Тестирование процессоров Intel Core i9-10920X, i9-10940X и i9-10980XE для платформы LGA2066. Сколько транзисторов в процессоре i9

Лично я очень не люблю, когда в статье про тестирование или сравнение чего-либо автор в выводах однозначно не говорит: хорошо — нехорошо, брать — не брать. Поэтому говорю: новое поколение процессоров Intel Core 12 однозначно лучше своих предшественников как при включённых E-ядрах, так и при выключенных.

Обзор и тест процессора Intel Core i9-9900K: флагман поколения Coffee Lake Refresh

Эволюция ядра Skylake насчитывает уже три полноценных поколения. За это время самые передовые его представители трансформировались из четырехъядерных в шестиядерные, а дальше нас поджидал переход с 14 нм на 10 нм техпроцесс. Но чуда не случилось, целевая плотность упаковки транзисторов не была достигнута, и в Intel решили повременить с 10 нм и напомнить о себе выпуском моделей ЦП с восемью ядрами.

Страницы материала

Оглавление

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.

В V-Ray i9 оказался значительно быстрее своего предшественника, да и остальные процессоры не могли приблизиться к нему: отставание составило от 16 до 31%.

Участники тестирования

Главные герои — тройка моделей для LGA2066. Вообще-то их четыре — но десятиядерный Core i9-10900X, как нам кажется, в любом случае уже не интересен. С самой весны как минимум — когда столько ядер и в составе процессоров для LGA1200 появилось. А вот двенадцати там нет и 14 тоже. 16 ядер же в этот раз в Intel решили пропустить как раз для LGA2066, хотя в предыдущих двух линейках процессоров для этой платформы такие модели были. Но тогда и ценовых позиций было больше, да и зачем компании сейчас полные совпадения с АМ4 по формальным признакам? Правильно — не за чем. Пусть после 14 будет сразу 18 — так интереснее. Но моделей в итоге чуть меньше, чем могло бы быть по логике.

Методика тестирования

Методика тестирования подробно описана в отдельной статье, а результаты всех тестов доступны в отдельной таблице в формате Microsoft Excel. Непосредственно в статьях же мы используем обработанные результаты: нормированные относительно референсной системы (Intel Core i5-9600K с 16 ГБ памяти, видеокартой AMD Radeon Vega 56 и SATA SSD) и сгруппированные по сферам применения компьютера. Соответственно, на всех диаграммах, относящихся к приложениям, безразмерные баллы, так что здесь везде «больше — лучше». А игровые тесты с этого года мы окончательно переводим в опциональный статус (причины чего разобраны подробно в описании тестовой методики), так что по ним будут только специализированные материалы. В основной линейке — только пара «процессорозависимых» игр в невысоком разрешении и среднем качестве — синтетично, конечно, но приближенные к реальности условия для тестирования процессоров не годятся, поскольку в таковых от них ничего не зависит.

Ядра — ядрами, однако даже 18-ядерный экстремал умудрился уступить Core i9-10900K. Впрочем, 16-ядерный Ryzen Threadripper 2950X отстал от него еще сильнее. А вот прошлогодний «флагман» настольной платформы Intel (тогдашней) был еще медленнее — заметно отставая и от 12-ядерной модели под LGA2066. В общем, такая быстрая девальвация «старых» HEDT-решений, что AMD, что Intel. Но у первой компании уже есть Ryzen 9 (не говоря уже о новых Ryzen Threadripper) — а Intel предложить требовательным пользователям пока особо нечего. Если не считать попыток пристроить к настольному сегменту Xeon под LGA3647 (тот же Cascade Lake, только всего больше), но это слишком уж специфическая история. С другой стороны, программы, все-таки, слишком уж персонального назначения — которые могли и не оптимизировать под разную экзотику. А с точки зрения ПО что Skylake-X, что Ryzen Threadripper ранних семейств это не совсем «обычные» устройства — с ними нужно уметь работать. Посмотрим — может у кого-то это лучше выйдет.

Лучше. Но не на много. Конкурировать с позапрошлогодними Ryzen Threadripper прошлогодние Cascade Lake могли, существенно обгонять процессоры для LGA1151 — тоже. Даже какое-никакое превосходство над новой LGA1200 сохраняется, а старший Core i9-10980XE и младший прошлогодний Ryzen 9 обгоняет немного. Но не более того. В прошлом году новые (на тот момент) модели процессоров под LGA2066 смотрелись лучше — но тогда мы еще не познакомились с Ryzen Threadripper для TRX40, да и лучшим процессором для AM4 оставался Ryzen 9 3950X. С тех пор картина несколько изменилась.

