Novi članak: Core i9-9900X vs Core i9-9900K: slovo mijenja sve

LGA2066 platformu i procesore iz porodice Skylake-X Intel je predstavio prije više od godinu i po dana. Prvobitno, ovo rešenje je kompanija bila usmerena na HEDT segment, odnosno na sisteme visokih performansi za korisnike koji kreiraju i obrađuju sadržaj, jer je Skylake-X sadržao znatno veći broj računarskih jezgara u odnosu na uobičajene predstavnike Kaby-a. Lake i Coffee Lake porodice.

Međutim, u vremenu koje je prošlo od uvođenja Skylake-X-a, krajolik na tržištu procesora se značajno promijenio, i danas prilično pristupačni CPU-i mogu imati šest ili čak osam procesorskih jezgara, a obećavajuće mainstream CPU-e, koji bi trebali biti objavljeni unutar ove godine može imati deset ili čak dvanaest jezgara. Da li ovo čini Skylake-X beskorisnim čipom? Najvjerovatnije ne. Prvo, među predstavnicima ove serije postoje ponude sa 16 i 18 jezgara, a masovnih opcija poput njih sigurno neće biti na tržištu u bliskoj budućnosti. Drugo, LGA2066 platforma ima i druge prednosti koje je razlikuju od konvencionalnih potrošačkih procesora, kao što su superiornost u broju memorijskih kanala i dostupnih PCI Express linija.

Stoga se kozmetičko ažuriranje Skylake-X linije, koje je mikroprocesorski gigant izveo krajem prošle godine, činilo sasvim logičnim - savršeno se uklapalo u Intelov godišnji raspored najava. Međutim, stav proizvođača prema njegovim HEDT novim proizvodima bio je pomalo iznenađujući: kompanija ne samo da nije revidirala cijene, već je odbila da dostavi uzorke procesora za informatičku štampu, ograničavajući se samo na formalnu prezentaciju i kasniji početak prodaje. .

Očigledno, kompanija je novi Skylake-X smatrala sekundarnim i nezanimljivim proizvodima, ali se suštinski ne slažemo s ovom formulacijom. Da, broj računarskih jezgara za predstavnike ovog asortimana modela nije se povećao tokom procesa ažuriranja. Međutim, oni uključuju i druga zanimljiva poboljšanja: novi proizvodi imaju povećane brzine takta, povećan kapacitet L3 keš memorije i poboljšani interni termalni interfejs. Stoga smo ipak odlučili da obratimo pažnju na ažurirani Skylake-X, u čemu nam je uvelike pomogla prodavnica računara Regard, koja je pristala da obezbedi par novih LGA2066 deset-jezgrenih procesora za istraživanje: Core i9-9820X i Core i9-9900X.

Osim toga, od samog trenutka najave Skylake-X Refresh-a, proganjalo nas je pitanje: zašto je Intel odabrao ime zbunjujuće slično popularnom osmojezgarnom Core i9-9900K za stariji deset-jezgarni HEDT procesor? Šta to znači? A sada imamo priliku da to shvatimo...

Skylake-X Refresh linija

Intel je još u oktobru prošle godine najavio pojavljivanje novih LGA2066 procesora sa brojevima modela iz devethiljaditih serija. Novi proizvodi uključivali su sedam modela: šest procesora Core i9 serije sa brojem jezgara od 10 do 18 i osmojezgarni Core i7 model, uslovno početni nivo. Za LGA2066 u novoj generaciji ne postoje šest-jezgarni ili četverojezgarni procesori, što i ne čudi s obzirom na brzi rast mogućnosti LGA1151v2 platforme.

Najuočljivija promjena kod procesora navedenih u tabeli, u poređenju sa prethodnim modelima Skylake-X 200 serije, je povećanje brzine takta. Nominalne frekvencije su povećane za 600-200 MHz, a maksimalne frekvencije postignute kada je uključen turbo mod su povećane za 300-1,375 MHz. Osim toga, mlađi predstavnici serije povećali su volumen keš memorije trećeg nivoa. Ranije je izračunato na osnovu pravila „2 MB po jezgri“, ali sada svako jezgro može imati do približno 7 MB keš memorije. I na kraju, potpuno je otključan PCI Express kontroler osmojezgrenog Core i9800-44X, zahvaljujući čemu ovaj procesor ima na raspolaganju sve 10 trake, koje su ranije bile dostupne samo u procesorima sa XNUMX ili više jezgri.

