С появата на процесорите Intel Core от седмо поколение за мнозина стана ясно, че стратегията „Тик-так“, която Intel следваше през цялото това време, се провали. Обещанието за намаляване на технологичния процес от 14 на 10 nm остана обещание, започна дългата ера на "Taka" Skylake, по време на която се случи Kaby Lake (седмо поколение), внезапно Coffee Lake (осмо) с лека промяна в технологичния процес от 14 nm до 14 nm+ и дори Coffee Lake Refresh (девети). Изглежда, че Intel наистина се нуждаеше от малка почивка за кафе. В резултат на това имаме няколко процесора от различни поколения, които са базирани на една и съща микроархитектура Skylake, от една страна. И уверенията на Intel, че всеки нов процесор е по-добър от предишния, от друга. Вярно, не е много ясно защо точно...
Така че да се върнем към нашите поколения. И нека видим как се различават.
Каби Лейк
Появата на процесори в търговията на дребно се състоя в началото на 2017 г. Какво е новото в това семейство спрямо предшественика му? На първо място, това е ново графично ядро - Intel UHD 630. Плюс поддръжка на технологията за памет Intel Optane (3D Xpoint), както и нов чипсет от серия 200 (6-то поколение работи със серия 100). И това са всички наистина интересни иновации.
Кафе езеро
8-то поколение, с кодово име Coffee Lake, беше пуснато в края на 2017 г. В процесорите от това поколение бяха добавени ядра и пропорционално кеш от трето ниво, Turbo Boost беше повишен с 200 мегахерца, добавена беше поддръжка за DDR4-2666 (преди имаше DDR4-2400), но поддръжката за DDR3 беше прекъсната. Графичното ядро остана същото, но получи 50 MHz. За всички увеличения на честотите трябваше да платим, като увеличихме топлинния пакет до 95 вата. И, разбира се, новата серия 300 чипсет. Последното изобщо не беше необходимо, тъй като достатъчно скоро специалистите успяха да пуснат това семейство на чипсети от серия 100, въпреки че представители на Intel заявиха, че това е невъзможно поради дизайна на захранващите вериги. По-късно обаче Intel официално призна, че е сгрешила. И така, какво е новото в 8-то семейство? Всъщност изглежда по-скоро като обикновено опресняване с добавяне на ядра и честоти.
Coffee Lake Refresh
ха! Ето едно освежаване за нас! През четвъртото тримесечие на 2018 г. бяха пуснати 9-то поколение процесори Coffee Lake, оборудвани с хардуерна защита срещу някои уязвимости Meltdown/Spectre. Хардуерните промени, направени в новите чипове, защитават срещу Meltdown V3 и L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Промените в софтуера и микрокода предпазват от атаки Spectre V2, Meltdown V3a и V4. Защитата срещу Spectre V1 ще продължи да бъде коригирана на ниво операционна система. Въвеждането на пачове на ниво чип трябва да намали влиянието на софтуерните пачове върху производителността на процесора. Но Intel внедри цялата тази радост със защита само в процесори за масовия пазарен сегмент: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Всички останали, включително сървърните решения, не получиха хардуерна защита. За първи път в историята на потребителските процесори на Intel, процесорите Coffee Lake Refresh поддържат до 128 GB RAM. И това е всичко, няма повече промени.
Какво имаме в долния ред? Две години опреснявания, игра с ядра и честоти, плюс набор от малки подобрения. Наистина исках обективно да оценя и сравня представянето на основните представители на тези семейства. Така че, когато имах набор от седмо до девето поколение под ръка - към нашите i7-7700 и i7-7700k наскоро се присъединиха свежите i7-8700, i7-9700k и i9-9900k, аз се възползвах от ситуацията и направих пет различни Процесорите Intel Core показват на какво са способни.
Тестване
Пет процесора на Intel участват в тестването: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Експлоатационни характеристики на платформите
Процесорите Intel i7-8700, i7-9700k и i9-9900k имат същата основна конфигурация:
- Дънна платка: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston 2 броя, общо 32 GB.
