Coffee lake процессоры тесты


Обзор и тестирование процессора Intel Core i7-8700K: шесть ядер Coffee Lake

МодельБазовая
частота, ГГц
Одно
ядро
Два
ядра
Три-четыре
ядра
Пять-шесть
ядер
Семь-восемь
ядер
Девять
и более
Число
ядер
Число
потоков
Кэш-память L1, МбайтКэш-память L2, МбайтКэш-память L3, МбайтМакси-
мальная
расчетная
мощность, Вт
Рекомен-
дованная
стоимость, $
AMD Ryzen 7 1800X3.64.143.73.73.6-8160.7 4 16 95 399
AMD Ryzen 5 1600X3.64.143.73.6--6120.5 3 16 95 229
Intel Core i7-8700K3.74.74.64.44.3--6120.3 1.5 12 95 359
Intel Core i7-7740X4.34.54.54.5---480.2 1 8 112 339
Intel Core i7-7700K4.24.54.44.4---480.2 1 8 91 339
Intel Core i7-6700K4.04.24.2----480.2 1 8 91 339

Позиционирование

Разгон

Не будем томить читателя и начнем с самого интересного – разгона Intel Core i7-8700K. Как вы уже поняли, ничего нового Coffee Lake в этом плане нам не принесет. Архитектура не изменилась, ведь добавилась лишь пара ядер. Для их питания Intel задействовала резервные точки в разъеме и все предыдущие модели ЦП стали несовместимы с новым процессорным разъемом.

Уровень TDP увеличился с 91 до 95 Вт, но если выбирать процессор по этому параметру, то i7-7740X выглядит интереснее с его 112 Вт. У него не срабатывает защита на 94°C, что позволяет нагревать кристалл до 100°C. И с учетом TIM под крышкой шесть градусов разницы позволяют без скальпирования разгонять i7-7740X до большей частоты.

Впрочем, нам повезло, и под крышкой тестового экземпляра Coffee Lake оказалась термопаста первой свежести. Это подтверждается и результатами нагрева.

По уровню энергопотребления новый процессор обгоняет всех одноклассников.

Отметим, что это результаты стенда целиком без монитора. Сам i7-8700K потребляет в разгоне до 170 Вт. При работе на номинальной частоте энергопотребление в тестах с AVX инструкциями доходило до 110 Вт.

В результате частотой ЦП, при которой сохранялась стопроцентная стабильность, стали 4.5 ГГц с нулевым оффсетом для AVX и 4200 МГц для LLC.

При заводских настройках и нагрузке на одно ядро частота CPU поднимается до 4.7 ГГц и до 4.4 ГГц для LLC.

Под нагрузкой частота процессора падает до 4.3 ГГц, частота LLC пропорционально снижается до 4.0 ГГц.

Чтобы достичь более высоких частот в разгоне, необходимо подбирать множитель AVX и снижать частоту LLC. К примеру, для 5 ГГц после снижения частоты для AVX задач до 4.5 ГГц потребовалось напряжение 1.325 В.

Процессор проходил все тесты, но в программах, где использовались инструкции AVX и была выраженная зависимость от частоты LLC, общая производительность оказывалась ниже, чем при разгоне до 4.6 ГГц с нулевым оффсетом. В итоге разгон до 5 ГГц возможен, но вам надо решить, важна ли производительность кэш-памяти процессора и блока AVX.

overclockers.ru

флагман поколения Coffee Lake Refresh

Оглавление

Вступление

Эволюция ядра Skylake насчитывает уже три полноценных поколения. За это время самые передовые и быстрые его представители трансформировались из четырехъядерных в шестиядерные, а дальше нас должен был ждать переход с 14 нм на 10 нм техпроцесс производства.

Но чуда не случилось, целевая плотность упаковки транзисторов не была достигнута, и в компании решили повременить с 10 нм техпроцессом и напомнить о себе выпуском процессоров Coffee Lake Refresh с восемью ядрами. Один из них – Intel Core i7-9700K – мы уже протестировали, теперь очередь флагмана новой линейки.

В принципе, правильнее было бы считать переход от Skylake к Kaby Lake, а потом и к Coffee Lake, а от него к Coffee Lake Refresh, затянувшейся стадией «Tock». Но зато мы получили первый в истории процессор Intel с восемью ядрами и шестнадцатью потоками, предназначенный для массового рынка.

В будущем у нас есть задумка провести объемный тест и сравнить два столь похожих по характеристикам процессора – Intel Core i9-9900K и AMD Ryzen 7 2700Х. Но таких сравнений в интернете полно, идея заключается в том, чтобы свести их лицом к лицу при идеально равных условиях: одинаковые частоты CPU и оперативной памяти, которые позволят оценить скорость одно-, двух-, четырех и восьмиядерных конфигураций в приложениях и играх. Но для этого понадобится более мощная видеокарта, поэтому ждем возвращения в лабораторию GeForce RTX 2080 Ti.

Технические характеристики Intel Core i9-9900K

Топовый процессор Coffee Lake Refresh своими характеристиками действительно внушает уважение: объем кэш-памяти третьего уровня составляет 16 Мбайт, максимальная частота двух ядер достигает 5 ГГц, а рекомендуемая система охлаждения остается типичной для LGA 1151 – всего 95 Вт.

На самом деле это рекомендуемый минимум, поскольку компания Intel давно отказалась от точных формулировок энергопотребления своих CPU. В реальности все новые процессоры без вмешательства со стороны материнских плат с легкостью потребляют более 125 Вт, а с ослабленными ограничениями это значение легко преодолевает рубеж в 200 Вт.

Тестовый стенд

Тестовая конфигурация (Intel Coffee Lake Refresh)

  • Материнская плата: ASUS ROG Strix

overclockers.ru

5 ГГц — это не предел / Процессоры и память

Несколько дней тому назад мы опубликовали обзор нового процессора Intel Core i7-8700K – старшего представителя нового семейства Coffee Lake. С его выпуском компания Intel решительно ввела в массовый сегмент чипы с шестью вычислительными ядрами, чем сделала старшую новинку обновлённого модельного ряда крайне желанным решением для энтузиастов. Действительно, шестиядерный Core i7-8700K не только  оказалсянамного (в среднем на 35 %) быстрее флагманского четырёхъядерного Kaby Lake, но и смог предложить лучшую производительность по сравнению с конкурирующими восьмиядерниками серии AMD Ryzen 7. Поэтому совершенно неудивительно, что прогрессивная часть компьютерного сообщества с нетерпением встречает все новости, связанные с Coffee Lake. Тем более что реальных владельцев таких процессоров совсем немного: официальные продажи Coffee Lake только начались, и их поставки в магазины пока носят эпизодический характер.

Поэтому мы решили продолжить исследование имеющегося в нашей редакции образца процессора Core i7-8700K и уделить дополнительное внимание его разгону. Причин «второго подхода к снаряду» две. Во-первых, компания Intel снабдила нас новым образцом процессора. Это значит, что, сопоставив результаты разгона двух экземпляров CPU, мы сможем получить более полную статистику частотного потенциала. Во-вторых, в рамках первоначального обзора проверка оверклокерских возможностей Coffee Lake делалась с немодифицированным процессором. Но давно известно, что значительно улучшить результаты разгона интеловских чипов можно при помощи скальпирования. Поэтому расширить старый опыт за счёт более основательного подхода к процессу оверклокинга – вполне логичный следующий шаг.

⇡#Тестовый Intel Core i7-8700K

В принципе всё, что следует знать о Core i7-8700K, мы рассказали в основном обзоре – никаких важных дополнительных сведений о новинке после анонса нам не открылось. Поэтому ограничимся лишь повторением её базовых спецификаций в сравнении с характеристиками его предшественника, Core i7-7700K:

Core i7-8700K Core i7-7700K
Кодовое имя Coffee Lake Kaby Lake
Технология производства, нм 14++ 14+
Ядра/потоки 6/12 4/8
Базовая частота, ГГц 3,7 4,2
Частота Turbo Boost 2.0, ГГц 4,7 4,5
L3-кеш, Мбайт 12 8
Поддержка памяти DDR4-2666 DDR4-2400
Интегрированная графика GT2: 24 EU GT2: 24 EU
Макс. частота графического ядра, ГГц 1,2 1,15
Линии PCI Express 16 16
TDP, Вт 95 91
Сокет LGA1151 v2 LGA1151 v1
Официальная цена $359 $339

Как следует из этой небольшой таблички, Core i7-8700K стал немного дороже, чем прошлый флагманский LGA1511-процессор, но зато он теперь предлагает в полтора раза больше вычислительных ядер и, что немаловажно, более высокие турбочастоты. Таким образом, Coffee Lake воплощает идеальный вариант увеличения многопоточности процессора. Добавление в этот процессор дополнительных параллельных вычислительных мощностей не обернулось ни значительным увеличением тепловыделения, ни падением производительности при одно- и двухпоточной нагрузке.

