З з'яўленнем працэсараў Intel Core сёмага пакалення шматлікім стала зразумела, што стратэгія "Цік-так", якой Интел прытрымліваўся ўвесь гэты час, дала збой. Абяцанне паменшыць тэхналагічны працэс з 14 да 10 нм так і засталося абяцаннем, пачалася доўгая эпоха «Така» Skylake, падчас якой здарыўся Kaby Lake (сёмае пакаленне), раптоўны Coffee Lake (восьмае) з малаважнай зменай тэхпрацэсу з 14 нм+ і нават Coffee Lake Refresh (дзявятае). Здаецца, Інтэлу і праўда патрэбен быў невялікі перапынак на каву. У выніку мы маем некалькі працэсараў розных пакаленняў, якія створаны на аснове адной мікраархітэктуры Skylake, з аднаго боку. І запэўніванні Інтэла аб тым, што кожны новы працэсар - лепш ранейшага, з іншай. Праўда, не вельмі зразумела, чым менавіта...
Таму вернемся да нашых пакаленняў. І паглядзім, чым яны адрозніваюцца.
кабы возера
З'яўленне працэсараў у розніцы адбылося ў пачатку 2017 года. Што ж новага ў гэтага сямейства адносна яго папярэдніка? Перш за ўсё, гэта новае графічнае ядро – Intel UHD 630. Плюс падтрымка тэхналогіі памяці Intel Optane (3D Xpoint), а таксама новы чыпсэт 200. Серыі (6. Пакаленне працавала з 100. Серыяй). І на гэтым з сапраўды цікавых навін усё.
Кава-Лэйк
8-е пакаленне з кодавай назвай Coffee Lake было выпушчана ў канцы 2017 года. У працэсарах гэтага пакалення дадалі ядраў і прапарцыйна кэша трэцяга ўзроўня, паднялі Turbo Boost на 200 мегагерц, дадалі падтрымку DDR4-2666 (да гэтага было DDR4-2400), але адразалі падтрымку DDR3. Графічнае ядро засталося ранейшым, але яму накінулі 50 МГц. За ўсе падвышэнні частот прыйшлося расплаціцца павелічэннем цеплапакета да 95 ват. Ну і, вядома, новы чыпсэт 300. Серыі. Апошняе было зусім не абавязкова, бо досыць хутка адмыслоўцы змаглі запусціць гэтае сямейства на чыпсэтах 100. Серыі, хоць прадстаўнікі Интел заяўлялі, што гэта немагчыма з-за асаблівасцяў пабудовы ланцугоў сілкавання. Пазней, праўда, Інтэл афіцыйна прызнаў, што меў рацыю. Дык што ж новага ў 8-ым сямействе? Па факце больш падобна на звычайны рэфрэш з даданнем ядраў і частот.
Coffee Lake Refresh
Ха! А вось нам і рэфрэш! У чацвёртым квартале 2018 года былі выпушчаныя працэсары Coffee Lake 9-га пакалення, абсталяваныя апаратнымі сродкамі абароны ад некаторых уразлівасцяў Meltdown/Spectre. Апаратныя змены, унесеныя ў новыя чыпы, абараняюць ад Meltdown V3 і L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Змены ў праграмным забеспячэнні і мікракодзе абараняюць ад нападаў Spectre V2, Meltdown V3a і V4. Абарона ад Spectre V1 па-ранейшаму будзе ажыццяўляцца выпраўленнямі на ўзроўні аперацыйнай сістэмы. З'яўленне выпраўленняў на ўзроўні крышталя павінна паменшыць уплыў праграмных патчаў на прадукцыйнасць працэсараў. Але ўсю гэтую радасць з абаронамі Интел рэалізавала толькі ў працэсарах для масавага сегмента рынка: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Усім астатнім, у тым ліку серверныя рашэнні, апаратных абарон не адсыпалі. Упершыню ў гісторыі спажывецкіх працэсараў Intel працэсары Coffee Lake Refresh падтрымліваюць да 128 ГБ аператыўнай памяці. І ўсё, больш ніякіх змен.