Что интересно, до последнего времени в этих задачах платформа LGA2066 продолжала выглядеть неплохо. Вовсе не из-за какой-то выдающейся производительности процессоров, хотя на момент выхода и с этим дела обстояли относительно хорошо. Усугубляясь возможностью установить много памяти (а в общем случае для таких нагрузок это актуально — мы-то специально оптимизируем тестовые задачи под нормальную работу на массовых системах) или несколько быстрых накопителей. Получалось превосходство над массовыми решениями Intel, определенный паритет по очкам с Ryzen 9, а TRX40 стоила существенно дороже. Но в этом году Intel «подтянула» массовые решения, а AMD в очередной раз обновила рекорды производительности — и в плюсах LGA2066 остались только периферийные возможности.

UPD. В комментариях товарищи меня поправили: поддержка DDR3L и DDR4 одновременно была в процессорах 6 и 7 тысячи. Хотелось бы сделать вид, что это был такой предумышленый интерактив на внимательность, но нет, я реально забыл про это 🙂 Благодарю вас, уважаемые, за внимательность и вовлечёность.

Для чего нужны такие мощные процессоры, как i9

Да, Intel Core i9 очень мощные и очень дорогие процессоры. Для чего они нужны? Ну, уж точно вам с головой хватит i7, чтобы насладиться всеми современными играми. А с многозадачностью вашего домашнего компьютера справится даже i5. Это всё прошлый век. Но технологии ведь не стоят на месте. Оглянитесь вокруг. Со всех сторон в нашу жизнь пытается проникнуть виртуальная реальность, начиная от виртуального путешествия по интересным локациям и виртуальных инсценировок с целью обучения и заканчивая 3D-VR играми, которые требуют все больше и больше вычислительных ресурсов. Это с одной стороны.

А с другой стороны – искусственный интеллект – не менее ресурсопрожорливое «существо». Конечно, этот зверек ждет появления в мире первых настоящих квантовых компьютеров, чтобы показать, на что он способен. Но ведь и сейчас нужно на чем-то подготовить его к новому витку эволюции. Поэтому процессоры будут становиться все мощнее и мощнее. И Intel Core i9 и AMD Ryzen Threadripper тому подтверждение.

Вывод

А подытожить эту статью можно тем, что я рад тому, что наконец-то начался заметный прогресс центральных процессоров. Я его давно ждал. А то из года в год минимальный прогресс в этой сфере вводил в депрессию и наводил на мысль: «А как же наше высокотехнологичное будущее? Доживу ли я до него с такими темпами?». Теперь все больше в это верится.

А что касается ваших домашних компьютеров, то сомневаюсь, что вам в ближайшие несколько лет придется их апгрейдить до i9. Так что не возмущайтесь на цены на эти процессоры. У тех ребят, которые нуждаются в такой производительности, найдутся средства для их покупки, я уверен.

Intel Core i9 — процессор нового поколения для решения современных ресурсоемких задач!

Друзья, если вы заметили на сайте какой-нибудь баг, то напишите об этом в комментариях или отправьте сообщение на почту через контакты, и мы его исправим.

А также мы будем рады услышать ваши пожелания, если вам по какой-то причине неудобно пользоваться сайтом.

Не будьте равнодушными к проекту. Спасибо! 🙂

Нам очень приятно! Не могли бы вы поделиться этой статьей с друзьями? А также мы будем рады, если вы оставите комментарий.

Обещаем исправиться! Если вам есть, чем дополнить статью, напишите об этом в комментариях. А также будем благодарны за конструктивную критику. Спасибо!

Добавить комментарий Отменить ответ

Хотелось бы уже узнать про новый процессор Intel Core i10 уже готовят на след. год!
А это статья полезна тоже, хотя еще не совсем все сказали про этот процессор, можно еще многое сказать о нем.

И каких-то рекордов энергоэффективности в этом случае ждать, естественно, не приходится. Хотя в целом она на уровне последних настольных решений Intel, благо тут отличиям серьезным взяться практически не откуда. У AMD пару лет назад еще хуже было — но вот тут-то понятно: почему стало лучше. А с этого года — еще лучше.

Intel Core i7-9700K

Intel Core i7-9700K – это восьмиядерный процессор с 8 потоками без поддержки HyperThreading. Базовые частота достигает 3,6 ГГц. При нагрузке на 2 ядра максимальная частота составляет 4,8 ГГц, для 4 ядер – 4,7 ГГц, для 6-8 ядер – 4,6 ГГц. Объём кэш-памяти составляет 12 МБ.