И даже больше того, реальные рабочие частоты Core i7-8700K всегда выше, чем у Core i7-7700K, без какого бы то ни было разгона. Компания Intel решила не сообщать подробности о работе технологии Turbo Boost 2.0 для процессоров поколения Coffee Lake, а зря. Дело в том, что при разной нагрузке она всегда готова вывести Core i7-8700K на более высокую частоту, чем мог обеспечить в аналогичной ситуации Kaby Lake. Наглядно это видно по следующей таблице.

Номинальная частота Максимальная частота Turbo Boost 2.0
1 ядро 2 ядра 3 ядра 4 ядра 5 ядер 6 ядер
Core i7-8700K 3,7 ГГц 4,7 ГГц 4,6 ГГц 4,4 ГГц 4,4 ГГц 4,3 ГГц 4,3 ГГц
Core i7-7700K 4,2 ГГц 4,5 ГГц 4,4 ГГц 4,4 ГГц 4,4 ГГц - -

Главное, чтобы Core i7-8700K хватало охлаждения: если его температура остаётся в приемлемых рамках, он действительно может работать на частоте 4,3 ГГц при нагрузке на все ядра без какого-либо разгона. И да, это верно даже для приложений, которые задействуют наиболее энергоёмкие инструкции AVX 2.0.

Именно поэтому разгон Core i7-8700K, который мы получили при подготовке прошлого обзора, показался не слишком результативным. Частоту процессора удалось повысить с 4,3 до 4,7 ГГц, то есть всего лишь на 9 %, – стоило ли это затраченных на эксперименты усилий?

В то же время обзоры Core i7-8700K, которые можно найти на некоторых других ресурсах, в первую очередь англоязычных, утверждают, что этот процессор легко разгоняется до 5,0 ГГц и даже выше, что совершенно не сходится с нашими выводами. Поэтому мы взяли другой экземпляр CPU и повторили тестирование.

Впрочем, никаких принципиально иных результатов замена процессора не дала. Даже без всякого разгона, в номинальном режиме, второй Core i7-8700K вновь продемонстрировал подозрительно высокий нагрев. Даже с весьма производительным воздушным кулером Noctua ND-U14S максимальные температуры Core i7-8700K под нагрузкой в LinX 0.8.0 (данная утилита основана на математической библиотеке Intel Math Kernel Library) достигали отметки в 84 градуса, при том что предельно допустимое значение температуры для ядер Coffee Lake – 100 градусов.

Напомним, прошлый побывавший в наших руках экземпляр Core i7-8700K в аналогичных условиях разогревался до 88 градусов, то есть новый процессор оказался получше, но не так чтобы кардинально. Иными словами, Core i7-8700K – весьма горячий CPU, и это – непреложный факт, который вряд ли нуждается в каких-либо дополнительных подтверждениях.

Неудивительно, что разгон такого процессора вновь оказался ограничен высокими температурами. Новый образец удалось вывести на частоту 4,8 ГГц, что на 100 МГц лучше, чем позволял прошлый экземпляр, но проверка стабильности в таком состоянии приводила к близкому к критическому разогреву процессорного кристалла. Максимальные температуры при тестировании в LinX 0.8.0 достигали 95 градусов.

Напряжение для стабильной работы на частоте 4,8 ГГц пришлось повысить до 1,3 В. Потребление процессора при таком разгоне по его собственной оценке, выросло с 135-140 Вт под максимальной нагрузкой в номинальном режиме до 165-170 Вт.

Каким образом в таких условиях некоторым обозревателям удаётся добиться работы Coffee Lake на частотах порядка 5,0 ГГц? Всё очень просто: дело в критериях стабильности. В то время как мы требуем от процессора беспроблемной работы и отсутствия троттлинга в абсолютно любых ситуациях, в том числе и при AVX/AVX2-нагрузке, многие наши коллеги не столь щепетильны и считают достаточным, чтобы разогнанный процессор проходил тесты в простых бенчмарках вроде Cinebench или wPrime, нагрузка в которых носит гораздо более щадящий характер. Более того, даже известные магазины уровня caseking.de или overclockers.co.uk, предлагающие предварительно отобранные процессоры с гарантией разгона, пользуются для проверки чипов отнюдь не современными средствами, а утилитой Prime95 старой версии 26.6 (актуальная версия Prime95 имеет номер версии 29.3), которая не поддерживает векторные инструкции AVX/AVX2.

Иными словами, оверклокинг, о котором говорим в этой статье мы, принципиально отличается тем, что он гарантированно применим в совершенно любых условиях: в играх, в ресурсоёмких приложениях и даже в специализированных тестах. Улучшить же такой «железобетонный» разгон Core i7-8700K до близких к пятигигагерцевой отметке частот возможно лишь сделав что-то для улучшения эффективности отвода выделяемого процессором тепла. И рецепт, как этого добиться, давно и хорошо известен. Помогает скальпирование и замена штатного интеловского термоинтерфейса материалом с более высокой теплопроводностью, который мог бы обеспечить более эффективный отвод тепла от разогнанного процессорного кристалла.

⇡#Скальпирование Coffee Lake

Итак, имеющийся процессор Core i7-8700K в своём исходном состоянии способен разгоняться до 4,8 ГГц с увеличением напряжения до 1,3 В. Но если говорить о его частотном потенциале и температурном режиме в более широком смысле, то свойства этого экземпляра можно обрисовать следующей температурной картой, построенной в LinX 0.8.0 с использованием кулера Noctua ND-U14S.

При напряжениях питания VCC менее 1,1 В процессор не способен поддерживать стабильность на частоте хотя бы 4,0 ГГц, а при увеличении напряжения выше 1,375 В такая частота оказывается недостижима из-за перегрева кристалла под нагрузкой. В интервале между 1,1 и 1,375 В оптимальным с точки зрения раскрытия разгонного потенциала оказывается напряжение 1,3 В, однако очевидно, что результаты разгона можно улучшить, поскольку он упирается в достижение процессором предельных температур.

Собственно, резкое снижение максимально достижимой частоты при увеличении напряжения VCC выше 1,3 В и указывает на то, что сдерживает разгон Core i7-8700K именно проблема с теплоотводом. Выделяемая полупроводниковым кристаллом тепловая энергия попросту не успевает отводиться, и это приводит к перегреву. Впрочем, это было понятно и без всяких экспериментов. Ещё в процессорах поколения Ivy Bridge компания Intel отказалась от пайки теплораспределительной крышки CPU на процессорный кристалл и стала применять в качестве термоинтерфейса между кристаллом и крышкой полимерную термопасту. Именно она из поколения в поколение выступает узким местом на пути теплового потока, не только сдерживая разгон, но и приводя к повышенным температурам процессора при нормальной эксплуатации в номинальном режиме.

Готовя к выпуску процессоры поколения Coffee Lake, компания Intel ввела в строй новую версию технологического процесса с нормами 14 нм, которая условно называется 14++ нм. Благодаря применению несколько ослабленных производственных параметров и совершенствованию профиля трёхмерных транзисторов в ней декларируется лучшее масштабирование частоты без роста энергопотребления. Так, Intel говорит об увеличении шага затворов транзисторов с 70 до 84 нм, что снижает негативное влияние токов утечки на общую стабильность полупроводникового устройства. В результате Coffee Lake должны быть способны работать на частотах, превышающих частоты Kaby Lake на 10-15 %, – так говорит теория.

Однако реальный опыт с теорией не сходится, поскольку возможность роста частоты блокируется недостаточной эффективностью применённого под процессорной крышкой теплоотвода. Попробуем избавиться от этого препятствия и заменить интеловский термоинтерфейс чем-то более эффективным.

Процесс скальпирования Core i7-8700K вряд ли нуждается в подробном описании. Конструктивно Coffee Lake не отличаются от своих предшественников: они не только используют тот же, что и раньше, процессорный разъём LGA1151, но и имеют абсолютно аналогичные размер и форму платы и теплораспределительной крышки. Не изменился и метод их сопряжения – они склеены герметиком, как и в Kaby Lake. Всё это позволяет использовать при снятии крышки с процессоров поколения Coffee Lake точно такие же подходы и приспособления, что и при скальпировании Kaby Lake.

Как показывает опыт, наиболее простой и безопасный метод – это силовой сдвиг теплораспределительной крышки с процессора в тисках или в специальном устройстве. Именно этим методом мы и воспользовались для разборки Core i7-8700K, но с одним важным дополнением. В нашем распоряжении осталось напечатанное на 3D-принтере вспомогательное приспособление для скальпирования процессора в тисках, которое мы делали для Core i7-7700K, им же мы решили воспользоваться и в этот раз.

