La plataforma LGA2066 i els processadors de la família Skylake-X van ser introduïts per Intel fa més d'un any i mig. Inicialment, aquesta solució estava dirigida per l'empresa al segment HEDT, és a dir, a sistemes d'alt rendiment per als usuaris que creen i processen contingut, perquè Skylake-X contenia un nombre significativament més gran de nuclis informàtics en comparació amb els representants habituals de Kaby. Famílies Lake i Coffee Lake.
No obstant això, en el temps que ha passat des de la introducció de Skylake-X, el panorama del mercat de processadors ha canviat significativament, i avui dia les CPU bastant assequibles poden tenir sis o fins i tot vuit nuclis de processament, i CPU convencionals prometedores, que haurien de ser llançades dins de aquest any, pot tenir deu o fins i tot dotze nuclis. Això fa que Skylake-X sigui un xip inútil? Molt probablement no. En primer lloc, entre els representants d'aquesta sèrie hi ha ofertes amb nuclis 16 i 18, i definitivament no hi haurà opcions massives com aquestes al mercat en un futur proper. En segon lloc, la plataforma LGA2066 té altres avantatges que la distingeixen dels processadors de consum convencionals, com la superioritat en el nombre de canals de memòria i els carrils PCI Express disponibles.
Per tant, l'actualització estètica de la línia Skylake-X, que el gegant dels microprocessadors va dur a terme a finals de l'any passat, semblava força lògica: encaixava perfectament amb el calendari d'anuncis anual d'Intel. No obstant això, l'actitud del fabricant envers els seus nous productes HEDT va ser una mica sorprenent: l'empresa no només no va revisar els preus, sinó que també es va negar a proporcionar mostres de processadors a la premsa informàtica, limitant-se només a una presentació formal i al posterior inici de vendes. .
Aparentment, la companyia considerava que el nou Skylake-X eren productes secundaris i poc interessants, però no estem d'acord fonamentalment amb aquesta formulació. Sí, el nombre de nuclis informàtics per als representants d'aquesta gamma de models no va augmentar durant el procés d'actualització. Tanmateix, incorporen altres millores interessants: els nous productes han augmentat la velocitat del rellotge, la capacitat de memòria cau L3 augmentada i una interfície tèrmica interna millorada. Per tant, encara vam decidir prestar una mica d'atenció a l'actualitzat Skylake-X, en el qual ens va ajudar molt la botiga d'informàtica Regard, que va acceptar proporcionar un parell de nous processadors LGA2066 de deu nuclis per a la investigació: Core i9-9820X i Core i9-9900X.
A més, des del mateix moment de l'anunci de Skylake-X Refresh, ens va perseguir la pregunta: per què Intel va triar un nom semblant confusament al popular Core i9-9900K de vuit nuclis per al processador HEDT de deu nuclis més antic? Què vol dir això? I ara tenim l'oportunitat d'esbrinar-ho...
Gamma Skylake-X Refresh
Intel va anunciar l'aparició de nous processadors LGA2066 amb números de model de la sèrie nou mil·lena a l'octubre de l'any passat. Els nous productes incloïen set models: sis processadors de la sèrie Core i9 amb un nombre de nuclis de 10 a 18 i un model Core i7 de vuit nuclis, un de nivell d'entrada condicional. No hi ha processadors de sis nuclis o quatre nuclis per a LGA2066 a la nova generació, cosa que no és sorprenent donat el ràpid creixement de les capacitats de la plataforma LGA1151v2.
| Nuclis/fils | Freqüència base, GHz | Freqüència turbo, GHz | memòria cau L3, MB | Память | TDP, W | Preu | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | 1 dòlars |
| Core i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | 1 dòlars |
| Core i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 dòlars |
| Core i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 dòlars |
| Core i9-9900X | 10/20 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $989 |
| Core i9-9820X | 10/20 | 3,3 | 4,2 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $889 |
| Core i7-9800X | 8/16 | 3,8 | 4,5 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $589 |
El canvi més notable en els processadors enumerats a la taula, en comparació amb els models anteriors de la sèrie Skylake-X 200, va ser l'augment de la velocitat del rellotge. Les freqüències nominals han augmentat en 600-200 MHz, i les freqüències màximes aconseguides quan s'activa el mode turbo han augmentat en 300-1,375 MHz. A més, els representants més joves de la sèrie han augmentat el volum de la memòria cau de tercer nivell. Anteriorment, es calculava basant-se en la regla d'"2 MB per nucli", però ara cada nucli pot tenir fins a aproximadament 7 MB de memòria cau. I per últim, s'ha desbloquejat completament el controlador PCI Express del Core i9800-44X de vuit nuclis, gràcies al qual aquest processador té a la seva disposició els 10 carrils, que abans només estaven disponibles en processadors amb XNUMX o més nuclis.
