Už uplynul více než rok od chvíle, kdy . Ale čas běží, vše se mění, a nyní Intel představil čerstvou řadu procesorů 10. generace Intel Core i9-10900K. Jaké překvapení nám tyto procesory připravily a opravdu se všechno mění — pojďme si o tom teď promluvit.
Comet Lake-S
kódové jméno 10. generace procesorů Intel Core — Comet Lake. A ano, stále je to 14 nm. Další refresh , který sami v Intelu nazývají „evolucí“. Jejich právo. Ať si říkají, jak chtějí. My se zatím podíváme, co se v novém поколении změnilo ve srovnání s minulým, devátým. A zjistíme, jak daleko se i9-10900K od i9-9900K vzdálil. Takže jdeme na to.
Změna socketu
(Socket H4) byl vyvinut v roce 2015 a vydržel celých 5 let, přičemž zažil hned čtyři generace procesorů, což obecně není typické pro společnost Intel, která má ve zvyku měnit socket každé dva roky. Je však třeba poznamenat, že společnost tento moment kompenzovala mnoha nekompatibilitami mezi novými/stávajícími procesory a chipsety...
Ano, nic netrvá věčně a Intel současně s vydáním 10. generace uvedla nový socket — LGA 1200 (Socket H5). I když je kompatibilní s již existujícími chladicími systémy (75 mm), iluzorní naděje, že je nebudeme muset měnit, se rozplynula po prvních předběžných testech. Ale o tom později.
Více jader, vyšší frekvence
Tradiční postup Intelu v případě nanometrů: pokud neměníš , přidej jádra a zvyš frekvence. A tentokrát to opět zabralo.
Procesoru Intel i9-10900K přibyly dvě jádra, tedy 4 vlákna v (HT). V důsledku toho se celkový počet jader zvýšil na 10 a počet vláken na 20.
Jelikož se výrobní proces nezměnil, požadavky na odvod tepla, nebo , vzrostly z 95 W na 125 W — tedy více než o 30 %. Připomínám, že se jedná o údaje při práci všech jader na základní frekvenci. Ochladit tuto „pec“ vzduchem je velmi obtížné. Bylo by žádoucí použít vodní chlazení (WCs). Ale i tady je jistý háček.
Pokud se základní frekvence nového procesoru zvýšila pouze o 100 MHz — z 3,6 na 3,7, pak s Všechno je teď zajímavější. Pokud si pamatujete, i9-9900K byl schopen dosáhnout při Turbo Boostu 5 GHz na jedno jádro (vzácně na dvě), 4,8 GHz na dvě jádra, zatímco zbývající běžela na 4,7 GHz. U i9-10900K nyní jedno jádro pracuje na 5,1-5,2 GHz, zatímco všechna ostatní na 4,7 GHz. Ale to nebylo vše, co Intel udělal.
Kromě už známé technologie Turbo Boost se objevil mega superspeed boost. Oficiálně se nazývá Thermal Velocity Boost (TVB). Je třeba poznamenat, že tato technologie byla zavedena již v osmém generaci Intel Core, ale získali ji pouze vybraní zástupci. Například mi jsou známy i9-9980HK a i9-9880H.
Podstatou technologie je, že při určité teplotě procesoru může frekvence jednoho nebo několika jader stoupnout nad Turbo Boost. Přidaná frekvence závisí na tom, jak moc je pracovní teplota procesoru pod maximální. Maximální frekvence jader procesoru s aktivovanou technologií Intel Thermal Velocity Boost je dosažena při pracovní teplotě nevyšší než 50 °C. V důsledku toho se v režimu TVB taktovací frekvence jednoho jádra zvyšuje až na 5,3 GHz, zatímco ostatní jádra na 4,9 GHz.
Protože v nové generaci jader přibylo o dvě více, v maximálním automatickém přetaktování s veškerými typy „boostů“ tento „sporák“ produkuje až 250 W, což už představuje výzvu i pro vodní chlazení, zejména v kompaktním provedení skříně, bez externího vodního bloku...
Vysvětlili jsme jádra, objasnili frekvence, postěžovali jsme si na socket, pojďme dál. K hlavním změnám lze přidat mírně zvýšenou L3 cache a zvýšenou frekvenci podporované operační paměti — z DDR-2666 na DDR4-2933. To je vlastně vše. Intel ani neaktualizoval integrované grafické jádro. Velikost operační paměti se také nezměnila, stejných 128 GB přešlo z předchozí generace. Takže jako obvykle s refreshy: přidali jádra a frekvence, i když změnili socket. Žádné další podstatné změny, alespoň co se týče serverů, nejsou. Navrhuji přejít k testování a podívat se, jak se výkon nové generace změnil ve srovnání s minulou.