О том, как работает это приспособление, подробно уже рассказывалось. Суть в том, что оно обеспечивает правильное распределение усилий при силовом сдвиге крышки относительно процессорной платы и предохраняет её от излома.

Сам процесс демонтажа теплораспределительной крышки вряд ли стоит описывать детально – на нашем сайте можно найти сразу несколько подробных материалов по этой теме. Процессор просто вставляется в приспособление, к нему применяется усилие (надо заметить, достаточно серьёзное), и крышка оказывается оторванной от платы, к которой припаян процессорный кристалл.

В этот момент нетрудно убедиться, что Intel не отказалась от своей фирменной термопасты. Ненавистная плотная субстанция серого цвета заполняет промежуток между кристаллом и крышкой и в Core i7-8700K. То есть, даже несмотря на то, что ядер в процессоре стало больше, Intel продолжает считать, что эффективности полимерного термоинтерфейса вполне достаточно. Впрочем, ничего другого и не ожидалось. Пайка теперь не используется даже в премиальных многоядерных процессорах Intel серий Skylake-X и Skylake-SP, чего уж тогда ждать от массовых Coffee Lake.

Если очистить процессорную плату и кристалл от пасты и герметика, то можно оценить размеры кристалла Coffee Lake. Он стал больше, чем кристалл Kaby Lake, но ненамного. Площадь Coffee Lake оценивается в 150 мм2, в то время как у Kaby Lake эта величина примерно равнялась 126 мм2 .

Заменять интеловскую термопасту лучше какими-то материалами на основе жидкого металла – индия или галлия. На сегодняшний день производители термоинтерфейсов предлагают богатый выбор соответствующих составов. Мы традиционно пользуемся продукцией компании Coollaboratory, но аналоги можно найти, например, в ассортименте Thermal Grizzly. Причём, судя по данным независимых тестов, жидкометаллический термоинтерфейс Thermal Grizzly Conductonaut несколько выигрывает по теплопроводности у вариантов Coollaboratory Liquid Pro и Ultra.

Тем не менее, в Core i7-8700K мы решили испытать жидкий металл Coollaboratory Liquid Ultra, который по сравнению с применяемым нами ранее в скальпированных процессорах термоинтерфейсом Coollaboratory Liquid Pro получил несколько улучшенную теплопроводность и стал более прост в использовании за счёт лучшего сцепления с поверхностями. Однако не стоит забывать о том, что перед тем, как начинать наносить жидкий металл на процессорный кристалл и крышку, поверхности необходимо тщательно очистить и обезжирить.

После нанесения нового теплопроводящего состава остаётся последнее – приклеить обратно на процессор медно-никелевую теплораспределительную крышку. Она, в отличие от внутреннего термоинтерфейса, сохранила качественное исполнение и превосходно решает возложенные на неё задачи – предохраняет от повреждений процессорный кристалл и распределяет поступающее на неё тепло по большей площади.

В том, что весь описанный процесс имеет огромный практический смысл, убедиться элементарно просто: достаточно сравнить коэффициенты теплопроводности разных термоинтерфейсных материалов. Так, коэффициент теплопроводности жидкого металла Coollaboratory Liquid Ultra – 38,4 Вт/(м∙К), в то время как теплопроводность интеловской термопасты оценивается величиной 4-5 Вт/(м∙К). Поэтому каждый раз, когда мы проделывали процедуру скальпирования, температуры CPU как в номинальном режиме, так и при разгоне заметно снижались. Давайте посмотрим, что произошло на этот раз.

⇡#Разгон скальпированного Core i7-8700K

Эффект от скальпирования Core i7-8700K виден сразу. Даже в номинальном режиме предельные температуры тут же упали на 13 градусов. То есть теперь, даже при максимальной и самой жёсткой для процессора нагрузке нагрев ядер не превышает 71 градуса.

Ещё более весомое улучшение температурного режима прослеживается при разгоне. Например, при выборе для процессора настроек частоты, которые изначально были предельными и приводили к нагреву Core i7-8700K до критических температур, теперь стал отчётливо виден доступный и нераскрытый частотный потенциал.

При выборе частоты 4,8 ГГц с напряжением 1,3 В температуры процессорных ядер не превышают 78 градусов. То есть здесь скальпирование позволило выиграть целых 17 градусов. Но что ещё важнее, оно открыло путь к дальнейшему оверклокингу.

Понемногу повышая напряжение дальше, мы смогли добиться работы тестового Core i7-8700K на частоте 5,0 ГГц. Причём речь идёт об абсолютно стабильном разгоне, в котором процессор способен проходить любые испытания, включая и тестирование в LinX 0.8.0 с задействованием AVX/AVX2-инструкций.

Для обеспечения работоспособности процессора на частоте 5,0 ГГц его напряжение пришлось повысить до 1,4 В, но температуры ядер, фиксируемые при работе c AVX-алгоритмами, не превышали 89 градусов. Иными словами, частота 5,0 ГГц для скальпированного Core i7-8700K – вполне подходящий режим, который можно без каких-либо колебаний ставить «на постоянно».

Здесь стоит отметить одну немаловажную деталь. В качестве тестовой платформы в экспериментах по разгону мы пользовались материнской платой ASUS Strix Z370-F Gaming. И несмотря на то, что на ней реализован фирменный четырёхканальный стабилизатор питания Digi+ на ШИМ-контроллере ASP1400BT с удвоителями фаз, на данный момент эта плата не может обеспечить стабильное напряжение на процессоре даже при включении максимального, седьмого уровня Load-Line Calibration. Как можно судить по данным мониторинга, под нагрузкой напряжение проседает почти на 0,1 В – до 1,312 В. Но несмотря на это, никаких претензий к стабильности работы Core i7-8700K на частоте 5,0 ГГц у нас не возникло, и в нашем случае явно дефектная реализация Load-Line Calibration на плате ASUS Strix Z370-F Gaming разгонный потенциал никак не ограничила. Тем не менее на других платах, где данная функция работает без проблем, частоту 5,0 ГГц можно было бы получить и при более низком напряжении VCC. Насколько более низком – мы обязательно проверим, как только другие платы доберутся до нашей лаборатории.

Более полно картину того, насколько значительный эффект даёт скальпирование Core i7-8700K при разгоне, можно оценить по температурной карте, составленной для этого процессора после замены термоинтерфейса. Приведённые на ней значения температур – это максимум, который был зафиксирован при прохождении тестирования в LinX 0.8.0.

Представленная таблица ясно даёт понять, что замена интеловской термопасты жидким металлом, который имеет на порядок лучшую теплопроводность, серьёзно снижает рабочие температуры и буквально отодвигает предел разгона. То есть штатный интеловский термоинтерфейс искусственно сдерживает частотные возможности кристаллов Coffee Lake в составе процессоров Core восьмого поколения, и на самом деле они способны на гораздо большее.

Правда, нужно учитывать и ещё один момент – безопасность долговременной эксплуатации разогнанного процессора. Считается, что от длительной работы при повышенных частоте и напряжении полупроводниковый кристалл может деградировать. И в этом есть доля истины: такое действительно случается. Поэтому на оверклокерских форумах для 14-нм процессоров обычно рекомендуют останавливаться на максимальных значениях напряжений порядка 1,35-1,4 В – они у оверклокеров-практиков считаются сравнительно безопасными.

Тем не менее инженеры из числа разработчиков материнских плат говорят, что эта рекомендация – не слишком корректная. Дело в том, что деградация полупроводниковой структуры процессора происходит не столько от напряжения, сколько от высоких токов, поэтому безопасный уровень напряжения питания зависит от изначального качества полупроводникового кристалла, и его нужно определять не в виде абсолютной величины, а через фактическое энергопотребление каждого конкретного экземпляра CPU при его разгоне. Общая рекомендация звучит так: повышать напряжение VCC безопасно до тех пор, пока потребление процессора под нагрузкой превышает изначальный уровень энергопотребления, наблюдаемый при номинальной частоте и штатном VID, не более чем вдвое.

Поэтому попутно с температурой мы проанализировали и то, как растёт потребление разогнанного Core i7-8700K. Для этого было выполнено измерение тока, проходящего через разъём EPS 12V на материнской плате, от которого питается процессорный VRM, при разгоне CPU до различных частот с различным напряжением. Результаты представлены в следующей таблице.

Подумать только, разгон приводит к тому, что потребление 95-ваттного (формально) процессора Core i7-8700K может переваливать за 250 Вт! Но стоит иметь в виду, что реальное потребление старшего Coffee Lake при максимальной нагрузке в номинальном режиме составляет далеко не 95 Вт. В реальности при работе с AVX/AVX2-инструкциями этот процессор расходует существенно больше электроэнергии – на уровне 135-140 Вт. Поэтому 250 Вт при разгоне – вполне допустимый режим, который не должен внушать опасения по поводу быстрой деградации полупроводникового кристалла.