- SSD диск: 240 GB Patriot Burst 2 броя в RAID 1 (навик, изграден през годините).
Процесорите Intel i7-7700 и i7-7700k също работят на същата платформа:
- Дънна платка: Asus H110T (BIOS 3805),
- RAM: 8 GB DDR4-2400MT/s Kingston 2 броя, общо 16 GB.
- SSD диск: 240 GB Patriot Burst 2 броя в RAID 1.
Използваме направени по поръчка шасита с височина 1,5 единици. Те разполагат с четири платформи.
Софтуерна част: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Направени оптимизации спрямо стандартната инсталация: добавени опции за стартиране на ядрото elevator=noop selinux=0.
Тестването се извършва с всички пачове от атаките Spectre, Meltdown и Foreshadow, прехвърлени към това ядро. Възможно е резултатите от тестовете на по-нови и по-актуални Linux ядра да се различават от получените и резултатите да бъдат по-добри. Но, първо, аз лично предпочитам CentOS 7, и второ, RedHat активно поддържа иновации, свързани с хардуерна поддръжка от нови ядра към своя LTS. На това се надявам :)
Тестове, използвани за изследване
- sysbench
- Geekbench
- Тестов пакет на Phoronix
Sysbench тест
Sysbench е пакет от тестове (или бенчмаркове) за оценка на производителността на различни компютърни подсистеми: процесор, RAM, устройства за съхранение на данни. Тестът е многонишков, на всички ядра. В този тест измерих два показателя:
- Събития за скорост на процесора за секунда - броят операции, извършени от процесора за секунда: колкото по-висока е стойността, толкова по-производителна е системата.
- Обща статистика общ брой събития - общ брой завършени събития. Колкото по-голямо е числото, толкова по-добре.
Geekbench тест
Пакет от тестове, проведени в еднопоточен и многопоточен режим. В резултат на това се издава определен индекс на ефективност и за двата режима. По-долу има връзки към резултатите от теста. В този тест ще разгледаме два основни индикатора:
— Single-Core Score — еднонишкови тестове.
- Multi-Core Score - многонишкови тестове.
Мерни единици: абстрактни "папагали". Колкото повече "папагали", толкова по-добре.
Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite е много богат набор от тестове. Въпреки факта, че всички тестове от пакета pts/cpu бяха проведени, ще представя резултатите само на тези, които лично на мен ми се сториха особено интересни, още повече че резултатите от пропуснатите тестове само затвърждават общата тенденция.
Почти всички представени тук тестове са многонишкови. Единствените изключения са два от тях: еднонишкови тестове Himeno и LAME MP3 Encoding.
При тези тестове, колкото по-голям е броят, толкова по-добре.
- John the Ripper многопоточен тест за отгатване на парола. Да вземем крипто алгоритъма Blowfish. Измерва броя на операциите в секунда.
- Тестът на Химено е линеен метод за решаване на налягането на Поасон, използващ метода на Якоби.
- 7-Zip Compression - 7-Zip тест с помощта на p7zip с интегрирана функция за тестване на производителността.
- OpenSSL е набор от инструменти, които прилагат протоколите SSL (Secure Sockets Layer) и TLS (Transport Layer Security). Измерва производителността на RSA 4096-bit OpenSSL.
- Apache Benchmark - Тестът измерва колко заявки в секунда може да обработи дадена система, когато изпълнява 1 000 000 заявки, като 100 заявки се изпълняват едновременно.
И в тези, ако по-малко е по-добре
- C-Ray тества производителността на процесора при изчисления с плаваща запетая. Този тест е многонишков (16 нишки на ядро), ще изстреля 8 лъча от всеки пиксел за анти-алиасинг и ще генерира 1600x1200 изображение. Измерва се времето за изпълнение на теста.
- Паралелно BZIP2 компресиране - Тестът измерва времето, необходимо за компресиране на файл (изходен код на ядрото на Linux .tar пакет) с помощта на BZIP2 компресиране.
