Огляд процесора Intel Core i7-9700K. На межі

1. Coffee Lake Refresh
2. Core i7-9700K
3. розгін
4. тестовий стенд
5. Результати тестування
6. енергоспоживання системи
7. висновки

Компанія Intel непогано себе відчувала тривалий час, не відчуваючи жодної серйозної конкуренції з боку AMD. Випуск в минулому рішень сімейства Core і відмова від архітектури NetBurst дозволили їй зміцнити домінуючі позиції в усіх сегментах ринку. Представлена ​​тоді ж стратегія «Тік-так», слідуючи якій чипмейкер кожні два роки оновлював архітектуру і техпроцес, дала можливість процесорного гіганта з легкістю випереджати опонента, але вже після масових продуктів на базі ядра Broadwell вона дала збій. Проблеми з переходом на більш тонкі технологічні норми і відсутність тієї ж конкуренції розтягнули «Так» на два покоління з мінімальним зростанням продуктивності. І ми б і далі спостерігали подібний штиль на процесорному ринку, якби AMD після невиразних спроб зі своїм Bulldozer нарешті щось не заявила про себе з архітектурою Zen .

Випуск процесорів Ryzen змусив компанію Intel переглянути плани щодо виходу нових продуктів, і масовий користувач нарешті отримав шестиядерних моделі CPU, як свого часу могла похвалитися лише платформа HEDT. але рішення Zen / Zen + виявилися настільки вдалими, зайнявши всі ніші на ринку, що не залишили Чіпмейкер ніяких інших шансів, крім, як і далі нарощувати міць своїх доступних процесорів, тим більше, що в тренді зараз «вісім ядер в кожен будинок».

Coffee Lake Refresh

Новинки, які до сих пір виробляються по 14-нм технічним нормам (а це, як не дивно, вже четверте покоління), в плані мікроархітектури нічим особливим не відрізняються від своїх попередників 8000-ї серії. В принципі, перед нами чергова ітерація Skylake , Який своїм корінням сягає до вічно живе Sandy Bridge . Це й не дивно, з огляду на досить вдалу архітектуру, яку достатньо лише оптимізувати через пару-трійку поколінь. Основна оптимізація була проведена ще в минулому році, з виходом перших ядер Coffee Lake , Яка дозволила наростити частотний потенціал щодо Kaby Lake , Що лежали в основі рішень 7000-ї серії. Незважаючи на зростання кількості обчислювальних блоків і кеш-пам'яті третього рівня, процесори 8000-й серії при належному охолодженні під час розгону вже могли досягати позначки 5 ГГц. Цього разу ядер стало ще більше, а робочі тактові частоти підросли. Нижче представлений знімок нового кристала Coffee Lake в порівнянні з попереднім поколінням.

Як бачимо, різниця між ними полягає в додаванні ще двох обчислювальних модулів і відповідного обсягу L3-кеша, який може досягати небачених досі в масовому сегменті 16 МБ. Решта блоки, з більшою часткою ймовірності, залишилися без змін. Є підтримка інструкцій SSE4.1, SSE4.2, AVX, FMA3, апаратне прискорення шифрування AES, а також векторних інструкцій AVX2.0 - все те ж саме, що і в минулих поколіннях процесорів.

А ось що дійсно з'явилося нове, при цьому давно забуте старе, так це тип термоінтерфейсу між кристалом і теплорозподільної кришкою. Як ми пам'ятаємо, Intel, починаючи з CPU на базі Ivy Bridge, використовує звичну всім термопасту замість припою, яка погіршує температурний режим процесора і для серйозного розгону доводиться вдаватися до так званого скальпування, що дозволяє замінити штатний термоінтерфейс на рідкий метал. Тепер же чипмейкер обіцяє повернути припій, що повинно помітно позначитися на рівні нагріву новинок.

Що стосується самих новітніх процесорів, то для масової платформи їх передбачено лише три, у всякому разі, поки. Це дві старші моделі Core i9-9900K і Core i7-9700K, і більш доступна Core i5-9600K.

