Etwas mehr als ein Jahr ist vergangen, seit Aber die Zeit vergeht, alles verändert sich, und nun hat Intel die frische Reihe der 10. Generation, die Intel Core i9-10900K, herausgebracht. Welche Überraschungen halten diese Prozessoren für uns bereit und ist es wahr, dass sich alles ändert – darüber sprechen wir jetzt.
Comet Lake-S
Der Codename für die 10. Generation der Intel Core Prozessoren ist Comet Lake. Und ja, es handelt sich weiterhin um 14 nm. Ein weiteres Refresh , das Intel selbst als „Evolution“ bezeichnet. Ihnen sei gegönnt. Lassen Sie uns jedoch schauen, was sich in der neuen Generation im Vergleich zur vorherigen, neunten, geändert hat. Und herausfinden, wie weit der i9-10900K vom i9-9900K entfernt ist. Also, los geht's.
Wechsel des Sockels
wurde 2015 entwickelt und hat ganze 5 Jahre durchgehalten, während er gleich vier Generationen von Prozessoren gesehen hat, was bei Intel, das normalerweise alle zwei Jahre den Sockel wechselt, eher untypisch ist. Allerdings sollte erwähnt werden, dass das Unternehmen diesen Umstand mit der Inkompatibilität zwischen neuen/alten Prozessoren und Chipsätzen mehr als wettgemacht hat...
Ja, nichts währt ewig, und Intel hat zeitgleich mit der Einführung der 10. Generation einen neuen Sockel herausgebracht – LGA 1200 (Sockel H5). Obwohl er hinsichtlich der Montageschrauben (75 mm) mit bereits bestehenden Kühlersystemen kompatibel ist, ist die vage Hoffnung, dass diese nicht gewechselt werden müssen, nach den ersten Vorabtests verschwunden. Doch dazu später.
Mehr Kerne, höhere Frequenz
Das ist der traditionelle Weg von Intel bei der Nanometerproblematik: Wenn sich der nicht ändert, füge Kerne hinzu und erhöhe die Frequenzen. Auch diesmal hat es funktioniert.
Der Intel i9-10900K Prozessor erhält zwei zusätzliche Kerne, also 4 Threads durch (HT). Insgesamt erhöht sich die Anzahl der Kerne auf 10 und die Anzahl der Threads auf 20.
Da der Fertigungsprozess unverändert bleibt, haben sich die Anforderungen an die Wärmeabführung oder von 95 W auf 125 W geändert – also um mehr als 30 %. Ich erinnere daran, dass dies die Werte bei Betrieb aller Kerne mit der Basisfrequenz sind. Es ist ziemlich schwierig, diese "Hitzequelle" mit Luft zu kühlen. Es ist ratsam, ein Wasserkühlsystem (Wasserkühlung) zu verwenden. Aber auch hier gibt es einen Haken.
Obwohl die Basisfrequenz des neuen Prozessors nur um 100 MHz – von 3,6 auf 3,7 – gestiegen ist, gibt es mit Es wird immer interessanter. Wenn Sie sich erinnern, kann der i9-9900K im Turbo Boost 5 GHz pro Kern erreichen (selten auch auf zwei Kernen), 4,8 GHz auf zwei Kernen, während die anderen mit 4,7 GHz arbeiten. Im Fall des i9-10900K arbeitet ein Kern jetzt mit 5,1–5,2 GHz, während alle anderen mit 4,7 GHz laufen. Aber damit hat Intel nicht aufgehört.
Neben der bereits bekannten Turbo Boost-Technologie gibt es jetzt den Mega-Super-Turbo-Boost. Offiziell wird er genannt Thermal Velocity Boost (TVB). Es ist bemerkenswert, dass diese Technologie bereits in der achten Generation der Intel Core-Prozessoren eingeführt wurde, aber nur für ausgewählte Modelle verfügbar war. Zum Beispiel sind mir persönlich der i9-9980HK und der i9-9880H bekannt.