Intel Core i5-9600K – это шестиядерный процессор с 6 потоками. Базовая частота центрального процессора достигает 3,7 ГГц. Максимальная частота в режиме Turbo Boost для одного ядра – 4,6 ГГц, для двух ядер – 4,5 ГГц, для 4 ядер – 4,4 ГГц, для всех 6 ядер – 4,3 ГГц. Объём кэш-памяти третьего уровня составляет 9 МБ кэш-памяти.

Тепловыделение

Согласно информации тепловыделение у всех центральных процессоров будет достигать 95 Вт. Все новые чипы совместимы с существующими материнскими платами на базе чипсетов серии 300, но для их установки потребуется обновить BIOS.

Предположительно, официальный анонс новой линейки игровых процессоров Intel Core i9 состоится в сентябре нынешнего года. Стоимость Core i9-9900K составит $450, стоимость Core i7-9700K – $350, а цена на Core i5-9600K достигнет $250.

Вороне как-то где-то что-то с сыром, а нам достался топовый процессор линейки Intel Core i9-12900K. Правда, только на платформе с поддержкой оперативной памяти DDR4, как я уже говорил, DDR5 в дефиците.

Частотный и температурный режимы, энергопотребление

Как мы давно с вами знаем, на материнских платах различных производителей, да и в пределах одной серии, могут быть абсолютно разные средства разгона и, как следствие, его результаты. С технологией Multi-Core Enhance (MCE), которая позволяет процессорам выходить за пределы установленного производителем теплопакета (а, следовательно, и энергопотребления), знакомы многие, и на ASRock Z370 Taichi ее отключение не приводило ни к какому результату: i9-9900K продолжал выходить за рамки 95 Вт и работать на частоте 4700 МГц на все ядра. С ASUS ROG Maximus XI Gene ситуация несколько иная: на заводских настройках технология MCE автоматически включена, и при полной нагрузке в Prime95 Small FFT энергопотребление процессора уходит за 240 Вт при частоте всех ядер 4700 МГц.

Обосновывается такое поведение использованием в приложении инструкций AVX2, блоки которых у процессоров Intel являются очень мощными. Но, как ни крути, видеть 97°С по самому горячему ядру достаточно неприятно. Неравномерность температур объяснить можно компоновкой кристалла: центральные ядра имеют больше источников тепла вокруг себя, чем остальные.

В многопоточном тесте Cinebench R15 на тех же частотах энергопотребление едва превышало 153 Вт. Для восьмиядерного процессора очень хороший результат, особенно если перенести свой взгляд на HEDT-сегмент компании Intel.

При загрузке одного-двух ядер частота поднималась до 4800 МГц, и здесь уже упущение компании ASUS: на Z370 Taichi в таком режиме можно было видеть 5000 МГц.

Что же, теперь посмотрим, как изменится работа процессора при отключении MCE.

В Prime95 некоторое время после загрузки процессор работал на тех же 4700 МГц, однако частоты быстро опустились до базовых 3600 МГц. Энергопотребление не превышало 95 Вт, а температура самого горячего ядра в 53°C намекают на то, что обозначенный Intel теплопакет дает большой запас по температурному режиму.

В Cinebench R15 при нагрузке на все ядра процессор постоянно работал на 4700 МГц, невзирая на превышение лимита мощности.

Поведение в однопоточной нагрузке ничем не отличается от прошлого случая.

Не всегда стоит полагаться на автоматику материнских плат, поэтому подберем напряжение, при котором будет обеспечиваться стабильная работа всех ядер на частоте 4700 МГц. В нашем случае удалось стабилизировать процессор на 1.066 В. В результате температура снизилась до 81 °C и упало энергопотребление на 40 Вт.

Но как уложиться в 95-110 Вт при максимальной нагрузке? Опускаем множитель до 40, вручную устанавливаем напряжения VCCIO/VCCSA/VDRAM, максимально занижаем Vcore.

Результат не заставил ждать: энергопотребление снизилось до 110 Вт, а температура самого горячего ядра не превысила 55°C!

Если рассматривать Cinebench R15, то в пиковых нагрузках процессор не потреблял больше 82 Вт, а температуры не поднимались даже до 50°C. Для восьмиядерного процессора с функцией многопоточности это очень хороший результат.

Если же задаться вопросом высоких температур i9-9900K при номинальных настройках и привести в пример процессоры AMD Ryzen 7, то здесь стоит помнить о том, что при использовании инструкций AVX эти процессоры будут показывать разную производительность, и рассматривать их лоб в лоб в такой нагрузке будет не совсем корректно.