- Кодиране на аудио и видео данни. Тестът за кодиране на LAME MP3 се изпълнява в една нишка, докато тестът на ffmpeg x264 се изпълнява многонишково. Измерва се времето, необходимо за завършване на теста.
Както можете да видите, пакетът за тестване се състои от чисто синтетични тестове, които ви позволяват да покажете разликата между процесорите при изпълнение на определени задачи, например щракване върху пароли, кодиране на медийно съдържание, криптография.
Синтетичният тест, за разлика от теста, който се провежда при условия, близки до реалността, е в състояние да осигури определена чистота на експеримента. Всъщност, затова изборът падна върху синтетика.
Възможно е, когато решавате конкретни проблеми в бойни условия, да можете да получите изключително интересни и неочаквани резултати, но все пак „общата температура в болницата“ ще бъде възможно най-близка до това, което получих от резултатите от теста. Също така е възможно, ако деактивирам защитата Spectre/Meltdown, когато тествам процесори от 9-то поколение, да получа по-добри резултати. Но, гледайки напред, ще кажа, че те вече се показаха като отлични.
Спойлер: ядрата, нишките и честотите ще управляват.
Още преди тестването внимателно проучих архитектурата на тези семейства процесори, така че очаквах, че няма да има значителни разлики между тестовите субекти. Освен това, не толкова значими, колкото извънредни: защо да чакате интересни показатели в тестовете, ако извършвате измервания на процесори, изградени по същество на едно ядро. Очакванията ми се оправдаха, но някои неща все пак се оказаха не съвсем така, както си мислех...
И сега, всъщност, резултатите от теста.
Резултатът е съвсем логичен: който има повече потоци и по-висока честота, получава точки. Съответно i7-8700 и i9-9900k са напред. Разликата между i7-7700 и i7-7700k е 10% в еднонишкови и многонишкови тестове. i7-7700 изостава от i7-8700 с 38% и от i9-9900k с 49%, тоест почти 2 пъти, но в същото време изоставането от i7-9700k е само 15%.
Връзки към резултатите от теста:
Резултати от тестове от The Phoronix Test Suite
В теста на John The Ripper разликата между братята близнаци i7-7700 и i7-7700k е 10% в полза на „k“, поради разликата в Turboboost. Процесорите i7-8700 и i7-9700k имат много малка разлика. i9-9900k превъзхожда всички с повече нишки и по-висока тактова честота. Почти двойно повече близнаци.
Резултатът от теста C-Ray ми се струва най-интересен. Наличието на технологията Hyper-Treading в i9-9900k в този многонишков тест дава само леко увеличение в сравнение с i7-9700k. Но близнаците бяха почти 2 пъти зад лидера.
При еднонишковия Himeno тест разликата не е толкова голяма. Има забележима разлика между 8-то и 9-то поколение от близнаците: i9-9900k ги превъзхожда съответно с 18% и 15%. Разликата между i7-8700 и i7-9700k е нивото на грешка.
Близнаците преминават теста за компресия 7zip с 44-48% по-лошо от лидера i9-9900k. Поради по-големия брой нишки, i7-8700 превъзхожда i7-9700k с 9%. Но това не е достатъчно, за да изпревари i9-9900k, така че виждаме изоставане от почти 18%.
Тестът за време на компресия с помощта на алгоритъма BZIP2 показва подобни резултати: потоците печелят.
MP3 кодирането е „стълба“ с максимален марж от 19,5%. Но в теста на ffmpeg i9-9900k губи от i7-8700 и i7-9700k, но бие близнаците. Повторих този тест няколко пъти за i9-9900k, но резултатът винаги е един и същ. Това вече е неочаквано :) В многонишковия тест най-многонишковият от тестваните процесори показа толкова нисък резултат, по-нисък от този на 9700k и 8700. Няма ясни обяснения за това явление и аз не не искам да правя предположения.
Openssl тестът показва "стълба" с празнина между второто и третото стъпало. Разликата между близнаците и лидера i9-9900k е от 42% до 47%. Разликата между i7-8700 и i9-9900k е 14%. Основното са потоците и честотите.