Процесор Core i9-9900K Core i7-9700K Core i5-9600K Core i7-8086K Core i7-8700K Core i7-8700 Core i5-8600K Core i5-8600 Core i5-8500 Core i5-8400 Core i3-8350K Core i3-8300 Core i3-8100 Ядро Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake -S Coffee Lake-S Роз'єм LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 Техпроцесс, нм 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Кількість ядер (потоків) 8 (16) 8 6 6 (12 ) 6 (12) 6 (12) 6 6 6 6 4 4 4 Номінальна частота, ГГц 3,6 3,6 3,7 4,0 3,7 3,2 3,6 3,1 2,8 2,8 4,0 3,7 3,6 Частота Turbo Boost, ГГц 5,0 4,9 4,6 5,0 4,7 4,2 4,3 4,3 4,0 4,0 - - Розблокований на підвищення множник + + + + + - + - - - + - - L1-кеш, Кбайт 8 x (32 + 32) 8 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 4 x (32 + 32) 4 x (32 + 32) 4 x (32 + 32) L2-кеш, Кбайт 8 x 256 8 x 256 6 x 256 6 x 256 6 x 256 6 x 256 6 x 256 6 x 256 6 x 256 6 x 256 4 x 256 4 x 256 4 x 256 L3-кеш, Мбайт 16 12 9 12 12 12 9 9 9 9 8 6 6 Графічне ядро ​​н / д н / д н / д UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 Частота графічного ядра, МГц н / д н / д н / д 350-1200 350-1200 350 -1200 350-1150 350-1050 350-1050 350-1050 350-1150 350-1100 350-1100 Підтримувана пам'ять DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4 -2666 DDR4-2666 DDR4-2400 DDR4-2400 DDR4-2400 Каналів пам'яті 2 2 2 2 2 2 42 2 2 2 2 2 2 TDP, Вт 95 95 95 95 95 65 95 95 95 95 91 65 65 Рекомендована вартість, $ 488 374 262 н / д 370 312 258 224 202 187 179 147 117

Помітні відмінності між нинішнім поколінням і минулим видно лише у серії Core i7 - кількість обчислювальних ядер зросла до восьми, при цьому технологія Hyper-Threading не підтримує і процесор Core i7-9700K здатний обробляти лише вісім потоків за такт. Таким чином, він дуже схожий на моделі серії Core i5 і, з недавніх пір, Core i3, які не мають додаткових можливостей зі збільшення обчислювальної потужності. Нить тут вже приберегли для Core i9-9900K, найпотужнішого сучасного настільного процесора Intel для масового ринку. До того ж він може похвалитися круглою цифрою в своїй робочій частоті - цілих 5 ГГц, прям як у добірного Core i7-8086K. Правда, це значення є при роботі технології Turbo Boost 2.0 і тільки для пари ядер, тоді як для всіх восьми вона складе 4,7 ГГц. Але споживач навряд чи буде вникати в такі подробиці, головне вау-ефект досягнутий, як, в іншому, і з ціною - майже 500 доларів. З огляду на пафос з боку AMD в плані подачі її продуктів, Intel не залишилася осторонь і за рекомендовані $ 488 користувач отримати новенький CPU в дуже оригінальній упаковці у вигляді додекаедра.

Робоча частота Core i7-9700K заявлена ​​менше на 100 МГц для всіх режимів роботи технології Turbo Boost і складе 4,9 / 4,6 ГГц для одного і восьми ядер відповідно. Якщо порівнювати з попередником Core i7-8700K, то характеристики новинки підросли на 200 МГц. Модель Core i5-9600K виявилася точною копією Core i5-8600K з збільшеними частотами до 4,6 ГГц в максимальному режимі.

Всі нові моделі процесорів офіційно працюють з пам'яттю DDR4-2666 і встановлюються в материнські плати на базі системної логіки 300-й серії, за умови відповідної підтримки. Крім того, до CPU 9000-й серії приурочений вихід нового чіпсета - Intel Z390, анонс якого відбувся минулого тижня.

Вся відмінність нового PCH від Z370 звелося до підтримки шести портів USB 3.1 Gen2 і можливість працювати з адаптерами бездротових мереж. Більш детально про нього можна дізнатися в матеріалі , Присвяченому материнській платі на його базі.

Core i7-9700K

До нас на тестування потрапив інженерний варіант Core i7-9700K, який зовні нічим не відрізняється від роздрібних примірників, за винятком маркування.