До этого момента мы говорили об оверклокинге, имея в виду полную стабильность процессора в программах, которые активно работают с AVX/AVX2-инструкциями. Среди игровых и офисных приложений таких встречается очень немного, но современные творческие программы, в первую очередь связанные с обработкой изображений или видео, векторные инструкции задействуют достаточно активно. Однако пользуются такими программами далеко не все, поэтому в дополнение к проделанному тестированию мы решили посмотреть, насколько разгонится скальпированный Core i7-8700K, если его стабильность проверять не в LinX 0.8.0, а более поверхностно – в Prime95 29.3 с отключённой поддержкой AVX/AVX2.

Ослабленные требования к стабильности, естественно, позволили получить более высокую частоту. При выставленном в BIOS материнской платы напряжении 1,45 В процессор смог проходить часовое тестирование в Prime95 на частоте 5,2 ГГц.

Температура ядер не превышала 90 градусов, потребление процессора, по данным системного мониторинга, оставалось в пределах 170-175 Вт.

Этот результат позволяет применить для скальпированного процессора Core i7-8700K комбинированный разгон со снижением частоты при активации AVX/AVX2-инструкций. Соответствующая опция поддерживается в BIOS материнских плат на базе набора логики Intel Z370, поэтому «плавающий» разгон до 5,0-5,2 ГГц – вполне допустимый рабочий режим для скальпированного Core i7-8700K.

А это значит, что без каких-либо дополнительных финансовых затрат в наших руках оказался аналог процессоров Core i7-8700K Ultra Edition, которые распространяет немецкий энтузиаст Der8auer через магазин caseking.de.

В частности, для Core i7-8700K Ultra Edition обещается стабильная работоспособность на частоте 5,2 ГГц в приложениях без поддержки AVX, и это ровно то же самое, что получилось после скальпирования имеющегося в нашей лаборатории образца Core i7-8700K. Конечно, нужно понимать, что успех разгона того или иного экземпляра CPU зачастую зависит от везения. Но очень похоже, что Coffee Lake, если ему обеспечить должный теплоотвод, действительно может предложить на 100-200 МГц лучший разгон по сравнению с Kaby Lake, несмотря на увеличенное в полтора раза количество вычислительных ядер. И это значит, что на покорение символической 5-гигагерцевой вершины может рассчитывать практически любой оверклокер, способный смириться с утратой гарантии на процессор и готовый решиться на скальпирование процессора и вживление в него эффективного термоинтерфейса на основе жидкого металла.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

тектонический сдвиг / Процессоры и память

⇡#Производительность в играх

До сегодняшнего дня лучшим игровым процессором считался Core i7-7700K. Он обладал достаточным для любых случаев количеством вычислительных ядер, а предлагаемые им низкие задержки при межъядерном взаимодействии и при работе с подсистемой памяти позволяли обеспечивать высокие показатели fps. Core i7-8700K наследует все эти преимущества, но дополнительно усиливает многопоточный потенциал. Давайте посмотрим, как это сказывается на игровой производительности.

Тесты в разрешении FullHD:

В целом уровень игровой производительности Core i7-8700K примерно соответствует производительности Core i7-7700K. Никаких особых отклонений в результатах не наблюдается, что вполне закономерно. Старший Kaby Lake неплохо справляется с раскрытием потенциала современных графических карт и на современном этапе развития игровой индустрии не нуждается в каком-либо усилении.

Тем не менее небольшие расхождения в обеспечиваемой частоте кадров у Core i7-8700K и Core i7-7700K всё-таки есть. Так, существуют игры, которые всё же реагируют на появление двух дополнительных ядер и берут их в оборот, самый яркий пример такого рода — Ashes of Singularity — Escalation. Но чаще результат Core i7-8700K на пару процентов ниже, чем у Core i7-7700K. Это, скорее всего, объясняется отличиями в частоте работы кольцевой шины и недостаточной оптимизацией BIOS новых Z370-материнских плат. Другими словами, до тех пор, пока игроделы не начнут активно оптимизировать свои творения под многопоточные среды, мы предлагаем считать игровую производительность Core i7-8700K и Core i7-7700K примерно одинаковой.

Иллюстрирует это следующая диаграмма с усреднённой игровой производительностью в FullHD-разрешении.

Таким образом, Coffee Lake закрепляет за обновлённой платформой LGA1151 звание лучшего варианта для гейминга. Несмотря на проведённую оптимизацию, процессоры компании AMD здесь имеют более слабые позиции, а Core i7-8700K должен стать отличным аргументом на тот случай, если новые игры начнут активнее использовать многопоточные вычисления.

Тесты в разрешении 4K:

При выборе высоких разрешений ситуация с производительностью заметно сглаживается, поскольку в этом случае львиная доля нагрузки переносится на графическую подсистему. В конечном итоге любой из современных процессоров стоимостью более 300 долларов может обеспечить достаточный уровень производительности в современных играх. И тесты в 4K-разрешении это подтверждают. На данный момент Core i7-8700K немного отстаёт по показателям частоты кадров от Core i7-7700K, однако разница в результатах не слишком велика и, скорее всего, с выходом обновлений BIOS материнских плат будет ликвидирована вовсе.

Усреднённая же картина представлена на следующем графике.

По этому поводу напрашивается вполне очевидный вывод. Если говорить о компьютерах, основное предназначение которых – игры, то Core i7-8700K не может предложить ничего такого, из-за чего владельцам уже имеющихся систем следовало бы стремиться поменять более ранний процессор серии Core i7 на свежую новинку. Сейчас можно лишь предполагать, что в будущем увеличенное число ядер Core i7-8700K как-то сможет проявить себя, но, очевидно, если это и произойдёт, то явно не сегодня или завтра.

⇡#Энергопотребление

Хотя мы проверяем энергопотребление после тестов производительности, это совсем не от того, что такое испытание неинтересно. Напротив, потребление Coffee Lake – весьма интригующий момент, от которого можно ждать чего угодно.

С одной стороны, в этих процессорах в полтора раза увеличилось число вычислительных ядер, причём такое усложнение конструкции произошло без перехода на более тонкие технологические нормы и без заметного снижения рабочей частоты. Это – весьма серьёзный набор аргументов за то, что Coffee Lake должны были стать заметно прожорливей.

Но есть и другая сторона. Согласно паспортным характеристикам тепловой пакет старших Coffee Lake увеличился всего на 4 процента, что Intel объясняет совершенствованием 14-нм технологии. По утверждению производителя, за счёт проведённой оптимизации сегодняшний техпроцесс позволяет понизить энергопотребление сходящих с конвейера полупроводниковых кристаллов примерно на 25 процентов по сравнению с той его версией, которая применяется при изготовлении чипов Kaby Lake.

Что это значит на практике? Давайте посмотрим. Используемый нами в тестовой системе цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На графике ниже приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается.

В состоянии простоя система на базе Core i7-8700K оказалась экономичнее аналогичной системы с процессором Core i7-7700K. Однако связано это, скорее всего, не со свойствами процессора, а с тем, что наша материнская плата на чипсете Z370 функционально проще платы на чипсете Z270. Тем не менее заметим, что, несмотря на рост числа вычислительных ядер, обновлённая платформа LGA1151 остаётся очень экономичным вариантом в случае невысокой нагрузки.

При нагрузке в виде рендеринга Core i7-8700K начинает демонстрировать свои возросшие по сравнению с Core i7-7700K энергетические аппетиты. Так, потребление шестиядерной новинки примерно на треть выше, чем у флагмана семейства Kaby Lake, и на 11 процентов выше, чем у шестиядерного Ryzen 5. Однако при этом Coffee Lake остаётся заметно экономичнее шестиядерного и восьмиядерного Skylake-X, а также уступает по потреблению восьмиядерным процессорам Ryzen 7.

Примерно такая же, как и в рендеринге, картина с потреблением складывается в Prime95 29.3 при отключенных AVX-инструкциях.

Однако AVX-инструкции, как это всегда и бывает, резко увеличивают энергопотребление процессоров Intel. При их активации Core i7-8700K оказывается более прожорливым по сравнению и с Ryzen 5, и с Ryzen 7. Но самое удивительное – это то, каким образом флагманский процессор Coffee Lake, который потребляет в Prime95 29.3 под 150 Вт, вписывается в 95-ваттный тепловой пакет. Кажется, Intel нам что-то недоговаривает.

Зато становится понятно, что смена платформы при переходе на Coffee Lake действительно была необходима. Даже без всякого разгона потребление старшего процессора из свежего семейства в пиковых режимах в полтора раза превышает прежний уровень. Поверить в то, что такой запас электрической мощности изначально в платформе LGA1151 не закладывался, совсем нетрудно. Следовательно, требуя для Coffee Lake приобретения новых материнских плат на базе набора логики Z370, компания Intel попросту ограждает пользователей от возможных проблем.