Testování
V testování se podílejí dva procesory řady Intel Core:
- Devátá generace i9-9900K
- Desátá generace i9-10900K
Takticko-technické parametry platforem
Procesory Intel i9-9900K
- Základní deska: Asus PRIME Q370M-C
- RAM: 16 GB DDR4-2666 MT/s Kingston (2 pcs)
- SSD: 240 GB Patriot Burst (2 pcs in RAID 1 — a habit developed over the years).
Intel i9-10900K processors
- Motherboard: ASUS Pro WS W480-ACE
- RAM: 16 GB DDR4-2933 MT/s Kingston (2 pcs)
- SSD: 240 GB Patriot Burst 2 pcs in RAID 1.
Both configurations use single-unit platforms with liquid cooling. However, there is a nuance… To maintain TVB frequencies and properly 'supply' the Intel i9-10900K, we had to build a powerful custom water-cooling system (further referred to as CWS) for the 10th generation Core platform. This required some effort (and quite a lot), but this solution allowed us to achieve stable 4.9 GHz per core under peak loads without exceeding a temperature threshold of 68 degrees. Hats off to the heroes of customization.
Here, I would like to make a slight digression and explain that this approach is driven solely by pragmatic considerations. We look for technical solutions that deliver maximum performance with minimal rack utilization while ensuring reasonable costs. At the same time, we do not engage in overclocking 'hardware' and use only the functionality that was provided by hardware developers. For instance, standard overclocking profiles, if the platform has any at all. No manual setting of timings, frequencies, or voltages. This allows us to avoid various surprises. As does the preliminary testing we conduct before handing the final solutions to clients.
We always test in single-unit configurations, and this is not by chance — such testing is quite sufficient to ensure the reliability of the solution found. As a result, the client receives verified equipment and maximum speed at minimal cost.
Returning to our i9-10900K, I note that the temperature of none of the compared processors rose above 68 degrees. This means that the solution, among other advantages, also has a good overclocking potential.
Software part: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.8.2003).
Kernel: UEK R5 4.14.35-1902.303.4.1.el7uek.x86_64
Optimizations made compared to the standard installation: added kernel boot options elevator=noop selinux=0
Testování bylo provedeno se všemi záplatami proti útokům Spectre, Meltdown a Foreshadow, které byly zpětně portovány do tohoto jádra.
Testy, které byly použity
1. Sysbench
2. Geekbench
3. Phoronix Test Suite
Podrobný popis testů
Test Geekbench
Soubor testů prováděných v jednovláknovém a vícevstupovém režimu. V důsledku toho se vygeneruje určitý výkonový index pro oba režimy. V tomto testu se zaměříme na dva základní ukazatele:
- Single-Core Score — jednovláknové testy.
- Multi-Core Score — vícevstupové testy.
Jednotky měření: abstraktní "papoušci". Čím více "papoušků", tím lépe.
Test Sysbench
Sysbench je balík testů (nebo benchmarků) pro hodnocení výkonu různých subsystémů počítače: procesor, operační paměť, úložiště dat. Test je víceračný, na všech jádrech. V tomto testu jsem měřil jeden ukazatel: CPU speed events per second — počet operací vykonaných procesorem za sekundu. Čím vyšší hodnota, tím výkonnější systém.
Test Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite je velmi bohatý balík testů. Téměř všechny prezentované testy jsou vícevstupové. Výjimku tvoří pouze dva z nich: jednovláknové testy Himeno a LAME MP3 Encoding.
V těchto testech čím vyšší ukazatel, tím lépe.
- Vícevstupový test John the Ripper pro správu hesel. Vezměme si kryptografický algoritmus Blowfish. Měří počet operací za sekundu.
- Test Himeno — lineární řešitel pro tlakové Poissonovy rovnice, používající bodovou metodu Jacobi.
- 7-Zip Compression — test 7-Zip s využitím p7zip s integrovanou funkcí pro měření výkonu.
- OpenSSL — balík nástrojů implementujících protokoly SSL (Secure Sockets Layer) a TLS (Transport Layer Security). Měří výkon RSA 4096-bit OpenSSL.
- Apache Benchmark — test měří, kolik požadavků za sekundu může daný systém zvládnout při provádění 1 000 000 požadavků, přičemž 100 požadavků je prováděno současně.
A zde platí, že méně je lépe — ve všech testech se měří čas jeho dokončení.
- C-Ray testuje výkon CPU při výpočtech s čísly s plovoucí desetinnou čárkou. Tento test je víceračný (16 vláken na jádro), vystřelí 8 paprsků z každého pixelu pro vyhlazení a vygeneruje obrázek 1600×1200. Měří se doba trvání testu.
- Komprese BZIP2 — test měří čas potřebný k zkomprimování souboru (balíček .tar zdrojového kódu jádra Linux) pomocí komprese BZIP2.