Номінальна частота процесора становить 3,6 ГГц, але завдяки роботі технології Turbo Boost вона, в залежності від кількості задіяних ядер, піднімається до 4,6-4,9 ГГц, частота блоку Uncore при цьому становить 4,3 ГГц. Також можна помітити по сріншотам нижче, що асоціативність кеша третього рівня стала 12-канальної, тоді як в Core i7-8700K каналів було 16.

У старих і неоптимізованих додатках одне з ядер CPU в новинці буде працювати на частоті 4,9 ГГц, тоді як з ростом навантаження і при використанні більшої кількості обчислювальних блоків вона поступово буде знижуватися на 100 МГц за крок. В кінцевому підсумку, користувач найчастіше буде спостерігати 4,6 ГГц, але це за умови активованої в UEFI материнської плати функції Multi-Core Enhancements. Якщо ж процесор під час роботи вийде за рамки TDP, то частота може скидатися нижче за це значення, аж до свого номіналу.

У режимі простою частота процесора знижується до 800 МГц, як і напругу живлення, яке становить близько 0,7-0,8 В. Для роботи на підвищених частотах при функціонуванні Turbo Boost напруга вже становитиме 1,14-1,2 В, при максимальних частотах одного ядра - вже 1,3-1,4 В.

Температурний режим Core i7-9700K в номіналі при роботі стрес-тесту Prime95 викликає суперечливі почуття - 79 ° C під суперкулерів Noctua NH-U14S якось занадто багато, особливо, коли в приміщенні близько 24 градусів. Можливо, нам попався такий екземпляр процесора, а роздрібні рішення будуть мати менш гарячим норовом. А може бути, що вісім ядер при такому техпроцессе просто не в змозі вже працювати при меншому тепловиділення. Природно, функція Multi-Core Enhancements в материнській платі у нас була активування, а вона не дає знижуватися частоті нижче мінімального значення, яке дозволяє технологія Turbo Boost. Якби вона була відключена, то ми б отримали, можливо, досить холодний процесор, але продуктивність при цьому у нього б постраждала.

розгін

Тепер ми підійшли до найцікавішого - чи зможе новий процесор працювати на частоті 5 ГГц при залученні всіх ядер? Спробуємо відповісти на це питання трохи пізніше, а поки подивимося на можливості при більш «щадять» режимах.

Отже, ручна установка напруг, як на процесорі, так і на кеші з контролером пам'яті, дозволила функціонувати Core i7-9700K з залученням всіх обчислювальних блоків на частоті 4,8 ГГц, при цьому саме гаряче ядро ​​прогрівається до 93 ° C.

Спроба ще більше знизити живлять напруги дала можливість процесору працювати на 4,9 ГГц при ще більш низькій температурі - всього якихось 90 градусів.

Наступний експеримент для заповітних 5 ГГц зажадав серйозного збільшення напруги живлення, аж до 1,3 В і вище, що в кінцевому підсумку призвело до фіаско - процесор моментально перегрівався і йшов в троттлінг. Чи не допомагала навіть СВО be quiet! Silent Loop 280mm .

Не виключено, що вся проблема в нашому передсерійному зразку, і цілком ймовірно, що користувачам пощастить набагато більше з роздрібними процесорами, ніж нам. Але поки можна сміливо заявити - новітні восьмиядерні CPU для роботи на 5 ГГц з усіма активними ядрами підходять з великою натяжкою.

Чому з натяжкою? Ну, на 5 ГГц наш Core i7-9700K банально перегрівався в LinX і Prime95, але він запросто проходив всі тести в бенчмарках без єдиної помилки, при цьому його температура знаходилася на рівні 70-75 ° C. Якщо ще й при цьому прискорити пам'ять, то процесор прогрівався вже до 80 градусів.

З огляду на таку поведінку розглянутого CPU, подальше його порівняння з конкурентом було вирішено провести саме на такій частоті - все-таки якась надія, що роздрібні екземпляри зможуть себе показати краще, присутній.