Што мы маем у сухой рэштцы? Два гады рэфрэшаў, гульні з ядрамі і частотамі, плюс набор дробных паляпшэнняў. Вельмі хацелася аб'ектыўна ацаніць і параўнаць прадукцыйнасць асноўных прадстаўнікоў гэтых сямействаў. Таму, калі ў мяне пад рукой апынуўся камплект ад сёмага да дзевятага пакалення – да нашых i7-7700 і i7-7700k нядаўна дадаліся свежыя i7-8700, i7-9700k і i9-9900k, я скарыстаўся сітуацыяй і прымусіў пяць розных працэсараў Intel Core паказаць , на што яны здольныя.
Тэставанне
У тэставанні ўдзельнічаюць пяць працэсараў Intel: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Тактыка-тэхнічныя характарыстыкі платформ
Працэсары Intel i7-8700, i7-9700k і i9-9900k маюць аднолькавую базавую канфігурацыю:
- Матчын поплатак: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- Аператыўная памяць: 16 Гб DDR4-2400 MT / s Kingston 2 штукі, усяго 32 Гб.
- SSD-назапашвальнік: 240 Гб Patriot Burst 2 штукі ў RAID 1 (звычка, выпрацаваная гадамі).
Працэсары Intel i7-7700 і i7-7700k таксама працуюць на аднолькавай платформе:
- Матчын поплатак: Asus H110T (BIOS 3805),
- Аператыўная памяць: 8 Гб DDR4-2400MT / s Kingston 2 штукі, усяго 16 Гб.
- SSD-назапашвальнік: 240 Гб Patriot Burst 2 штукі ў RAID 1.
Мы выкарыстоўваем зробленыя на замову шасі вышынёй у 1,5 юніта. У іх размяшчаюцца чатыры платформы.
Праграмная частка: АС CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Унесеныя аптымізацыі адносна штатнай усталёўкі: дададзены опцыі запуску ядра elevator=noop selinux=0.
Тэставанне вырабляецца са ўсімі патчамі ад нападаў Spectre, Meltdown і Foreshadow, бэкпартаванымі ў дадзенае ядро. Не выключана, што вынікі тэставання на навейшых і актуальных ядрах Linux могуць адрознівацца ад атрыманых, а паказчыкі будуць лепш. Але, па-першае, асабіста мне CentOS 7 мілей, а, па-другое, RedHat актыўна займаецца бэкпартаваннем навін, звязаных з падтрымкай абсталявання, з новых ядраў у сваё, LTS. На тое і спадзяюся 🙂
Тэсты, якія выкарыстоўваў для даследавання
- Сысбенч
- Geekbench
- Набор выпрабаванняў Phoronix
Тэст Sysbench
Sysbench – пакет тэстаў (або бенчмаркаў) для ацэнкі прадукцыйнасці розных падсістэм кампутара: працэсар, аператыўная памяць, назапашвальнікі дадзеных. Тэст шматструменны, на ўсе ядры. У гэтым тэсце я замяраў два паказчыкі:
- CPU speed events per second - колькасць выкананых працэсарам аперацый за секунду: чым вышэй значэнне, тым больш прадукцыйная сістэма.
- General statistics Total number of events - агульная колькасць выкананых падзей. Чым паказчык вышэйшы, тым лепш.
Тэст Geekbench
Пакет тэстаў, якія праводзяцца ў аднаструменным і шматструменным рэжыме. У выніку выдаецца нейкі азначнік прадукцыйнасці для абодвух рэжымаў. Ніжэй ёсьць спасылкі на вынікі тэстаў. У гэтым тэсце мы разгледзім два асноўныя паказчыкі:
- Single-Core Score - аднаструменныя тэсты.
- Multi-Core Score - шматструменныя тэсты.
Адзінкі вымярэння: абстрактныя "папугаі". Чым больш "папугаяў", тым лепш.