⇡#Заключение

Возникшая с выходом AMD Ryzen реальная конкуренция на процессорном рынке, оказывается, способна творить настоящие чудеса. Несмотря на то, что после 2011 года Intel не радовала своих поклонников никакими заметными улучшениями массовых процессоров и лишь планомерно добавляла небольшими микроархитектурными усовершенствованиями к их производительности по несколько процентов в год, компания не растеряла умения совершать и куда более решительные шаги. Оперативно подготовленные микропроцессорным гигантом новые чипы семейства Coffee Lake, и Core i7-8700K в их числе, – прекрасный пример процессорной новинки, которая ошеломляет своими свойствами: Intel одним махом полуторакратно увеличила число вычислительных ядер, что тут же вылилось в 30-40-процентное увеличение производительности в большинстве ресурсоёмких приложений.

Правда, Coffee Lake кажется революционным процессорным дизайном лишь на первый взгляд, ведь ничего в его микроархитектуре на самом деле не поменялось. Да, разработчики добавили вычислительных ядер, но тем и ограничились. По своему же строению эти ядра остались точно такими же, какими они были в Kaby Lake или даже в Skylake. То есть тот огромный прогресс в быстродействии, про который мы говорим применительно к Coffee Lake, – результат сравнительно несложных инженерных усилий. Тем не менее ничего предосудительного в таком подходе нет. Современные вычислительные ядра компании Intel весьма эффективны как по производительности, так и по энергопотреблению, поэтому вряд ли они нуждаются в неотложной оптимизации.

Таким образом, Coffee Lake можно расценить как простой, но действенный ответ на рыночные тенденции. Появление Ryzen стало катализатором спроса на процессоры с увеличенным числом ядер, и вот вам, пожалуйста, Coffee Lake.

Но особую ценность произошедшему обновлению модельного ряда массовых процессоров Intel придаёт тот факт, что компания не стала предпринимать какие-либо попытки дополнительно заработать на сделанных улучшениях. Новинки с возросшим числом ядер сохранили привычные цены, что означает существенное снижение удельной стоимости интеловского вычислительного ядра. Такого позиционирования представителей серии Coffee Lake от микропроцессорного гиганта, пожалуй, не ожидал никто, но зато благодаря этому новые массовые чипы получают отличную возможность принять непосредственное участие в перекраивании процессорного рынка.

И речь тут идёт не только о том, что с выходом Coffee Lake в ассортименте Intel появляется яркий и убедительный ответ на AMD Ryzen. Новинки сильно меняют всё и в рядах предложений самой компании Intel. Так, массовые процессоры прошлых поколений (Skylake, Kaby Lake) сразу же становятся безнадёжно устаревшими решениями. Задевает появление Coffee Lake и платформу HEDT, младшие процессоры с четырьмя и шестью ядрами для которой тоже теряют всякий смысл. Впрочем, относительно перспектив LGA2066 всё же переживать не следует: недавно эта платформа приросла уникальными чипами с числом ядер, достигающим 18 штук, и такие предложения ещё долго будут оставаться востребованными в своей рыночной нише.

Что же касается противостояния «Coffee Lake против Ryzen», то, как можно судить по результатам тестов Core i7-8700K, здесь ситуация возвращается на круги своя. Несмотря на меньшее число вычислительных ядер, теперь старший массовый процессор семейства Core i7 получился привлекательнее старшего Ryzen 7: его производительность в приложениях и в играх в среднем выше, он предлагает более убедительный разгон и лучшую энергоэффективность. А это значит, что AMD самое время подключать ценовой аргумент. Процессоры Ryzen 7, безусловно, хороши, но в изменившихся реалиях они должны продаваться явно не дороже, чем Core i7-8700K. И мы надеемся, что коррекция прайс-листа компании AMD, которая сможет вернуть старшим Ryzen 7 утраченную привлекательность, не заставит себя долго ждать. Попутно стоит напомнить и о том, что AMD в начале следующего года планирует обновить модельный ряд своих процессоров, так что финальная точка в противостоянии AMD и Intel пока не поставлена. Ближайшее будущее обещает быть очень интересным.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

Ryzen 7 уже не топ / Процессоры и память

Вне всяких сомнений, сегодня – большой день для рынка десктопных компьютеров в целом, ведь компания Intel в очередной раз (пусть и при помощи экстенсивного подхода) увеличивает производительность своих процессоров для массовых систем, добавляя им дополнительных вычислительных ядер. И безусловно, главная звезда на этом празднике – Core i9-9900K – первый процессор класса Core i9 для массовой платформы LGA 1151v2. Его привлекательность заключается в том, что он, словно Ryzen 7, может предложить восемь ядер и шестнадцать потоков, но с лучшим показателем IPC, что делает его недосягаемо быстрым решением в своей весовой категории.

Впрочем, цена у Core i9-9900K впечатляет не меньше, чем его производительность. Этот процессор смело залезает на территорию, где ранее обитали только HEDT-тяжеловесы, но при этом не имеет никаких атрибутов LGA2066-процессоров, кроме числа вычислительных ядер. Иными словами, у Core i9-9900K нет ни увеличенного количества линий PCI Express, ни четырёхканального контроллера памяти, ни более высокого TDP, ни технологии Turbo Boost Max 3.0. Поэтому в том, что Core i9-9900K сможет стать хитом продаж, есть некоторые сомнения. Это скорее продукт имиджевого характера.

Поэтому возникает ощущение, что более востребованным широкой аудиторией решением может оказаться Core i7-9700K, который на четверть дешевле флагманского предложения, но тоже обладает набором из восьми вычислительных ядер. Правда, при этом у старшего Core i7 девятого поколения отключена технология Hyper-Threading и немного сокращён объём L3-кеша, однако слишком скорбеть по поводу такой утраты мы бы не стали.

Имеющийся у Core i7-9700K кеш третьего уровня объёмом 12 Мбайт вполне достаточен для большинства приложений, и может повлиять на производительность лишь незначительно. Что же касается технологии Hyper-Threading, то принято считать, что благодаря увеличению количества одновременно исполняемых потоков и более плотной загрузке исполнительных устройств она позволяет получить дополнительные 10-15 процентов быстродействия, однако не всё так однозначно. Во-первых, прирост производительности наблюдается далеко не всегда, а лишь при решении легко распараллеливаемых задач. В тех же играх часто можно наблюдать обратный эффект, когда отключение Hyper-Threading в многоядерных CPU приводит к улучшению производительности. Во-вторых, снижение удельной нагрузки на каждое ядро в случае отсутствия поддержки Hyper-Threading позволяет снизить рабочие температуры процессора. И в-третьих, технология Hyper-Threading – это потенциальная проблема с безопасностью, поскольку через технологию виртуальной многоядерности возможны многие атаки по стороннему каналу, например, недавно обнаруженная уязвимость TLBleed, являющаяся ещё одной разновидностью Spectre.

Ну и самое главное, официальная цена Core i7-9700K составляет всего $374, что выглядит вполне разумной и подъёмной суммой. Благодаря такому ценнику Core i7-9700K можно рассматривать как логичную замену для Core i7-8700K и Core i7-7700K, ведь новинка дороже флагманов в серии Core i7 двух прошлых поколений всего на 4 и 10 процентов соответственно. И это весьма впечатляет, так как при совсем небольшом увеличении стоимости Core i7-9700K предлагает на треть больше ядер, чем прошлогодний старший LGA1151v2-процессор или в два раза больше ядер, чем флагманский процессор для массового сегмента двухгодичной давности. Безусловно, мы помним, кому нужно сказать «спасибо» за столь стремительный прогресс, но в этом материале мы поговорим не об этом, а о том, на что могут рассчитывать пользователи, которые захотят обновить платформу, перейдя на младший и самый доступный на данный момент интеловский восьмиядерник.

⇡#Core i7-9700K в подробностях

Итак, Core i7-9700K стоит воспринимать как субфлагман девятого поколения, который на самом деле не так уж сильно отличается от своего старшего собрата, Core i9-9900K. Оба эти процессора родственны в главном: и тот, и другой имеет по восемь вычислительных ядер, и на первый взгляд они кажутся заведомо лучше, чем старшие массовые чипы прошлых поколений. Правда, если говорить о Core i7-9700K, то не всё так однозначно. Определённые сомнения в его превосходстве над Core i7-8700K (и Core i7-8086K) могут возникнуть ввиду того, что теперь серия Core i7 лишилась поддержки Hyper-Threading. Intel попыталась компенсировать это путём увеличения у Core i7-9700K тактовых частот, однако то, что на треть большее число ядер и выросшая на 5 процентов тактовая частота дают лучший эффект, чем виртуальная многопоточность, – далеко не факт.