Tanmateix, tots aquests agradables canvis van suposar un augment de la generació de calor. Mentre que la primera generació Skylake-X tenia un paquet tèrmic limitat a 140 W, els nous processadors augmenten la característica TDP a 165 W. És a dir, per l'augment de freqüències que s'assignen als nous processadors sense cap canvi fonamental en el procés tecnològic de 14 nm utilitzat per a la seva producció, cal pagar amb límits energètics i tèrmics ampliats.
És cert que Intel afirma que la introducció de la tercera versió de la tecnologia de producció, amb el nom en codi 14++ nm, que ara s'utilitza per produir processadors Coffee Lake i Coffee Lake Refresh, va permetre augmentar les característiques de velocitat. I si no fos per això, l'alliberament de calor podria ser encara més gran. Però no hi ha cap motiu per témer que el nou Skylake-X sigui susceptible de sobreescalfar-se. El material d'interfície tèrmica millorat sota la coberta de distribució de calor hauria de reduir les temperatures de funcionament dels nous processadors. El lloc de la pasta tèrmica de polímer utilitzada anteriorment es va ocupar per soldadura amb una conductivitat tèrmica òbviament més alta.
Però tot el que s'ha esmentat anteriorment és només la punta de l'iceberg. El fet és que el canvi en les especificacions, i principalment l'augment del volum de la memòria cau de tercer nivell, té una base molt més inesperada. Ara, per produir processadors HEDT, Intel ha començat a utilitzar cristalls semiconductors que tenen un significat lleugerament diferent.
Això significa el següent: Els processadors HEDT sempre han estat una varietat de xips de servidor d'escriptori. Tradicionalment, Intel prenia modificacions més joves del Xeon, hi adaptava el controlador de memòria i algunes altres característiques i les transferia a l'entorn d'escriptori. Al mateix temps, mentre que per als seus productes de servidor Intel va produir tres versions de cristalls semiconductors: LCC (Low Core Count) amb 10 nuclis, HCC (High Core Count) amb 18 nuclis i XCC (eXtreme Core Count) amb 28 nuclis, en escriptori. Els processadors HEDT inclouen només les versions més senzilles de cristalls. Així, els processadors Skylake-X de primera generació amb 6, 8 i 10 nuclis utilitzaven un cristall LCC, i les modificacions amb 12, 14, 16 i 18 nuclis utilitzaven un cristall HCC.
A l'actualitzat Skylake-X, del qual parlem avui, ja no s'utilitza la versió de gamma baixa del cristall LCC. Tots els nous processadors HEDT de la sèrie nou milè, incloses les versions de vuit i deu nuclis, es basen en el cristall HCC. És a dir, fins i tot el Core i7-9800X o el Core i9-9900X tenen potencialment 18 nuclis, però una part important d'ells està bloquejat al maquinari en l'etapa de producció.
Aquesta decisió, estranya a primera vista, es va prendre precisament per augmentar la quantitat de memòria cau en els nous processadors. L'estructura interna de Skylake-X suposa que a cada nucli informàtic se li assigna una part de memòria cau amb un volum d'1,375 MB. I si el mateix Core i9-9900X hagués utilitzat un cristall LCC de gamma baixa, aquest processador sens dubte no hauria pogut obtenir més de 13,75 MB de memòria cau L3. La matriu HCC més gran és més flexible en aquest sentit, té un total de 24,75 MB de memòria cau i aquest volum augmentat s'utilitza parcialment en els processadors de vuit i deu nuclis de la nova onada.