Для примера настроим i9-9900K и Ryzen 7 2700X на частоту 4300 МГц, установив память на средние показатели для каждой серии.

Разгон процессора Intel Core i9-9900K

Высокий заводской разгон i9-9900K не говорит о том, что повысить частоту ядер выше уже нельзя. Но, как я смог убедиться сам, даже один и тот же экземпляр процессора может по-разному показать себя на различных материнских платах.

На ASRock Z370 Taichi абсолютной стабильности удалось добиться на частоте 4900 МГц для всех восьми ядер, напряжение при этом устанавливалось на 1.26 В, а уровень LLC был выставлен на максимальный, но даже он не позволял избавиться от просадки напряжения. Поиск других комбинаций напряжения и его компенсации не дал успешных результатов, а игры со смещением напряжения компания ASRock убила в последних версиях BIOS, почему-то убрав LLC1 и LLC2 из списка доступных.

Когда я пересобрал систему на ASUS ROG Maximus XI Gene, то удивился странному поведению процессора с ней: высокие уровни LLC (7 и 8) исключали просадку напряжения, но добиться высоких результатов разгона на них не получалось из-за высоких температур. А вот комбинация с LLC5 хоть и приводила к снижению рабочего напряжения до невероятно низких значений, но обеспечивала стабильность и более низкие температуры, чем это было на Z370 Taichi. Причем самым оптимальным рабочим режимом напряжения являлся Adaptive mode. Результатом являются 4900 МГц при напряжении 1.11 В и температурами ниже 90°C в Prime Small FFT.

Если брать более приближенную к реальности нагрузку, то можно добиться стабильности при 5000 МГц и напряжении 1.18-1.25 В с достаточно низкими температурами.

А теперь вспомните наши тесты на частоте 4300 МГц и то, какие температуры и энергопотребление мы видели там. Соотнесите это с результатами в Cinebench R15 на 5000 МГц и подумайте — нужно ли гнаться за красивыми цифрами?

В Crysis 3 даже i9-7900X выглядит немного производительнее, чем i9-9900K, что говорит о любви игры к количеству ядер. С i7-8700K новинка идет практически нога в ногу, опережая при этом 2700X на 33% по среднему значению кадровой частоты и до 35% по случайным событиям.

Тестирование

Вороне как-то где-то что-то с сыром, а нам достался топовый процессор линейки Intel Core i9-12900K. Правда, только на платформе с поддержкой оперативной памяти DDR4, как я уже говорил, DDR5 в дефиците.

Прежде чем рассказать о том, что мы будем тестировать и как, буквально пара слов о технических нюансах нового процессора.

Обращу внимание, что теперь Интел указывает два, а не один, как раньше, теплопакета: базовый и максимальный. Максимальный теплопакет у данного процессора аж 241 ватт. К чему я лично отношусь с большим скепсисом, потому как этот процессор в некоторых тестах смог прогреть нашу кастомную систему охлаждения до троттлинга, чего не смогли сделать ни его старшие родственники, ни конкуренты из стана «красных» (для тех, кто пропустил предыдущие серии: красные — это AMD 🙂 ). То есть даже с новым техпроцессом жарит топочка — моё почтение.

Теперь относительно ядер. В новом камне 8 больших и 8 маленьких ядер. Большие ядра поддерживают HT и максимальную частоту в 5,2 ГГц, маленькие — без HT и с максимальной частотой 3,9 Ггц. Итого в процессоре 16 ядер и 24 потока. И у внимательного читателя может появиться вопрос: «А как операционная система различает эти ядра и распределяет по ним нагрузку?». Резонно. Например, в ранее упомянутых решениях компании Apple в операционную систему macOS запилили отличную поддержку своих процессоров M1. Интел также разработала несколько решений для поддержки новых процессоров со стороны операционных систем, например, технологию Thread Director. Но на момент выхода процессора официально поддерживается только свежей ОС Microsoft Windows 11.

При этом в Интел утверждают, что и с операционной системой Windows 10 у новых процессоров проблем быть не должно. Да, «десяткой» не поддерживается новая технология Thread Director, умеющая напрямую взаимодействовать с планировщиком ОС. Но зато в ней предусмотрен такой механизм, как Intel Hardware Guided Scheduling — не настолько хорош, как Thread Director, но тоже способен управлять потоками, переключая их, с учётом разнокалиберности ядер. В Интел уверяют, что разница в производительности процессоров на новой архитектуре в 10 и 11 Windows настолько мала, что с ходу её сложно заметить.