Тэст Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite - вельмі багаты набор тэстаў. Нягледзячы на тое, што былі праведзены ўсе тэсты з пакета pts/cpu, прывяду вынікі толькі тых з іх, якія асабіста мне падаліся асабліва цікавымі, тым больш, што вынікі страчаных тэстаў толькі падмацоўваюць агульную тэндэнцыю.
Многія прадстаўленыя тут тэсты – шматструменныя. Выключэнне складаюць толькі два з іх: аднаструменныя тэсты Himeno і LAME MP3 Encoding.
У гэтых тэстах чым большы паказчык, тым лепш
- Шматструменны тэст John the Ripper для падбору пароляў. Возьмем крыптаалгарытм Blowfish. Вымярае колькасць аперацый у секунду.
- Тэст Himeno - лінейны решатель ціску Пуасона, які выкарыстоўвае кропкавы метад Якобі.
- 7-Zip Compression - тэст 7-Zip з выкарыстаннем p7zip з інтэграванай функцыяй тэставання прадукцыйнасці.
- OpenSSL – гэта набор прылад, якія рэалізуюць пратаколы SSL (Secure Sockets Layer) і TLS (Transport Layer Security). Вымярае прадукцыйнасць RSA 4096-біт OpenSSL.
- Apache Benchmark - тэст вымярае, колькі запытаў у секунду можа вытрымаць дадзеная сістэма пры выкананні 1 запытаў, пры гэтым 000 запытаў выконваюцца адначасова.
А ў гэтых калі менш, то лепей
- C-Ray тэстуе прадукцыйнасць CPU на вылічэннях з лікамі з якая плавае коскі. Гэты тэст з'яўляецца шматструменным (16 патокаў на ядро), будзе страляць 8 прамянямі з кожнага пікселя для згладжвання і генераваць выява 1600×1200. Вымяраецца час выканання цеста.
- Parallel BZIP2 Compression - тэст вымярае час, неабходнае для сціску файла (пакет .tar зыходнага кода ядра Linux) з выкарыстаннем сціску BZIP2.
- Кадаваньне аўдыё- і відэададзеных. Тэст LAME MP3 Encoding выконваецца ў адзін струмень, а тэст ffmpeg x264 - шматструменны. Вымяраецца час праходжання цеста.
Як бачыце, набор для тэставання складаецца выключна з сінтэтычных тэстаў, якія дазваляюць паказаць розніцу паміж працэсарамі пры выкананні вызначаных задач, напрыклад, пстрыканне пароляў, кадаванне мэдыякантэнту, крыптаграфія.
Сінтэтычны тэст, у адрозненне ад тэста, які праводзіцца ва ўмовах, набліжаных да рэальнасці, здольны забяспечыць пэўную чысціню эксперыменту. Уласна таму выбар і ўпаў на сінтэтыку.
Не выключана, што пры рашэнні прыватных задач у баявых умовах вы зможаце атрымаць вельмі цікавыя і нечаканыя вынікі, але ўсё ж "агульная тэмпература па бальніцы" будзе максімальна набліжана да таго, што атрымалася ў мяне па выніках тэстаў. Гэтак жа не выключана, што пры адключэнні абароны ад Spectre/Meltdown пры тэставанні працэсараў 9-га пакалення, я мог бы атрымаць больш высокія вынікі. Але, забягаючы наперад, скажу - яны і так выдатна сябе паказалі.
Спойлер: балем будуць кіраваць ядры, струмені і частоты.
Яшчэ да тэсціравання я ўважліва вывучыў архітэктуру сямействаў гэтых працэсараў, таму чакаў, што істотных адрозненняў паміж паддоследнымі не выявіцца. Прычым, не гэтулькі істотных, колькі экстраардынарных: навошта чакаць цікавых паказчыкаў у тэстах, калі праводзіш вымярэнні на працэсарах, пабудаваных, у сутнасці, на адным ядры. Мае чаканні апраўдаліся, але сёе-тое ўсё ж аказалася не зусім так, як я думаў…
А зараз, уласна, вынікі тэстаў.