  Core i7-9700K Core i7-8700K
Кодовое имя Coffee Lake Refresh Coffee Lake
Технология производства, нм 14++ 14++
Ядра/потоки 8/8 6/12
Базовая частота, ГГц 3,6 3,7
Частота Turbo Boost 2.0, ГГц 4,9 4,7
L3-кеш, Мбайт 12 12
Поддержка памяти DDR4-2666 DDR4-2666
Интегрированная графика GT2: 24 EU GT2: 24 EU
Макс. частота графического ядра, ГГц 1,2 1,2
Линии PCI Express 3.0 16 16
TDP, Вт 95 95
Сокет LGA1151 v2 LGA1151 v2
Официальная цена $374 $359

Не слишком оптимистично оценивают производительность восьмиядерника без Hyper-Threading и «пристрелочные» тесты. В качестве иллюстрации мы можем привести результаты сравнения Core i7-9700K и Core i7-8700K при задействовании различного числа потоков в Cinebench R15.

График наглядно показывает, что производительность уровня Core i7-8700K новым процессором Core i7-9700K в случае максимального распараллеливания нагрузки не достигается. Однако безоговорочное преимущество новинки проявляется при задействовании меньшего, чем 10, количества потоков. Откуда можно сделать вывод о том, что Core i7-9700K – процессор, более подходящий для типичной домашней нагрузки. В приложениях, которые не могут равномерно распределять вычисления на максимальное число потоков, а это в первую очередь игры, Core i7-9700K будет заведомо эффективнее, чем Core i7-8700K.

Ещё одно важное преимущество Core i7-9700K заключается в изменении термоинтерфейсного материала, используемого при передаче тепла от процессорного кристалла на теплораспределительную крышку. Впервые со времён Ivy Bridge внутри процессорной сборки используется припой со значительно более высокой теплопроводностью, чем традиционная полимерная термопаста. Это должно увеличить эффективность охлаждения CPU, обеспечить более благоприятный температурный режим во время работы и расширить частотный потенциал, достижимый в разгоне. Другими словами, Core i7-9700K в отличие от того же Core i7-8700K, — процессор, который не нужно скальпировать для получения сколь-нибудь заметного разгона.

Перестала бояться перегрева процессора во время работы и сама Intel. Если по приводимым в официальных источниках спецификациям это не слишком заметно, то тот факт, что Core i7-9700K гораздо смелее обращается с тактовой частотой, видно по зашитым в новинке настройкам турбо-режима.

  Номинальная частота, ГГц Максимальная частота Turbo Boost 2.0, ГГц
1 ядро 2 ядра 3 ядра 4 ядра 5 ядер 6 ядер 7 ядер 8 ядер
Core i7-9700K 3,6 4,9 4,8 4,7 4,7 4,6 4,6 4,6 4,6
Core i7-8700K 3,7 4,7 4,6 4,5 4,4 4,4 4,3 - -

Частоты, которые способен развивать Core i7-9700K, по сравнению с режимами работы Core i7-8700K увеличились на 200-300 МГц. Такой прогресс достигнут без каких-либо изменений в производственном процессе, по которому выпускаются кристаллы Coffee Lake Refresh. Девятое поколение Core использует тот же самый техпроцесс 14++ нм, что и первоначальные Coffee Lake. То есть, такой рост частоты – во многом результат именно улучшения охлаждения, которое теперь позволяет выводить процессор на более высокие частоты без риска перегрева.

Косвенным подтверждением того, что в Coffee Lake Refresh больше нет никакой скрытой магии, выступает пониженная базовая частота. Ведь она указывает на минимальную гарантированную скорость CPU, при которой он способен работать при максимально тяжёлой нагрузке, не выходя за рамки теплового пакета. Увеличение числа вычислительных ядер, произошедшее без оптимизации микроархитектуры и техпроцесса, не могло оставить эту частоту на прошлом, характерном для шестиядерника, рубеже. Так что в теории при росте нагрузки, в особенности если речь идёт о работе с AVX-инструкциями, Core i7-9700K может сбрасывать свою частоту сильнее, чем его предшественник.

Чтобы проиллюстрировать, как обстоят дела у Core i7-9700K с реальной частотой, которую с одной сторону старается повысить технология Turbo Boost, а с другой – сдерживают ограничения по энергопотреблению и тепловыделению, мы собрали статистику по её изменению, фиксируемому при прохождении тестов производительности в Cinebench R15 с задействованием различного числа вычислительных потоков.

Отдельно нужно подчеркнуть, что представленные на графике ниже результаты сняты именно в паспортном режиме работы CPU, то есть с отключенной функцией Multi-Core Enhancements, которая является разновидностью разгона и насильно убирает из формулы частоты энергопотребление и тепловыделение.

Главное, что нужно почерпнуть из этого графика, это то, что даже при умеренной нагрузке без использования энергоёмких AVX-инструкций для соответствия спецификациям TDP частота процессора может сбрасываться ниже значений, установленных турбо-режимом. Например, турбо-частота при нагрузке на все ядра Core i7-9700K установлена в 4,6 ГГц, но на практике при прохождении Cinebench R15 можно наблюдать заметно более низкие значения частоты, вплоть до 4,2 ГГц.

Если же нагрузка увеличивает энергопотребление процессора еще сильнее, то можно наблюдать и более низкие значения частоты. Например, в ресурсоёмком тесте стабильности Prime95 29.4 частота Core i7-9700K падает до номинала – 3,6 ГГц.

И в этом нет ничего странного: впихнуть потребление и тепловыделение восьми 14-нм ядер в 95-ваттные рамки можно лишь со снижением частоты и напряжения. Если же закрыть глаза на необходимость соответствия параметров процессора спецификациям TDP путём включения функции Multi-Core Enhancements, то вместе с ростом частоты при полной нагрузке до 4,6 ГГц потребление Core i7-9700K сразу же подскакивает с 95 до 200 Вт. Иными словами сказать, что добавление в Coffee дополнительных ядер обошлось малой кровью, совершенно невозможно. Даже Core i7-9700K, в котором выключена технология Hyper-Threading, – это очень горячий процессор.

В качестве иллюстрации тезиса о высоких температурах достаточно привести тот факт, что при включении функции Multi-Core Enhancements, но без какого-либо дополнительного разгона и настройки параметров, наш образец Core i7-9700K при прохождении теста в Prime95 29.4 прогревался до 90 градусов. И это, на минуточку, даже не с воздушным кулером, а с высокоэффективной системой жидкостного охлаждения NZXT Kraken X72.

Примечательно, что столь горячий и энергоёмкий процессор как Core i7-9700K прекрасно работает в старых материнских платах на базе чипсетов трёхсотой серии после обновления BIOS. Да, вместе с Coffee Lake Refresh компания Intel выпустила новый набор логики Z390, и производители материнских плат подготовили на его основе новые платформы с усиленными схемами питания, но тем не менее, Core i7-9700K совместим и с более ранними LGA1151v2-платами, а на наиболее качественных материнках на Z370 его даже можно нормально разгонять.

Отдельно несколько строк нужно посвятить тому, какое место занимает Core i7-9700K относительно процессоров конкурента. Судя по всему, задумка Intel состояла в том, чтобы противопоставить старший восьмиядерный Core i7 флагманскому процессору Ryzen 7 2700X. По крайней мере, официальная цена Core i7-9700K в $374 выбрана так, чтобы превышать официальную цену старшего Ryzen 7 на не слишком большую сумму – $45. Но на деле разрыв будет, конечно, побольше. С одной стороны, дефицит 14-нм процессоров Intel потащит стоимость Core i7-9700K вверх, а с другой – Ryzen 7 2700X сейчас продаётся на $25 дешевле своей официальной стоимости, и по всей видимости в текущих реалиях тенденция к постепенному удешевлению этого процессора никуда не денется и в дальнейшем.