В ядро GNU/Linux же поддержку новых процессоров начали добавлять ещё в версии 5.10 и закончили в 5.15, но на данный момент ядра из этого сегмента не идут по умолчанию в дистрибутивах ОС Linux, популярных для работы с серверами, за исключением Debian 11, в котором как раз используется версия 5.10. Относительно бэкпортирования поддержки в основные ядра CentOS 7/8, Ubuntu 18.04/20.4, Debian 10/11, а также в Microsoft Windows Server мне не известно. Поэтому, если вы что-то знаете по этому поводу, обязательно напишите в комментариях, — буду признателен. Полагаю, что новый Microsoft Windows Server 2022 должен поддерживать Thread Director, но это не точно.

Теперь вернемся к тестированию, которое в этот раз шло аж в два этапа.

Сперва мы уже вполне традиционно сравним между собой разные поколения Intel Core и посмотрим, как глубока кроличья нора. А точнее, пропасть между новым процессором i9-12900k и его предшественниками — i9-10900k, i9-11900k.

На втором шаге пристальней присмотримся к самому i9-12900k. Ранее я говорил, что у нас имеются платформы только на DDR4, так как достать DDR5 весьма проблематично. Но для тестового стенда мы все-таки смогли её отыскать. Очень уж хочется посмотреть, насколько в действительности увеличивается производительность с новой памятью и стоит ли за ней гоняться.

Выводы

Лично у меня, при взгляде на гибридную архитектуру и на теплопакет, сложилось впечатление, что Интел просто не смогла уложить 12 ядер в приемлемый теплопакет. А что, 8 ядер уже было, 10 ядер тоже было, причём, ещё в десятом поколении. А у конкурента вон, вообще 16 ядер! Не солидно выпускать «революцию» на таких позициях. А вот 16 ядер — это круто. И всё равно, что 8 из них неполноценны. Как раз давно витала в воздухе идея big.LITTLE, которой можно прикрыться.

Конечно, да, в мобильной технике, где требуется энергосбережение, это вот очень классно. Но не на серверах или игровых ПК, хотя уже есть в сети заметки на тему серьёзного увеличения производительности в играх на Адлерах и что этому прилично помогают маленькие ядра. В некоторых тестах, как мы видели, маленькие ядра заметно добавляют производительности. В некоторых — незначительно, а в некоторых даже ухудшают результаты. Всё зависит от набора инструкций, которые необходимы проводимому тесту.

Тут плавно подходим к поддержке со стороны ОС. Особой разницы в нагрузочных тестах мы не увидели, но есть тесты, в которых планирование задач в новом ядре эффективнее. Например, в тесте «попугаев» Битрикс. На стоковом ядре CentOS 7, а Битрикс пока официально работает только на этой ОС, тест может попасть на маленькое ядро и получить около 88 попугаев, а может попасть на большое ядро и показать до 212 попугаев. С более свежим ядром разница в тесте менее заметна.

Посмотреть результаты тестов Битрикс

Проведено 10 подходов тестирования.

3.10 — родное для CentOS 7 ядро

5.14 — последнее доступное ядро

8 — используются только производительные ядра

8+8 — используются производительные и экономичные ядра

Тут мы подходим к вопросу: а где маленькие ядра стоит выключить?

Однозначно их придётся выключить на хосте с виртуализацией Hyper-V, иначе сервер будет падать в синий экран. Проверено на Windows Server 2016/2019. Пока это работает так, может быть в будущем что-то изменится. Да и вообще, собирать сервер виртуализации с расчётом на 16 ядер однозначно не стоит, по крайней мере в этом поколении процессоров.

Рекомендую также выключить ядра при работе с Битриксом, если вам важны попугаи. В реальных же нагрузках на новых ядрах просадок производительности быть не должно. Но! Даже без маленьких ядер новые процессоры Интел уверенно обходят представителей предыдущих поколений. И в однопоточных тестах, где результат очень впечатляющий. И в многопоточных тестах. Видно, что над ядрами в Интел очень хорошо поработали. Маленькие же ядра являются приятным бонусом, который хорошо добавляет в некоторых нагрузках, незначительно влияя на теплопакет и энергопотребление.

Лично я очень не люблю, когда в статье про тестирование или сравнение чего-либо автор в выводах однозначно не говорит: хорошо — нехорошо, брать — не брать. Поэтому говорю: новое поколение процессоров Intel Core 12 однозначно лучше своих предшественников как при включённых E-ядрах, так и при выключенных.

P.S. Если решите арендовать выделенный сервер с новыми Intel Core, то можете выбрать конфигурацию на сайте 1dedic.ru.

Также до 30 декабря включительно можно заказать выделенные серверы на базе процессоров Intel Core прошлых поколений с 20%-ой скидкой.