Вынік цалкам заканамерны: у каго больш плыняў і вышэй частата, таго і балы. Адпаведна, i7-8700 і i9-9900k наперадзе. Разрыў паміж i7-7700 і i7-7700k 10% у аднаструменным і шматструменным тэсце. Адставанне i7-7700 ад i7-8700 на 38% і ад i9-9900k на 49%, гэта значыць амаль у 2 разы, але пры гэтым адставанне ад i7-9700k усяго 15%.
Спасылкі на вынікі тэстаў:
Вынікі тэстаў з пакета Тhe Phoronix Test Suite
У цесцю John The Ripper розніца паміж братамі-двайняткамі i7-7700 і i7-7700k у 10% на карысць «k», за кошт розніцы ў Турбобусте. У працэсараў i7-8700 і i7-9700k розніца вельмі малаважная. i9-9900k абганяе ўсіх за рахунак большай колькасці струменяў і большай тактавай частаты. Двайнят амаль у 2 разы.
Вынік тэсту C-Ray мне падаецца самым цікавым. Наяўнасць тэхналогіі Hyper-Treading у i9-9900k у гэтым шматструменным тэсце дае толькі нязначны прырост адносна i7-9700k. А вось двайняты адсталі ад лідэра амаль у 2 разы.
У аднаструменным тэсце Himeno розніца не настолькі вялікая. Адчувальны адрыў 8. і 9. Пакалення ад двайнятак: i9-9900k абганяе іх на 18% і 15% адпаведна. Розніца ж паміж i7-8700 і i7-9700k на ўзроўні хібнасці.
Тэст на кампрэсію 7zip двайняты праходзяць на 44-48% горш, чым лідэр i9-9900k. За кошт большай колькасці плыняў i7-8700 абганяе i7-9700k на 9%. Але гэтага не хапае, каб абагнаць i9-9900k, таму назіраем адставанне амаль на 18%.
Тэст на час сціску алгарытмам BZIP2 паказвае аналагічныя вынікі: выйграваюць патокі.
Кадаваньне mp3 — «усходы» з максімальным адрывам у 19,5%. А вось у цесцю ffmpeg i9-9900k прайграе i7-8700 і i7-9700k, але абыходзіць двайнятак. Некалькі разоў перарабіў гэты тэст для i9-9900k, але вынік заўсёды аднолькавы. Вось гэта ўжо нечакана 🙂 У шматструменным тэсце самы шматструменны з тэстоўваных працэсараў паказаў такі невысокі вынік, ніжэй чым у 9700k і 8700. Выразных тлумачэнняў гэтай з'яве няма, а здагадак рабіць не жадаецца.
Тэст openssl паказвае «усходы» з парывам паміж другой і трэцяй прыступкай. Розніца паміж двайняткамі і лідэрам i9-9900k ад 42% да 47%. Разрыў жа паміж i7-8700 і i9-9900k 14%. Галоўнае, плыні і частоты.
У тэсце Apache i7-9700k абышоў усіх, уключаючы i9-9900k (6%). Але ў агульных рысах розніца не істотная, хоць паміж горшым вынікам i7-7700 і лепшым у i7-9700k адрыў у 24%.
У цэлым, у большасці тэстаў лідзіруе i9-9900k, правал толькі на ffmpeg. Зберацеся працаваць з відэа, вазьміце лепш i7-9700k або i7-8700. На другім месцы ў агульным заліку i7-9700k, ён нязначна адстае ад лідэра, а ў тэстах ffmpeg і apache нават апярэджвае. Так што яго і i9-9900k адважна раю тым, у каго рэгулярна здараюцца вялікія наплывы карыстачоў на сайт. Працэсары падвесці не павінны. Пра відэа я ўжо сказаў.
У i7-8700 добрыя паказчыкі па тэстах Sysbench, 7zip і ffmpeg.
Ва ўсіх тэстах i7-7700k лепш i7-7700 ад 2% да 14%, у тэсце ffmpeg 16%.