Если же сравнить характеристики конкурирующих восьмиядерных CPU, то картина получится следующей:

  Intel Core i7-9700K AMD Ryzen 7 2700X
Сокет LGA 1151v2 Socket AM4
Ядра/потоки 8/8 8/16
Базовая частота 3,6 ГГц 3,7 ГГц
Турбо-режим 4,9 ГГц 4,3 ГГц
Разгон Есть Есть
L2-кеш 256 Кбайт на ядро 512 Кбайт на ядро
L3-кеш 12 Мбайт 2 x 8 Мбайт
Память DDR4-2666 DDR4-2933
Линии PCIe 3.0 16 16
Графическое ядро Есть Нет
TDP 95 Вт 95 Вт
Официальная цена $374 $329

На фоне Ryzen 7 2700X характеристики Core i7-9700K смотрятся не слишком убедительно, но Intel рассчитывает, что её процессор в реальном использовании окажется лучше благодаря более высокому IPC (числу исполняемых инструкций за такт) у микроархитектуры Core. Это мы и проверим в дальнейших тестах.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

шестиядерник из восьмиядерника из шестиядерника / Процессоры и память

Приход на процессорный рынок семейства Intel Coffee Lake Refresh стал знаковым событием. Ещё бы, с его появлением процессоры с восемью вычислительными ядрами окончательно закрепились в роли типового варианта для производительных десктопов, не оставив никакого пространства в этой нише для чипов прошлых поколений с шестью или четырьмя ядрами. Поэтому совсем неудивительно, что новым восьмиядерникам мы стараемся уделить как можно больше внимания – они того действительно заслуживают. И на данный момент на сайте опубликовано уже три развёрнутых материала про восьмиядерные Coffee Lake Refresh, которые настоятельно рекомендуются к прочтению:

Однако Coffee Lake Refresh – это не только восьмиядерники. Это – абсолютно полноценное семейство процессоров, которое в относительно недалёкой перспективе будет простираться через все рыночные сегменты, начиная с верхнего, где теперь проживают процессоры с восемью вычислительными ядрами, и заканчивая бюджетным, для которого предназначаются четырёхъядерные или даже двухъядерные CPU. Массированное расширение ареала обитания Coffee Lake Refresh ожидается к концу первого квартала следующего года, когда Intel, наконец, сможет более-менее совладать со всеми своими производственными проблемами, но и сейчас такие процессоры отождествлять с одними только восьмиядерниками нельзя.

Дело в том, что семейство Coffee Lake Refresh, представленное моделями Core девятитысячной серии, в его сегодняшнем виде включает трёх представителей, из которых располагают восемью вычислительными ядрами только два. Наряду с восьмиядерным шестнадцатипоточным Core i9-9900K и восьмиядерным, но лишённым поддержки Hyper-Threading Core i7-9700K, микропроцессорным гигантом был выпущен также и шестиядерный процессор Core i5-9600K. На первый взгляд он похож на давно доступный Core i5-8600K. Однако его полным аналогом он всё-таки не является, поскольку в Core i5-9600K используется такая же полупроводниковая основа, как и в восьмиядерных Core i9-9900K и Core i7-9700K. То есть Core i5-9600K – это шестиядерный процессор, построенный на восьмиядерном полупроводниковом кристалле Coffee Lake Refresh с парой деактивированных ядер.

Понять причины появления Core i5-9600K в одной компании с Core i9-9900K и Core i7-9700K не так уж и сложно. Сколь бы ни был отточен к нынешнему моменту 14-нм техпроцесс, Intel всё равно нуждается в путях реализации чипов, отбракованных при производстве старших Coffee Lake Refresh. Полупроводниковые кристаллы восьмиядерных процессоров имеют площадь порядка 174 мм2, и появление бракованных чипов с отдельными дефектными ядрами или частично сбоящей кеш-памятью при этом неизбежно. Существование же Core i5-9600K позволяет не списывать их в утиль, а использовать с толком – в процессоре с урезанным на четверть количеством ядер.

Технологическое родство Core i5-9600K с восьмиядерными Core i9-9900K и Core i7-9700K, а не с Core i5-8600K в чём-то даже играет на руку пользователям. Использование для выпуска шестиядерной производной Coffee Lake Refresh тех же подходов и производственных процессов делает из Core i5-9600K уникальное предложение – шестиядерник с припоем под процессорной крышкой. И это значит, что Core i5-9600K может оказаться куда более интересным объектом для разгона, чем Core i5-8600K, где внутренним термоинтерфейсом служит полимерная термопаста с достаточно посредственной теплопроводностью. Иными словами, Core i5-9600K лучше, чем Core i5-8600K, как минимум тем, что его не нужно скальпировать.

При этом Core i5-9600K унаследовал один из главных козырей своего предшественника – относительно доступную стоимость. Официально новый шестиядерник оценён в $262, то есть он дороже, чем Core i5-8600K, всего на четыре доллара. И более того, по цене, близкой к рекомендованной, его действительно можно купить, в отличие от тех же Core i9-9900K и Core i7-9700K, доступность которых в продаже крайне ограничена, а реальные розничные цены не имеют ничего общего с официальными.

Совершенно неудивительно, что практические аспекты эксплуатации такого процессора вызывают неподдельный интерес. Ведь именно Core i5-9600K в семействе Coffee Lake Refresh представляется в существующих реалиях наиболее выгодным вариантом по соотношению производительности и цены, поскольку он предлагает наименьшую удельную стоимость одного ядра. Учитывая всё это, мы решили посвятить шестиядерному Core i5-9600K отдельный обзор, в котором однозначно ответим на вопрос о том, как потребительские качества этой новинки соотносятся с тем, что предлагает её предшественник, Core i5-8600K.

⇡#Core i5-9600K в подробностях

Итак, Core i5-9600K – это самый доступный десктопный процессор Intel, построенный на дизайне Coffee Lake Refresh. Он обладает лишь шестью, а не восемью вычислительными ядрами, но зато он и дешевле младшего восьмиядерного собрата в лице Core i7-9700K — на 30 % с точки зрения официальной цены или более чем на 40 % с точки зрения цены реальной.

  Core i9-9900K Core i7-9700K Core i5-9600K
Кодовое имя Coffee Lake Refresh Coffee Lake Refresh Coffee Lake Refresh
Технология производства 14++ нм 14++ нм 14++ нм
Сокет LGA1151v2 LGA1151v2 LGA1151v2
Ядра/Потоки 8/16 8/8 6/6
Базовая частота, ГГц 3,6 3,6 3,7
Максимальная частота в турборежиме, ГГц 5,0 4,9 4,6
L3-кеш, Мбайт 16 12 9
TDP, Вт 95 95 95
Поддержка памяти DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666
Линии PCI Express 3.0 16 16 16
Графическое ядро UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630
Цена (официальная) $488 $374 $262

Как и его сородичи, Core i5-9600K производится по наиболее современной версии интеловского 14-нм техпроцесса с условным названием «14++ нм» и обладает разблокированным множителем, теоретически допускающим лёгкий разгон. Подобно всем прочим предложениям для платформы LGA1151v2, Core i5-9600K основывается на микроархитектуре Coffee Lake и снабжён интегрированным графическим ядром UHD Graphics 630 (класса GT2).

Несмотря на то, что по модельному номеру между Core i5-9600K и Core i5-8600K целая пропасть, процессоры эти достаточно сильно похожи по паспортным характеристикам. При переводе серии Core i5 на дизайн Coffee Lake Refresh компания Intel не стала менять никаких основополагающих параметров. Core i5-9600K, как и Core i5-8600K, остался шестиядерником без поддержки Hyper-Threading, с кеш-памятью третьего уровня из расчёта 1,5 Мбайт на ядро (9 Мбайт суммарно).

В то же время диагностическая утилита CPU-Z позволяет убедиться, что в основе Core i5-9600K лежит иной полупроводниковый кристалл, новой модификации P0, а не U0, использовавшейся в процессорах Coffee Lake прошлого поколения, в которых число вычислительных ядер было не больше шести.

Это значит, что с точки зрения внутреннего устройства Core i5-9600K – лишь отдалённый родственник Core i5-8600K. В новом шестиядернике применяется тот же восьмиядерный полупроводниковый кристалл, что и в процессорах Core i9-9900K и Core i7-9700K, но с парой заблокированных на этапе производства ядер. И из этого следуют важные выводы. Во-первых, это означает, что в Core i5-9600K присутствует первый аппаратный пакет исправлений против уязвимостей Meltdown и L1TF (Foreshadow). Во-вторых, контроллер памяти этого процессора аттестован для поддержки 128 Гбайт DDR4 SDRAM, которая будет иметь значение после предстоящего появления в продаже 32-гигабайтных модулей.

Заметные отличия Core i5-9600K от Core i5-8600K есть и в тактовых частотах. Новый шестиядерник имеет на 100 МГц более высокую базовую частоту и более агрессивный турборежим, позволяющий ему разгоняться до 4,6 ГГц при малопоточной нагрузке против 4,3 ГГц у предшественника. Лучшую тактовую частоту в турборежиме Core i5-9600K обещает и при полной нагрузке на все ядра. Она установлена в 4,3 ГГц, в то время как Core i5-8600K в тех же условиях работает лишь на 4,1 ГГц.

Полностью частотные характеристики турборежима для новых и старых LGA1151v2-процессоров собраны в таблице.