В теста на Apache i7-9700k превъзхожда всички, включително i9-9900k (6%). Но като цяло разликата не е значителна, въпреки че има 7% разлика между най-лошия резултат на i7700-7 и най-добрия резултат на i9700-24k.
Като цяло i9-9900k е лидер в повечето тестове, като се проваля само в ffmpeg. Ако ще работите с видео, по-добре вземете i7-9700k или i7-8700. На второ място в общото класиране е i7-9700k, малко зад лидера и дори напред в тестовете ffmpeg и apache. Така че аз уверено препоръчвам него и i9-9900k на тези, които редовно изпитват голям поток от потребители на сайта. Процесорите не трябва да се провалят. Вече казах за видеото.
i7-8700 се представя добре в тестовете Sysbench, 7zip и ffmpeg.
Във всички тестове i7-7700k е по-добър от i7-7700 от 2% до 14%, в теста на ffmpeg 16%.
Нека ви напомня, че не съм правил никакви оптимизации освен посочените в началото, което означава, че когато инсталирате чиста система на Dedik, който току-що закупихте от нас, ще получите абсолютно същите резултати.
Ядра, нишки, честоти - нашето всичко
Като цяло резултатите бяха предвидими и очаквани. В почти всички тестове се появява „стълба към небето“, демонстрираща зависимостта на производителността от броя на ядрата, нишките и честотите: повече от това, по-добри резултати.
Тъй като всички тестови субекти са по същество опреснявания на едно и също ядро при един и същ производствен процес и нямат фундаментални архитектурни разлики, не успяхме да получим „зашеметяващи“ доказателства, че процесорите са качествено различни един от друг.
Разликата между процесорите i7-9700k и i9-9900k във всички тестове, с изключение на Sysbench, клони към нула, тъй като по същество те се различават само в наличието на технология Hyper-Threading и сто допълнителни мегахерца в режим Turbo Boost за i9-9900k. В теста на Sysbench е точно обратното: не броят на ядрата решава, а броят на нишките.
Има много голяма разлика в многонишковите тестове между i7-7700(k) и i9-9900k, на някои места дори два пъти повече. Има и разлика между i7-7700 и i7-7700k - допълнителните 300 MHz добавят пъргавина към последния.
Също така не мога да говоря за качественото въздействие на размера на кеш паметта върху резултатите от тестовете - имаме това, което имаме. Освен това активираната защита на фамилията Spectre/Meltdown би трябвало значително да намали влиянието на нейния обем върху резултатите от теста, но това не е сигурно. Ако скъп читател изисква „хляб и зрелища“ от нашия маркетингов отдел, ще се радвам да ви напомпам тестване с деактивирана защита.
Всъщност, ако ме попитате: кой процесор бихте избрали? — Първо преброих парите в джоба си и избрах тези, които имат достатъчно. Накратко, можете да стигнете от точка А до точка Б с Жигули, но с Мерцедес пак е по-бързо и по-приятно. Процесорите, базирани на една и съща архитектура, по един или друг начин ще се справят със същия набор от задачи - някои просто добре, а други отлично. Да, както показа тестването, няма глобални разлики между тях. Но разликата между i7 и i9 не е изчезнала.
Когато избирате процесор за някои специфични, високоспециализирани задачи, като работа с mp3, компилиране от източници или изобразяване на триизмерни сцени с лека обработка, има смисъл да се съсредоточите върху производителността на съответните тестове. Например, дизайнерите могат веднага да разгледат i7-9700k и i9-9900k, а за сложни изчисления да вземат процесор с технология Hyper-Threading, тоест всеки процесор, с изключение на i7-9700k. Тук има течения.
Затова ви съветвам да изберете това, което можете да си позволите, като вземете предвид спецификациите и ще бъдете доволни.
Тестването използва сървъри, базирани на i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k и i9-9900k процесори с . Всеки от тях може да бъде поръчан с 5% отстъпка за 3 месеца - контакт с кодовата фраза „Аз съм от Хабр“. При годишно плащане минус още 10%.
Цяла вечер на арената , системен администратор FirstDEDIC
Източник: www.habr.com