тестовий стенд

Тестування процесора Core i7-9700K проводилося на стенді наступної конфігурації:

• материнська плата: ASUS Maximus XI Formula (Intel Z390; UEFI 0506);
• пам'ять: G.Skill Flare X F4-3200C14D-16GFX (2x8 ГБ, 3200 МГц, 14-14-14-34-1T, 1,35 В);
• кулер: Noctua NH-U14S + NF-A15 PWM;
• відеокарта: GeForce GTX 1080 Founders Edition;
• накопичувач №1: Kingston SSDNow A400 240GB;
• накопичувач №2: Intel SSD 320 300GB;
• блок живлення: Seasonic X-650 (SS-650KM);
• операційна система: Windows 10 Pro (1803);
• драйвери: Intel Chipset Driver 10.1.1.45, Intel Management Engine Interface Driver 11.7.0.1017, OpenCL Runtime for Intel Core Processors (16.1.2), NVIDIA GeForce 416.16.

Процесор працював в режимі по дефолту з пам'яттю на частоті 3200 МГц і таймингами 16-18-18-38-2Т, як з найпоширенішими для подібних комплектів ОЗУ, тобто ми отримали систему, на яку може розраховувати кінцевий користувач. При розгоні CPU до 5 ГГц модулі вже працювали на 3600 МГц із затримками 16-18-18-38-1Т, вже як з самими стабільними для такої конфігурації - тут ми намагаємося отримати максимум від зібраної системи.

Налаштування, з якими проводилося тестування, наведені нижче.

Всі оновлення для ОС, доступні в Центрі Оновлення Windows, були інстальовані. Сторонні антивірусні продукти не залучалися, тонкі настройки системи не проводилися, розмір файлу підкачки визначався системою самостійно.

Система опонента відрізнялася наступними компонентами:

• процесор: AMD Ryzen 7 2700X;
• материнська плата: Gigabyte X470 Aorus Gaming 7 WiFi (UEFI T2B);
• драйвери: AMD APP SDK 3.0, AMD Chipset Drivers 18.10.0830.

Даний процесор був обраний як найближчий настільний конкурент за ціною від AMD. По дефолту система AM4 працювала з пам'яттю 16-18-18-38-1Т. Під час розгону частота Ryzen 7 2700X дорівнювала 4125 МГц для всіх ядер, пам'ять функціонувала на 3533 МГц, але вже з затримками рівня 16-17-17-38-1Т, так як результуюча частота виявилася нижче, ніж у конкурента.

Як тестів використовувалися наступні програми:

• AIDA64 5.98.4800 (Cache & Memory benchmark, BenchDLL 4.3.784-x64);
• CPU-Z 1.86.0 x64
• Super PI mod1.9 WP;
• HWBot Bencmark x265 v2.2.0;
• Maxon Cinebench R15;
• POV-Ray 3.7.0;
• LuxMark v3.1;
• Futuremark 3DMark 13;
• TrueCrypt 7.2 (вбудований тест);
• WinRAR 5.61 (вбудований тест);
• 7-Zip 18.05 (вбудований тест);
• Assassin's Creed;
• Far Cry 5;
• EnCore.

Результати тестування

Насамперед розглянемо роботу підсистеми пам'яті. AMD в своїх останніх продуктах непогано підтягла можливості контролера пам'яті, який так і просить високочастотні модулі ОЗУ. Для Core i7-9700K додаткові 200 МГц дали відчутну прибавку при читанні і доступі, тоді як конкурент краще зреагував при запису і копіювання.

Наступні синтетичні розрахунки показують слабкість одиночного ядра конкурента, особливо, в лояльному під архітектуру Intel додатку, але ось груба сила 16 потоків дозволяють рішенням AMD випередити нашого новачка.

При рендеринге знову ж ми бачимо хорошу продуктивність одного ядра Coffee Lake, але опонент в деяких додатках цілком може обійти Core i7-9700K при багатопотокової обробці даних. Виявляється цікава особливість Ryzen 7 2700X при розгоні - частота всіх ядер виявляється нижче, ніж декількох, які працюють в номіналі з технологією XFR. В кінцевому підсумку, однопоточні обчислення проводяться повільніше, як підсумок - відставання від конкурента.

При кодуванні відео розгін даної моделі приносить свої плоди при дозволі 1920х1080, з переходом на 4К вже не так проявляється.

Для архівації в WinRAR відмінно підходить наш герой огляду, тоді як 7-Zip більш прихильний до опонента. Розгін Core i7-9700K дає непогану надбавку, на відміну від рішення AMD.

