются.

Что же касается платформы на процессоре Ryzen 9 5950X, то с ней картина несколько иная. С точки зрения скорости работы приложений для неё лучше подходит Windows 10, хотя разница, откровенно говоря, малозаметна. Разрыв в результатах составляет в среднем 1,5 %, а максимальное преимущество, которое может дать Windows 10, достигает 6 % – оно наблюдается при перекодировании видео кодеком x264 и при нейросетевом увеличении разрешения видео в Topaz Video Enhance AI.

При этом обе платформы, и AMD, и Intel, достаточно спокойно переносят активацию VBS. Падение производительности если и имеет место, то заметить его будет непросто – обычно оно составляет доли процента. Исключением можно назвать разве только Adobe Photoshop, но и в нём быстродействие при включении VBS снижается на довольно незначительную величину – 6,5 %.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шахматы:

Шифрование:

⇡#Игровая производительность

Здесь разница между операционными системами проявляется сильнее. Игры показывали преимущество Windows 11 для Alder Lake при измерении энергопотребления, и аналогичное превосходство новой ОС вырисовывается при сравнении частоты кадров в разрешении Full HD при использовании мощной графики. Конфигурация на базе Core i9-12900K показывает в Windows 11 примерно на 4 % лучшую игровую производительность, но в некоторых случаях, например в Chernobylite или Hitman 3, новая ОС прибавляет к частоте кадров вплоть до 10 %. Очевидно, что это – всецело заслуга технологии Thread Director.

Уверенность в этом укрепляют результаты Ryzen 9 5950X, который от Windows 11 не получает почти никакого прироста. Платформа AMD в новой версии ОС оказывается в среднем быстрее всего на 1,5 % с максимальным отрывом от результатов, полученных в Windows 10, на уровне 4 %.

Таким образом, при сравнении игровой производительности в Windows 10 флагманские процессоры AMD и Intel показывают более близкие результаты, чем в Windows 11. И хотя отрыв Core i9-12900K от Ryzen 9 5950X сохраняется, вместо 9-процентного преимущества в новой ОС в Windows 10 он может похвастать победой со средним перевесом в FPS лишь на уровне 5 %.

В дополнение к сказанному стоит добавить, что включение VBS не приводит ни к каким катастрофическим последствиям для игровой производительности. Для обеих платформ падение средней частоты кадров составляет порядка 2 %, что вряд ли может стать весомым аргументом в пользу отключения этой опции в Windows 11, по крайней мере в системах с современными и быстродействующими процессорами.

⇡#Вопросы совместимости

Говоря о производительности в играх, нельзя обойти стороной и другой аспект, который связан с эксплуатацией геймерских систем, построенных на процессорах семейства Alder Lake, – совместимость. Дело в том, что некоторые игры оказались неработоспособны на процессорах с гибридной архитектурой. Вернее, не сами игры, а встроенная в них DRM-защита компании Denuvo. На сайте Intel приводится список из 51 игры, которые в системах на базе новейших процессоров не запускаются из-за того, что Denuvo трактует два типа ядер внутри одного Alder Lake как два разных ПК. Причём более частые проблемы возникают именно в Windows 10, в то время как в Windows 11 список проблемных игр более чем вдвое короче и содержит лишь 22 пункта.

Таким образом, ещё по одной причинев игровых системах лучше использовать Windows 11– в этой операционной системе несовместимость игрового ПО наблюдается реже. И мы можем по собственному опыту подтвердить, что это действительно так. Многие игры, защищённые DRM, зачастую запускаются в Windows 10 не с первого раза, даже если они не фигурируют в списке Intel. Игры же из списка не работают вообще. Например, по этой причине нам пришлось отказаться от тестирования в Assassin’s Creed: Valhalla.

Безусловно, все подобные несовместимости будут устранены по мере выхода новых патчей. Но пока они способны доставить игрокам немало неприятностей. Впрочем, Intel придумала средство для обхода проблемы – специальный режим Legacy Game mode, в котором на время запуска капризных игр можно будет отключать E-ядра. Производители материнских плат должны в ближайшее время реализовать Legacy Game mode на уровне BIOS: известно, что ASUS и MSI уже работают над внедрением этой функции. Так что совсем скоро у пользователей систем на базе Alder Lake появится возможность включать и выключать E-ядра прямо из ОС. За переключение будет отвечать клавиша Scroll Lock на клавиатуре, а изменение статуса энергоэффективных ядер не будет требовать перезагрузки системы.

Однако на данный момент Legacy Game mode не реализован, а игры не получили необходимых обновлений. Поэтому добиться совместимости можно лишь одним способом – полным отключением E-ядер. Соответствующая опция присутствует в BIOS всех LGA1700-материнских плат, искать её нужно среди базовых настроек процессора.

Однако нужно отдавать себе отчёт в том, что при отключении E-ядер процессоры Alder Lake теряют и в производительности, и в энергоэффективности, поэтому данный метод – крайнее средство.

⇡#Выводы

Анонс процессоров Alder Lake был обставлен таким образом, что необходимость их использования с Windows 11 казалась и обязательной, и само собой разумеющейся. Intel настойчиво рассказывала о преимуществах технологии Thread Director, и этот рассказ строился на тезисе о том, что гибридная архитектура Core 12-го поколения способна полностью раскрыться исключительно с новой ОС. Проведённое тестирование подтвердило, что Intel не лукавила. В Windows 11 процессоры Alder Lake действительно ведут себя лучше со всех точек зрения. Производительность оказывается выше, энергопотребление – ниже, а проблем совместимости со старыми играми наблюдается меньше.

Но это вовсе не значит, что на компьютере с Alder Lake обязательно должна быть установлена Windows 11. В действительности эти процессоры неплохо работают и с Windows 10: сказать, что по какому-то из перечисленных выше направлений есть какие-то заметные проблемы, невозможно. Имеющиеся в старой версии OC механизмы распределения нагрузки вполне справляются с возложенными на них задачами и без Thread Director, благодаря чему Core i9-12900K остаётся более быстрым процессором на фоне Ryzen 9 5950X и в Windows 10.

Разница в быстродействии Core i9-12900K в Windows 10 и Windows 11 по результатам тестов составляет единицы процентов. Экстремальные ситуации, когда планировщик старой ОС категорически не справляется с правильной диспетчеризацией потоков, бывают, но они представляют собой скорее редкие исключения.

Обеспечиваемое Windows 11 преимущество в энергопотреблении Alder Lake тоже довольно незначительно. Проявляется оно только при нагрузках средней интенсивности (в первую очередь в играх), и сэкономить удаётся лишь несколько ватт.

Самой существенной трудностью во взаимоотношениях Alder Lake и Windows 10 мог бы стать внушительный список игр, имеющих проблемы совместимости. Но и тут можно возразить, что переход на Windows 11 не даёт решения во всех случаях. Более того, Intel с партнёрами из числа производителей материнских плат готовит эффективный «костыль» для обхода этой проблемы как в новой, так и в старой версии ОС.

В конечном итоге рекомендацию использовать в ПК на процессорах Alder Lake именно Windows 11 трудно назвать необоснованной. Однако она остаётся лишь рекомендацией. Если вы не хотите уходить с Windows 10 по каким-то причинам, пересаживаться на Windows 11 вовсе необязательно. Alder Lake – не тот случай, когда процессор накладывает какие-то жёсткие условия на программную среду, он лишь мягко подталкивает к переходу на новую версию ОС.