Базовая частота, ГГц Частота в турборежиме, ГГц
1 ядро 2 ядра 3 ядра 4 ядра 5 ядер 6 ядер 7 ядер 8 ядер
Core i9-9900K 3,6 5,0 5,0 4,8 4,8 4,7 4,7 4,7 4,7
Core i7-9700K 3,6 4,9 4,8 4,7 4,7 4,6 4,6 4,6 4,6
Core i7-8700K 3,7 4,7 4,6 4,4 4,4 4,3 4,3 - -
Core i7-8086K 4,0 5,0 4,6 4,5 4,4 4,4 4,3 - -
Core i5-9600K 3,7 4,6 4,5 4,4 4,4 4,3 4,3 - -
Core i5-8600K 3,6 4,3 4,2 4,2 4,2 4,1 4,1 - -

Говоря о процессорах Core i9-9900K и Core i7-9700K, мы отмечали, что их функционирование на максимальных частотах, заявленных для турборежима, приводит к росту тепловыделения и энергопотребления далеко за пределы величины TDP, традиционно установленной в 95 Вт. Поэтому работа восьмиядерников на частотах, приведённых в таблице выше, возможна только при активной функции Multi-Core Enhancements, которая отменяет все ограничения по энергопотреблению, и при условии использования качественных плат и мощных систем охлаждения. С Core i5-9600K ситуация должна быть попроще. При многопоточной нагрузке, создаваемой стресс-тестом Prime 95 29.4 (в режиме Small FFT с AVX), реальное потребление Core i5-9600K в условно-номинальном режиме с активной Multi-Core Enhancements на частоте 4,3 ГГц составляет «всего лишь» 115 Вт. И это значит, что в типовых общеупотребительных приложениях этот процессор, работая на предельных турбочастотах, скорее всего, за 95-ваттную границу выходить не будет.

Core i5-9600K, как и другие десктопные процессоры поколения Coffee Lake Refresh, совместим с любыми LGA1151v2-материнскими платами, построенными при помощи интеловских чипсетов с номерами из четвёртой сотни. В платах на базе Intel Z390 новый шестиядерник заработает «из коробки», а для плат на Intel Z370, h470, B360 и h410 может потребоваться обновление BIOS.

⇡#Температуры и энергопотребление

Процессоры Coffee Lake Refresh отличаются от своих предшественников не только возросшими тактовыми частотами и увеличившимся (в старших модификациях) числом вычислительных ядер. В Core i9-9900K, Core i7-9700K и Core i5-9600K также изменён и внутренний термоинтерфейсный материал, проложенный между полупроводниковым кристаллом CPU и процессорной крышкой. Во всех трёх моделях вместо полимерной термопасты теперь используется металлический припой с гораздо более высокой теплопроводностью.

Появление припоя в восьмиядерниках – мера отчасти вынужденная: если бы не эффективный термоинтерфейс, Core i9-9900K и Core i7-9700K не смогли бы взять те частоты, которые обещаны для них турборежимом, из-за банального перегрева. Шестиядерный же Core i5-9600K получил припой по инерции, и именно в этом процессоре положительное влияние термоинтерфейса с высокой теплопроводностью можно увидеть наиболее наглядно.

Для иллюстрации мы провели простой эксперимент: сравнили значения температуры и энергопотребления Core i5-8600K и Core i5-9600K при конфигурировании их на одинаковых частотах с одинаковым напряжением питания. Результаты представлены ниже: в таблицах приводятся предельные значения практически измеренной температуры и энергопотребления CPU при прохождении проверки стабильности в стресс-тесте Prime95 29.4 (при полной шестипоточной нагрузке Small FFT c AVX). Охлаждение процессоров во время испытаний осуществлялось одним и тем же воздушным кулером Noctua NH-U14S.

Core i5-8600K:

Core i5-9600K:

Результаты позволяют сделать сразу несколько выводов как в отношении полупроводникового кристалла Coffee Lake Refresh, так и в отношении нового внутреннего термоинтерфейса. Но в первую очередь в глаза бросается тот факт, что, несмотря на использование для производства процессоров Coffee Lake и Coffee Lake Refresh одного и того же техпроцесса 14++ нм, качество более новых полупроводниковых кристаллов действительно улучшилось. Выражается это в том, что Core i5-9600K оказывается способен брать те же частоты, что и Core i5-8600K, при более низком напряжении питания.

В то же время новый шестиядерный процессор с дизайном Coffee Lake Refresh демонстрирует при прочих равных более высокое энергопотребление. При выборе одинакового напряжения и частоты Core i5-9600K потребляет на 15-25 % больше электроэнергии в сравнении с Core i5-8600K, что, очевидно, связано с увеличенными размерами и сложностью лежащего в его основе полупроводникового кристалла.

Правда, увеличенное энергопотребление и тепловыделение Core i5-9600K к росту рабочих температур не приводит. Напротив, новый шестиядерник склонен к функционированию в более щадящем температурном режиме. При одинаковом напряжении и частоте Core i5-9600K оказывается примерно на два-три градуса холоднее, чем его предшественник. А если сравнить между собой состояния с примерно одинаковым энергопотреблением и тепловыделением, то преимущество представителя семейства Coffee Lake Refresh перед Coffee Lake окажется на уровне 10-15 градусов. Именно так и проявляется положительное влияние нового термоинтерфейса: он позволяет охлаждать процессорный кристалл эффективнее, чем раньше, когда Intel использовала не припой, а полимерную термопасту. А это, в свою очередь, даёт возможность Core i5-9600K работать без перегрева при заметно более высоком тепловыделении.

В конечном итоге преимущество в температурах влечёт за собой и лучший разгон. Как следует из экспериментальных данных, частоту Core i5-9600K удаётся поднять примерно на 100 МГц выше, чем для Core i5-8600K. Правда, это преимущество вряд ли может считаться каким-то особенным успехом. Высокое тепловыделение Core i5-9600K, построенного на изначально восьмиядерном полупроводниковом кристалле, почти полностью нивелирует весь выигрыш в температурах, получаемый за счёт припоя. Поэтому в целом никаких особых оверклокерских свершений от нового шестиядерника ожидать не приходится. И более того, очень похоже, что лучших результатов в разгоне можно добиться всё-таки от Core i5-8600K, если его предварительно скальпировать.

⇡#Разгон

Если вы внимательно прочитали предшествующий раздел, то наверняка понимаете, что рассчитывать на какой-то эпический оверклокинг Core i5-9600K явно не стоит. Так, максимальной частотой, при которой наш экземпляр процессора смог стабильно работать и проходить стрессовое тестирование, стали 5,0 ГГц. Работоспособность в таком режиме достигалась при установке напряжения VCORE в диапазоне от 1,25 до 1,28 В с включением предпоследнего уровня Load-Line Calibration.

Как видно из приведённого скриншота, более серьёзный разгон оказывается нереален из-за высокого энергопотребления и тепловыделения Core i5-9600K. Если поднять напряжение выше 1,28 В, то температура процессорных ядер сразу же уходит за допустимые пределы, вызывая троттлинг. А если напряжение оставлять на этом уровне, то при частотах выше 5,0 ГГц процессор не проходит проверку на стабильность в используемом нами стресс-тесте Prime 29.4 (в режиме Small FFT с AVX).

Тем не менее Core i5-9600K разгоняется всё-таки получше, чем все восьмиядерные Coffee Lake Refresh, которые прошли через наши руки до этого. Протестированные ранее Core i9-9900K и Core i7-9700K при разгоне достигали частот порядка 4,8 ГГц, и это позволяет сделать вывод, что уменьшение количества активных ядер в Core i5-9600K немного снизило его тепловыделение и увеличило частотный потенциал. Но этого всё равно недостаточно, чтобы Core i5-9600K можно было бы посчитать более выгодной оверклокерской альтернативой для Core i5-8600K. Разница в пределах разгона таких процессоров не столь существенна, в то время как у классического Coffee Lake в запасе есть скрытый резерв: его при желании можно скальпировать.

Кроме того, при разгоне Core i5-9600K непривычно большое внимание следует уделять охлаждению. Тепловыделение этого процессора при разгоне не меньше, чем у восьмиядерников, а снимать и рассеивать более 200 Вт способны лишь избранные кулеры с высокой эффективностью. Например, мы в экспериментах пользовались суперкулером Noctua NH-U14S, и полагаться на системы охлаждения с меньшей эффективностью мы бы не советовали. Также многое в разгоне Core i5-9600K зависит и от качества реализации конвертера питания на материнской плате, который должен обеспечивать стабильное напряжение при значительном росте тока. К сожалению, из имеющихся на рынке материнских плат этому требованию отвечают далеко не все изделия даже из числа сравнительно дорогих.

На этот раз мы разогнали процессор без снижения множителя при исполнении AVX-инструкций. Однако, как и в случае со старшими Coffee Lake Refresh, настройка отрицательной 200-мегагерцевой дельты для частоты CPU при работе с AVX-инструкциями могла бы позволить получить более высокую производительность в приложениях, не использующих векторные данные. Иными словами, частота 5,2 ГГц при работе исключительно при работе с 32- и 64-битными скалярными данными для Core i5-9600K вполне реальна.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.