Com a resultat, tots els Skylake-X es van unificar en el disseny, però l'inconvenient d'aquesta unificació va ser l'ús generalitzat d'una matriu semiconductora molt gran amb una àrea d'uns 485 mm2, que és més de dues vegades i mitja més gran que la zona de matriu del Coffee Lake Refresh de vuit nuclis. Això vol dir que qualsevol dels processadors LGA2066 de la sèrie nou mil·lèsima té un cost significativament superior en comparació amb el mateix Core i9-9900K. Però malgrat això, el Core i9-9800X de vuit nuclis de la llista de preus oficial té un preu de només 100 dòlars més que el Core i9-9900K. Per tant, és raonable suposar que la producció de processadors de vuit i deu nuclis basats en cristalls de 18 nuclis encara té un cert sentit econòmic per a Intel, per exemple, la companyia aprofita aquesta oportunitat per vendre cristalls semiconductors amb un gran nombre de fabricació. defectes, que fins ara no podien trobar un ús digne.
Més informació sobre el Core i9-9900X de deu nuclis i el Core i9-9820X
Per provar, vam agafar dos processadors de deu nuclis de la "nova onada": Core i9-9900X i Core i9-9820X. Tot i que aquestes CPU s'han traslladat a un nou cristall HCC, no han canviat gaire en comparació amb el Core i9-7900X. Normalment, quan es llançaven segones generacions de processadors per a versions anteriors de la plataforma HEDT, Intel els transferia a una microarquitectura més nova, però això no ha passat ara. Els canvis només van afectar els paràmetres numèrics, però qualitativament, en forma de Core i9-9900X i Core i9-9820X, tenim gairebé el mateix que oferia el Core i9-7900X de deu nuclis de 2017.
Però la segona generació Skylake-X no té cap problema de compatibilitat: funcionen de manera excel·lent a les plaques base LGA2066 existents basades en el conjunt lògic del sistema Intel X299. Igual que els seus predecessors, tenen un controlador de memòria DDR4 de quatre canals i el controlador PCI Express 3.0 integrat admet 44 carrils, que en teoria es poden dividir en un nombre arbitrari de ranures: de tres a onze.
Tanmateix, el cristall semiconductor HCC subjacent al Core i9-9900X i al Core i9-9820X és una mica diferent dels cristalls que es van utilitzar anteriorment a l'antic Skylake-X. Tot i que el pas formal va mantenir el número M0, que era típic de les versions inicials de Skylake-X amb més de 12 nuclis, Intel ara va començar a utilitzar màscares litogràfiques modificades en el procés de producció a causa de l'ús d'un 14++ nm més madur. tecnologia de procés en lloc de la tecnologia de procés anterior de més de 14 nm. La diferència clau entre les tecnologies és el to lleugerament més gran entre les portes del transistor, que, com ja hem vist amb Coffee Lake, té un efecte positiu en el potencial de freqüència.
A nivell de microarquitectura, no hi ha cap canvi. Sorprenentment, els nous processadors Skylake-X Refresh ni tan sols van incloure cap correcció de maquinari per combatre les vulnerabilitats de Meltdown i Spectre. I això és molt estrany tenint en compte que en el producte paral·lel Coffee Lake Refresh, llançat al mateix temps, ja havien aparegut certs pegats. Per exemple, els processadors LGA1151v2 moderns estan protegits dels atacs Meltdown (Variant 3) i L1TF (Variant 5) a nivell de maquinari.
Però això ni tan sols és el més ofensiu. El motiu principal de la frustració és la manca de canvis en l'esquema de combinació de components del processador en un sol tot. Skylake-X Refresh continua utilitzant una xarxa de malla peer-to-peer superposada a una sèrie de nuclis de processador. Aquest esquema de connexió entre nuclis funciona bé amb un augment significatiu del nombre de nuclis en els processadors del servidor, però per als productes HEDT amb un nombre no massa elevat de nuclis és molt pitjor per a un bus d'anell tradicional, provocant un augment espectacular de les latències. . Un dels mètodes per combatre aquest efecte negatiu podria ser accelerar les connexions Mesh, però aquí tot segueix igual. La freqüència de funcionament de les interconnexions tant a l'anterior com a l'actual Skylake-X s'estableix en 2,4 GHz, de manera que la memòria cau L3 i el controlador de memòria dels processadors LGA2066 tenen una latència notablement pitjor en comparació amb l'enorme Coffee Lake Refresh. És cert que això es compensa en part per la memòria cau de segon nivell ampliada, que a Skylake-X té un volum d'1 MB per nucli, i no quatre vegades menys.