Нагадаю, што ніякіх аптымізацыі, акрамя паказаных у пачатку, я не рабіў, а гэта значыць, што пры ўсталёўцы чыстай сістэмы на свежакуплены ў нас дзядзіку, вы атрымаеце сапраўды такія ж вынікі.
Ядры, патокі, частоты - наша ўсё
У цэлым, вынікі былі прадказальныя і чаканыя. Практычна ва ўсіх тэстах з'яўляецца "усходы ў неба", якая дэманструе залежнасць прадукцыйнасці ад колькасці ядраў, струменяў і частот: больш вось гэтага ўсяго - лепш вынікі.
Паколькі ўсе падыспытныя фактычна з'яўляюцца рэфрэшамі аднаго і таго ж ядра на адным тэхпрацэсе і не маюць якіх-небудзь фундаментальных архітэктурных адрозненняў, мы не змаглі атрымаць "ашаламляльных" доказаў таго, што працэсары якасна адрозніваюцца сябар ад сябра.
Розніца паміж працэсарамі i7-9700k і i9-9900k ва ўсіх тэстах, акрамя Sysbench, імкнецца да нуля, бо ў сутнасці адрозніваюцца яны толькі наяўнасцю тэхналогіі Hyper-Threading і сотняй дадатковых мегагерц у рэжыме Turbo Boost у i9-9900k. У тэсце ж Sysbench якраз наадварот: вырашае не колькасць ядраў, а колькасць патокаў.
Вельмі вялікі разрыў у шматструменных тэстах паміж i7-7700(k) і i9-9900k, месцамі ажно ў два разы. Таксама ёсць розніца паміж i7-7700 і i7-7700k – лішнія 300 MHz дадаюць жвавасці апошняму.
Таксама не магу казаць аб якасным уплыве аб'ёму кэш-памяці на вынікі тэстаў - маем, што маем. Тым больш, уключаная абарона сямейства Spectre/Meltdown павінна ладна памяншаць уплыў яго аб'ёму на вынікі тэсту, але гэта не дакладна. Калі паважаны чытач запатрабуе "хлеба і відовішчаў" ад нашага аддзела маркетынгу, я з задавальненнем выкачу вам тэсціраванне з адключанай абаронай.
Уласна, калі б мяне спыталі: а які працэсар ты сам абярэш? - я б для пачатку палічыў грошы ў кішэні, і абраў той, на які хапае. Калі коратка, то з кропкі ў А ў кропку Б можна даехаць і на "Жыгулях", але на "Мэрсэдэсе" усё ж хутчэй і прыемней. Працэсары, у аснове якіх ляжыць адна архітэктура, так ці інакш будуць спраўляцца з аднолькавым спектрам задач - хтосьці проста добра, а хтосьці выдатна. Так, як паказала тэсціраванне, глабальных адрозненняў паміж імі няма. Але разрыў паміж i7 і i9 ад гэтага нікуды не падзеўся.
Пры выбары працэсара для некаторых прыватных вузкаспецыялізаваных задач, як праца з mp3, кампіляцыя з зыходнікаў або рэндэрынгу трохмерных сцэн з апрацоўкай святла, мае сэнс арыентавацца на паказчыкі адпаведных тэстаў. Напрыклад, дызайнерам можна адразу глядзець на i7-9700k і i9-9900k, а пад складаныя вылічэнні браць працэсар з тэхналогіяй Hyper-Threading, гэта значыць любы, акрамя i7-9700k. Тут руляць плыні.
Так што раю выбіраць тое, што можаце сабе дазволіць з улікам спецыфікацыі, і будзе вам шчасце.
У тэставанні выкарыстоўваліся серверы на базе працэсараў i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k і i9-9900k з . Любы з іх можна замовіць са зніжкай 5% на 3 месяцы - звернецеся ў з кодавай фразай "Я з Хабра". Пры аплаце за год мінус яшчэ 10 працэнтаў.
Увесь вечар на арэне , сістэмны адміністратар FirstDEDIC
Крыніца: habr.com