Međutim, sve ove ugodne promjene dovele su do povećanja proizvodnje topline. Dok je prva generacija Skylake-X imala termalni paket ograničen na 140 W, novi procesori povećavaju TDP karakteristiku na 165 W. Drugim riječima, za povećane frekvencije koje se dodjeljuju novim procesorima bez suštinskih promjena u 14-nm tehnološkom procesu koji se koristi za njihovu proizvodnju, morate platiti proširenim energetskim i termičkim ograničenjima.

Istina, sam Intel tvrdi da je uvođenje treće verzije proizvodne tehnologije, kodnog naziva 14++ nm, koja se sada koristi za proizvodnju procesora Coffee Lake i Coffee Lake Refresh, omogućilo povećanje karakteristika brzine. A da nije ovoga, oslobađanje topline bi moglo biti još veće. Ali nema razloga za strah da bi novi Skylake-X mogao biti podložan pregrijavanju. Poboljšani materijal termičkog interfejsa ispod poklopca za distribuciju toplote trebao bi smanjiti radne temperature novih procesora. Mjesto ranije korišćene polimerne termalne paste zauzeo je lem sa očigledno većom toplotnom provodljivošću.

Ali sve što je gore navedeno je samo vrh ledenog brega. Činjenica je da promjena specifikacija, a prvenstveno povećanje volumena keš memorije trećeg nivoa, ima mnogo neočekivaniju osnovu. Sada, za proizvodnju HEDT procesora, Intel je počeo da koristi poluvodičke kristale koji se malo razlikuju po značenju.

To znači sljedeće: HEDT procesori su oduvijek bili vrsta serverskih čipova za desktop računare. Tradicionalno, Intel je uzeo mlađe modifikacije Xeona, prilagodio im memorijski kontroler i neke druge karakteristike i prenio ih u desktop okruženje. Istovremeno, dok je za svoje serverske proizvode Intel proizveo tri verzije poluvodičkih kristala: LCC (Low Core Count) sa 10 jezgara, HCC (High Core Count) sa 18 jezgara i XCC (eXtreme Core Count) sa 28 jezgara, u desktopu HEDT procesori su uključivali samo najjednostavnije verzije kristala. Tako je prva generacija Skylake-X procesora sa 6, 8 i 10 jezgara koristila LCC kristal, a modifikacije sa 12, 14, 16 i 18 jezgara koristile su HCC kristal.

U ažuriranom Skylake-X-u, o kojem danas govorimo, više se ne koristi low-end verzija LCC kristala. Svi novi HEDT procesori serije od devet hiljada, uključujući verzije sa osam i deset jezgara, bazirani su na HCC kristalu. To jest, čak i Core i7-9800X ili Core i9-9900X potencijalno ima 18 jezgara, ali značajan dio njih je zaključan u hardveru u fazi proizvodnje.

Ova odluka, na prvi pogled čudna, donesena je upravo kako bi se povećala količina keš memorije u novim procesorima. Unutrašnja struktura Skylake-X pretpostavlja da je svakom računarskom jezgru dodeljen deo keš memorije sa zapreminom od 1,375 MB. A da je isti Core i9-9900X koristio low-end LCC kristal, ovaj procesor sigurno ne bi mogao dobiti više od 13,75 MB L3 keš memorije. Veća HCC matica je fleksibilnija u tom pogledu, ima ukupno 24,75 MB keš memorije, a ovaj povećani volumen se djelimično koristi u procesorima s osam i deset jezgara novog talasa.

Kao rezultat toga, svi Skylake-X su postali jedinstveni u dizajnu, ali negativna strana ovog ujedinjenja bila je široka upotreba vrlo velike poluvodičke matrice s površinom od oko 485 mm2, što je više od dva i pol puta veće od područje matrice Coffee Lake Refresh sa osam jezgara. To znači da bilo koji od LGA2066 procesora devetohiljaditih serija ima znatno veću cijenu u odnosu na isti Core i9-9900K. Ali uprkos tome, osmojezgarni Core i9-9800X u zvaničnom cenovniku košta samo 100 dolara više od Core i9-9900K. Stoga je razumno pretpostaviti da proizvodnja procesora s osam i deset jezgara baziranih na kristalima od 18 jezgara ipak ima nekog ekonomskog smisla za Intel, na primjer, kompanija koristi ovu priliku za prodaju poluvodičkih kristala sa velikim brojem proizvodnje. nedostaci, koji do sada nisu mogli naći dostojnu upotrebu.