Tot això es pot il·lustrar fàcilment amb un gràfic de la latència del subsistema de memòria dels processadors Skylake-X de la generació actual en comparació amb Coffee Lake Refresh. Mostra clarament la manca de millora en la situació de latència dels nous processadors HEDT.
Però els nous processadors de deu nuclis poden presumir del progrés en la velocitat del rellotge i la mida de la memòria cau. Per exemple, el Core i9-9900X té una memòria cau L3 victimitzada de 19,25 MB, que és un 40% més gran que la mida de la memòria cau del processador anterior de deu nuclis, Core i9-7900X. La freqüència base del nou model ha augmentat de 3,3 a 3,5 GHz, però la freqüència màxima del Core i9-9900X en mode turbo pot arribar als mateixos 4,5 GHz que estava disponible per al processador de deu nuclis de la generació anterior. En ambdós casos, arribar a 4,5 GHz requereix l'ús de la tecnologia Turbo Boost Max 3.0; amb el mode turbo tradicional, la freqüència màxima per al Core i9-9900X és de 4,4 GHz.
Tanmateix, a la pràctica, la situació amb les freqüències del Core i9-9900X és una mica diferent. Quan es carreguen tots els nuclis, el processador funciona a 4,1 GHz.
Si aquesta càrrega utilitza instruccions AVX, la freqüència del processador es redueix a 3,8 GHz.
I les instruccions de 512 bits més intensives en recursos del nou conjunt AVX-512, a plena càrrega en tots els nuclis, obliguen el processador a reduir la velocitat a 3,4 GHz, que, cal assenyalar, és fins i tot inferior a la freqüència nominal declarada. en les especificacions.
Si parlem del Core i9-9820X de deu nuclis, que és un pas més baix, es diferencia del seu germà gran principalment per la quantitat de memòria cau de tercer nivell, que es redueix a 16,5 MB. Les freqüències nominals també són lleugerament inferiors, però no hem d'oblidar que tots els processadors Intel HEDT tenen multiplicadors gratuïts, cosa que permetrà als entusiastes ignorar aquest inconvenient.
Tanmateix, la freqüència nominal del Core i9-9820X és de 3,3 GHz, i la freqüència màxima en mode turbo és de 4,1 o 4,2 GHz, depenent de si parlem de tecnologia Turbo Boost 2.0 o Turbo Boost Max 3.0.
A la pràctica, quan s'utilitza el processador amb la configuració predeterminada i la càrrega en tots els nuclis, el Core i9-9820X és capaç de funcionar a una freqüència de 4,0 GHz.
Si la càrrega utilitza instruccions AVX, el processador redueix la freqüència de funcionament a 3,8 GHz.
I en el mode AVX-512, la freqüència del Core i9-9820X baixa fins al seu valor nominal de 3,3 GHz.
Parlant de com els nous processadors LGA2066 de deu nuclis són millors que l'antic Core i9-7900X, no podem deixar de recordar la transició a l'ús d'una interfície tèrmica interna més eficient. La tapa de dissipació de calor ara està soldada a la matriu d'una manera similar a la del Coffee Lake Refresh. Intel diu que a causa d'això, els nous processadors es refreden de manera més eficient i funcionen a temperatures més baixes, però hi ha dues advertències. En primer lloc, la soldadura que utilitza Intel no és especialment popular entre els overclockers, ja que és menys eficient que el metall líquid. I en segon lloc, ara el procediment de scalping és inaccessible per a la majoria dels entusiastes: s'ha tornat molt difícil treure la coberta sense danyar el processador, per la qual cosa és extremadament difícil millorar la interfície tèrmica existent.
Per concloure la història sobre les característiques dels Core i9-9900X i Core i9-9820X, val la pena esmentar els preus. Aquí, Intel no va mostrar cap imaginació i va establir el preu del Core i9-9900X de deu nuclis més antic en els mateixos 989 dòlars que va demanar per al processador Core i9-7900X de la generació anterior. Però el Core i9-9820X costa 100 dòlars menys, cosa que el converteix en una oferta més atractiva per als entusiastes, perquè és poc probable que la memòria cau L15 un 3% més petita tingui cap impacte significatiu en el rendiment i les velocitats de rellotge nominals per als entusiastes reals d'alt rendiment. no tenen significats.
Font: 3dnews.ru