Шифрування явно не коник продукту Intel, навіть підвищення частоти всіх ядер особливо не вирішує проблему. Для Ryzen 7 2700X навіть мізерний розгін дозволяє непогано вирватися вперед.

Тепер перейдемо до ігрових тестів. У бенчмарке Time Spy з пакета 3DMark новинка показала себе краще лише незначно, причому в процесорному подтестов вона відстала від свого конкурента.

У старому Fire Strike процесор Core i7-9700K беззастережно лідирує, тільки трохи відстав від опонента в подтестов Physics.

У реальних ігрових додатках при дозволі 1920х1080 із середньою якістю картинки Ryzen 7 2700X відстає від новачка відсотків на 20, але з максимальними налаштуваннями графіки розрив скорочується до 13%. Природно, з ростом дозволу різниця між процесорами буде скорочуватися, і любителі гейминга в 4К цілком можуть подивитися в сторону конкурента.

Бонусом наведемо показники в танковому тесті enCore, в якому компанія Intel обіцяла підтягти продуктивність 9000-й серії щодо процесорів старого покоління до 10 відсотків. Прихильники марки AMD можуть спати спокійно - при ультра-налаштуваннях CPU на базі архітектури Zen відстає від Core i7-9700K зовсім небагато.

енергоспоживання системи

Заміри виконувалися після проходження всіх інших тестів в «усталеному» режимі комп'ютера. Для створення навантаження був обраний HWBot Bencmark x265 v2.2.0 з пресетом 4К. Проводився розрахунок середнього значення споживання тестового стенда «від розетки» протягом циклу перекодування, а потім, після завершення тесту, ще хвилину замірявся рівень, коли система простоювала.

В номіналі обидві системи по енергоспоживанню практично ідентичні. Після розгону платформа Intel стала прожорливее, обійшовши свого конкурента на 40 Вт, але треба враховувати, що вона і продуктивніше в такому режимі.

висновки

Аби не допустити бути в ролі наздоганяючої, компанія Intel, незважаючи на відсутність можливості перейти на нові технологічні норми, все ж таки зважилася випустити продукт, анітрохи не відстає за кількістю ядер від прямого конкурента. І хоча старі процесори мали достатню продуктивністю, особливо, в іграх, пояснити потенційному покупцеві, чому 4-6 обчислювальних блоків краще восьми, стає вже не так просто. Використання досить старого 14-нм техпроцесу, на жаль, не минуло безслідно - новинки 9000-й серії мають гарячу вдачу і без проблем прогріваються до 80 градусів і вище в номінальному режимі роботи навіть під суперкулерів і системами водяного охолодження. А адже це при використанні розробником металевого термоінтерфейсу, якого були позбавлені процесори Core після 2000-й серії. Варто згадати також слабкий розгінний потенціал, який впирається саме в перегрів кристала при відносно безпечному рівні напруги живлення. І все заради того, щоб бути краще конкурента.

Протестованій Core i7-9700K відмінно Підходить на роль масового вісокопродуктівного процесора, Який может стать затребуванім в потужній ігрових ПК. Для спеціалізованіх и оптімізованіх під багатопоточність Додатків Найкращий Вибори все ж буде его старший брат, Core i9-9900K, або ж конкурент в особі Ryzen 7 2700X. Останній, щоправда, в іграх відстає, але він і коштує дешевше, а якщо AMD зробить кроки для подальшого зниження цін, то для певного кола завдань процесори архітектури Zen стануть справжньою знахідкою. Звичайно, є ще платформа HEDT, але це вже інша історія.

Подальше збільшення продуктивності процесорів Intel тепер вимагає переходу на нові технологічні норми, щоб зростання частоти вже не чинив опору в перегрів кристала CPU. Але в такому випадку ми стикаємося з проблемою поганої масштабованості архітектури, коли підняття частоти вже не супроводжується відповідним підвищенням швидкодії. З огляду на обіцянку AMD випустити нове покоління процесорів на архітектурі Zen 2 в наступному році, частота яких може досягати 4,5 ГГц, Intel доведеться або нарощувати кількість ядер, або піднімати частоти в чергових CPU аж до 5,5 ГГц. Або ж зробити серйозну оптимізацію архітектури. Що саме чипмейкер зробить - ми дізнаємося в наступному році.