Više o deset-jezgarnim Core i9-9900X i Core i9-9820X

Za testiranje smo uzeli dva deset-jezgarna procesora „novog talasa“ - Core i9-9900X i Core i9-9820X. Iako su ovi CPU-i prešli na novi HCC kristal, nisu se toliko promijenili u poređenju sa Core i9-7900X. Obično, kada je puštao druge generacije procesora za prethodne verzije HEDT platforme, Intel ih je prebacio na noviju mikroarhitekturu, ali to se sada nije dogodilo. Promjene su utjecale samo na numeričke parametre, ali kvalitativno u obliku Core i9-9900X i Core i9-9820X ​​imamo gotovo istu stvar koju je nudio deset-jezgreni Core i9-7900X iz 2017. godine.

Ali druga generacija Skylake-X nema nikakvih problema sa kompatibilnošću: oni odlično rade na postojećim LGA2066 matičnim pločama baziranim na Intel X299 sistemskom logičkom setu. Kao i njihovi prethodnici, imaju četverokanalni DDR4 memorijski kontroler, a ugrađeni PCI Express 3.0 kontroler podržava 44 trake, koje se u teoriji mogu podijeliti na proizvoljan broj slotova - od tri do jedanaest.

Međutim, HCC poluvodički kristal koji leži u osnovi Core i9-9900X i Core i9-9820X ​​donekle se razlikuje od kristala koji su ranije korišteni u starijem Skylake-X-u. Iako je formalni stepping zadržao M0 broj, što je bilo tipično za početne verzije Skylake-X sa više od 12 jezgara, Intel je sada počeo da koristi modifikovane litografske maske u procesu proizvodnje zbog upotrebe zrelijeg 14++ nm procesna tehnologija umjesto prethodne 14+ nm procesne tehnologije. Ključna razlika između tehnologija je nešto veći korak između tranzistorskih kapija, što, kao što smo već vidjeli kod Coffee Lakea, ima pozitivan učinak na frekvencijski potencijal.

Na nivou mikroarhitekture nema nikakvih promjena. Iznenađujuće, novi Skylake-X Refresh procesori nisu čak ni uključivali nikakve hardverske popravke za borbu protiv Meltdown i Spectre ranjivosti. I to je vrlo čudno s obzirom na činjenicu da su se u paralelnom proizvodu Coffee Lake Refresh, objavljenom u isto vrijeme, već pojavili određeni zakrpe. Na primjer, moderni LGA1151v2 procesori su zaštićeni od Meltdown (varijanta 3) i L1TF (varijanta 5) napada na hardverskom nivou.

Ali to čak nije ni najuvredljivija stvar. Glavni razlog frustracije je nedostatak bilo kakvih promjena u shemi kombiniranja komponenti procesora u jednu cjelinu. Skylake-X Refresh nastavlja da koristi peer-to-peer mesh mrežu prekrivenu na vrhu niza procesorskih jezgara. Ova šema međujezgrene veze dobro funkcionira sa značajnim povećanjem broja jezgara u serverskim procesorima, ali za HEDT proizvode s ne previše velikim brojem jezgara mnogo je lošije prilagođena tradicionalnoj prstenastoj sabirnici, što uzrokuje dramatično povećanje latencije . Jedna od metoda za suzbijanje ovog negativnog efekta mogla bi biti ubrzavanje Mesh veza, ali ovdje sve ostaje isto. Radna frekvencija interkonekata u prethodnom i trenutnom Skylake-X-u je postavljena na 2,4 GHz, tako da L3 keš i memorijski kontroler LGA2066 procesora imaju primjetno lošiju latenciju u odnosu na masivni Coffee Lake Refresh. Istina, to je dijelom nadoknađeno proširenom keš memorijom drugog nivoa, koja u Skylake-X ima zapreminu od 1 MB po jezgri, a ne četiri puta manje.