- Kódování audiodat. Test LAME MP3 Encoding se provádí jedním vláknem. Měří se čas průchodu testem.
- Kódování videodat. Test ffmpeg x264 — vícestopový. Měří se čas průchodu testem.
Výsledky testování
i9-10900K je lepší než předchůdce až o 44%. Podle mého názoru je výsledek jednoduše skvělý.
Rozdíl v jednovláknovém testu je pouze 6,7%, což je vlastně očekávatelné: rozdíl mezi 5 GHz a 5,3 GHz, — právě těch 300 MHz. To je právě 6 %. A o tom se mluvilo 🙂
Ale v mnohovláknovém testu „papoušků“ má novinka skoro o 33% více. Zde hrála důležitou roli TVB, který jsme mohli téměř maximálně využít s vlastní vodní chlazením. V maximu teplota ve testu nevystoupila výše než 62 stupňů, a jádra pracovala na frekvenci 4,9 GHz.
Rozdíl 52,5%. Také, jako v testech Sysbench a vícestopovém Geekbench, se tak významný náskok dosahuje díky vodnímu chlazení a TVB. Teplota nejteplejšího jádra — 66 stupňů.
V tomto testu je rozdíl mezi procesory různých generací 35,7%. A to je právě ten test, který 100 % času drží procesor pod maximálním zatížením, zahřívající ho na 67-68 stupňů.
97,8%. Pravděpodobnost téměř dvojnásobného vítězství díky 2 jádrům a trochu megahertzům je „extrémně malá“. Proto je výsledek spíše podobný anomálii. Předpokládám, že zde má místo buď optimalizace samotného testu, nebo optimalizace procesoru. Možná obojí. Na výsledky tohoto testu se proto v tomto případě spoléhat nebudeme. I když ukazatel působí působivě.
A tady si jsem naprosto jistý, byla provedena optimalizace v samotném testu. To dokládají i opakované testy AMD Ryzen, které ho procházejí výrazně lépe, přičemž Ryzeny nejsou tak silné v jednovláknových testech. Proto výhoda 65% nepůjde do počtu. Ale o tom se prostě nedalo nemluvit. Přesto, že jedno píšeme — dvě v mysli držíme.
Rozdíl mezi generacemi — 44,7%. Tady je vše na férové bázi, takže výsledek se započítává. Tento test totiž ukazuje maximální výkon při jednovláknovém zatížení. Na jedné straně je vidět práce na vylepšení a optimalizaci jádra - je to prostě refresh, ale něco pod kapotou se zjevně optimalizovalo. Na straně druhé takové výsledky mohou naznačovat, že se nám v předchozím testu s i9-9900K nepodařilo vytáhnout maximum. Budu rád, když se se svými názory podělíte v komentářích.
Desátá generace s přehledem předčí devátou na 50,9%. Což je docela očekávatelné. Tady dominují jádra a frekvence, které přinesl Intel i9-10900K.
Rozdíl mezi generacemi — 6,3%. Podle mého názoru je výsledek celkem sporný. V budoucích článcích zvažuji úplně se tohoto testu vzdát. Důvodem je, že v systémech s více než 36 jádry (72 vlákny) test za standardních nastavení vůbec neprobíhá a rozdíly výsledků se někdy musí počítat do třetího desetinného místa. Tak uvidíme. Můžete se podělit o svůj názor v komentářích.
Rozdíl na 28%. Tady nejsou žádná překvapení, anomálie ani optimalizace. Čistý refresh a nic víc.
i9-10900K předčí i9-9900K na 38,7%. Stejně jako v případě výsledků předchozího testu je rozdíl očekávatelný a dobře ukazuje reálný odstup mezi procesory na stejné mikroarchitektuře.
Takže shrneme závěry. Celkově nic překvapivého - i9-10900K předčí svého předchůdce i9-9900K ve všech testech. Což jsme chtěli dokázat. Cena za to je tepelný výkon. Pokud hledáte nový procesor pro domácí použití a chcete maximálně vytáhnout z desáté generace Core výkon, doporučuji předem přemýšlet o chladicím systému, protože samotné chladiče zde pravděpodobně nebudou stačit.
Nebo k nám přijdete pro dediky. Hotové řešení na dobré platformě a s velmi slušným AIO, které má k dalším přednostem, jak jsme zjistili, ještě i potenciál pro přetaktování.
V testování byly použity dedikované servery na bázi procesorů. Jakýkoliv z nich, stejně jako konfigurace s procesorem i7-9700K, si můžete objednat se slevou 7% s promo kódem INTELHABRPlatnost slevy odpovídá období platby zvolenému při objednávce serveru. Sleva z promo kódu se sčítá se slevou za období. Promo kód je platný do 31. prosince 2020 včetně.
Zdroj: habr.com