Sve ovo se lako može ilustrovati grafom kašnjenja memorijskog podsistema trenutne generacije Skylake-X procesora u poređenju sa Coffee Lake Refresh. To jasno pokazuje nedostatak poboljšanja u situaciji kašnjenja novih HEDT procesora.

Ali novi deset-jezgarni procesori mogu se pohvaliti napretkom u brzinama takta i veličini keš memorije. Na primjer, Core i9-9900X ima oštećenu L3 keš memoriju od 19,25 MB, što je 40% veće od veličine keš memorije u prethodnom desetjezgrenom procesoru, Core i9-7900X. Osnovna frekvencija novog modela povećana je sa 3,3 na 3,5 GHz, ali maksimalna frekvencija Core i9-9900X u turbo modu može dostići istih 4,5 GHz koliko je bilo dostupno desetojezgrenom procesoru prethodne generacije. U oba slučaja, postizanje 4,5 GHz zahtijeva korištenje Turbo Boost Max 3.0 tehnologije; sa tradicionalnim turbo modom, maksimalna frekvencija za Core i9-9900X je 4,4 GHz.

Međutim, u praksi je situacija s frekvencijama Core i9-9900X nešto drugačija. Kada su sva jezgra učitana, procesor radi na 4,1 GHz.

Ako ovo opterećenje koristi AVX instrukcije, frekvencija procesora se smanjuje na 3,8 GHz.

A najzahtjevnije 512-bitne instrukcije iz novog seta AVX-512, pri punom opterećenju svih jezgara, prisiljavaju procesor da uspori na 3,4 GHz, što je, treba napomenuti, čak niže od deklarirane nominalne frekvencije u specifikacijama.

Ako govorimo o deset-jezgarnom Core i9-9820X, koji je korak niže, razlikuje se od starijeg brata uglavnom po količini keš memorije trećeg nivoa, koja je smanjena na 16,5 MB. Nazivne frekvencije su također nešto niže, ali ne smijemo zaboraviti da svi Intel HEDT procesori imaju besplatne množitelje, što će entuzijastima omogućiti da ignorišu ovaj nedostatak.

Međutim, nominalna frekvencija Core i9-9820X ​​je 3,3 GHz, a maksimalna frekvencija u turbo modu je 4,1 ili 4,2 GHz, ovisno o tome da li govorimo o Turbo Boost 2.0 ili Turbo Boost Max 3.0 tehnologiji.

U praksi, kada se radi sa procesorom sa zadanim postavkama i opterećenjem na svim jezgrama, Core i9-9820X ​​može raditi na frekvenciji od 4,0 GHz.

Ako opterećenje koristi AVX instrukcije, procesor smanjuje radnu frekvenciju na 3,8 GHz.

A u AVX-512 modu, frekvencija Core i9-9820X ​​pada na svoju nominalnu vrijednost od 3,3 GHz.

Govoreći o tome kako su novi deset-jezgarni LGA2066 procesori bolji od starog Core i9-7900X, ne možemo a da se ne prisjetimo prelaska na korištenje efikasnijeg internog termalnog interfejsa. Poklopac za rasipanje topline je sada zalemljen na matricu na sličan način kao i Coffee Lake Refresh. Intel kaže da se zbog toga novi procesori efikasnije hlade i rade na nižim temperaturama, ali postoje dva upozorenja. Prvo, lem koji Intel koristi nije posebno popularan među overklokerima, jer je manje efikasan od tečnog metala. I drugo, sada je procedura skalpiranja nedostupna većini entuzijasta: postalo je vrlo teško ukloniti poklopac bez oštećenja procesora, pa je izuzetno teško poboljšati postojeći termalni interfejs.

Da zaključimo priču o karakteristikama Core i9-9900X i Core i9-9820X, vrijedi spomenuti cijene. Ovdje Intel nije pokazao nimalo mašte i postavio je cijenu starijeg deset-jezgrenog Core i9-9900X na istih 989 dolara koliko je tražio za Core i9-7900X procesor prethodne generacije. Ali Core i9-9820X ​​košta 100 dolara manje, što ga čini atraktivnijom ponudom za entuzijaste, jer 15% manja L3 keš memorija vjerovatno neće imati značajan utjecaj na performanse, a nominalne brzine takta za prave entuzijaste visokih performansi nemaju značenja.

izvor: 3dnews.ru