Das Konzept der Technologie besteht darin, dass bei einer bestimmten Temperatur des Prozessors die Frequenz eines oder mehrerer Kerne über den Turbo Boost hinaus erhöht wird. Der Anstieg der Frequenz hängt davon ab, wie weit die Betriebstemperatur des Prozessors unter dem Maximum liegt. Die maximale Frequenz der Prozessor-Kerne mit aktivierter Intel Thermal Velocity Boost-Technologie wird erreicht, wenn die Betriebstemperatur 50 °C nicht überschreitet. Infolgedessen wird im TVB-Modus die Taktrate eines Kerns auf 5,3 GHz und die der anderen Kerne auf 4,9 GHz erhöht.
Da in der neuen Generation der Kerne zwei zusätzliche hinzukamen, erzeugt diese "Heizung" bei maximalem Auto-Boost mit allen Arten von "Boosts" bis zu 250 W, was selbst für ein Wasserkühlsystem (WASS) eine Herausforderung darstellt, besonders in einem kompakten Gehäuseformat, ohne den Wasserkühler extern auszulagern…
Über die Kerne wurde gesprochen, die Frequenzen wurden erklärt, über den Sockel gab es Klagen, machen wir weiter. Zu den wichtigsten Änderungen kommt ein leicht vergrößerter L3-Cache und eine erhöhte Frequenz des unterstützten Arbeitsspeichers — von DDR-2666 auf DDR4-2933. Das war’s auch schon im Großen und Ganzen. Intel hat nicht einmal die integrierte Grafikeinheit aktualisiert. Der Volumen des Arbeitsspeichers blieb ebenfalls unverändert, die gleichen 128 GB wurden von der vorherigen Generation übernommen. Das heißt wie immer bei Refreshes: Man hat Kerne und Frequenzen hinzugefügt, tatsächlich wurde auch der Sockel gewechselt. Weitere wesentliche Änderungen gibt es zumindest im Serverbereich nicht. Ich schlage vor, mit den Tests zu beginnen und zu sehen, wie sich die Leistung der neuen Generation im Vergleich zur vorherigen verändert hat.
Testen
An den Tests nehmen zwei Prozessoren der Intel Core Reihe teil:
- Neunte Generation i9-9900K
- Zehnte Generation i9-10900k
Taktisch-technische Spezifikationen der Plattform
Intel i9-9900K Prozessoren
- Mainboard: Asus PRIME Q370M-C
- Arbeitsspeicher: 16 GB DDR4-2666 MT/s Kingston (2 Stück)
- SSD-Speicher: 240 GB Patriot Burst (2 Stück im RAID 1 – eine jahrelang gewohnte Praxis).
Intel i9-10900K Prozessoren
- Mainboard: ASUS Pro WS W480-ACE
- Arbeitsspeicher: 16 GB DDR4-2933 MT/s Kingston (2 Stück)
- SSD-Speicher: 240 GB Patriot Burst, 2 Stück im RAID 1.
In beiden Konfigurationen kommen einheitliche Plattformen mit Wasserkühlung zum Einsatz. Allerdings gibt es einen Haken… Um die TVB-Frequenzen nicht zu verlieren und den Intel i9-10900K erfolgreich zu betreiben, war es notwendig, ein leistungsstarkes maßgeschneidertes Wasserkühlsystem (im Folgenden als „Custom Wasserkühlung“ bezeichnet) für die Plattform der zehnten Core-Generation zu entwickeln. Dies erforderte erhebliche Anstrengungen, aber diese Lösung ermöglichte es uns, bei maximalen Belastungen stabile 4,9 GHz pro Kern zu erreichen, ohne die Temperaturgrenze von 68 Grad zu überschreiten. Ein Hoch auf die Helden der Anpassung.
Hier erlaube ich mir eine kleine Abschweifung vom Thema und möchte erklären, dass dieser Ansatz ausschließlich pragmatische Überlegungen widerspiegelt. Wir finden technische Lösungen, die maximale Leistung bei minimaler Rack-Auslastung bieten, wobei wir gleichzeitig angemessene Kosten erzielen. Dabei betreiben wir kein Übertakten der Hardware und verwenden nur die Funktionen, die von den Hardwareentwicklern vorgesehen sind. Beispielsweise die standardmäßigen Übertaktungsprofile, sofern die Plattform solche überhaupt hat. Es erfolgt keinerlei manuelle Anpassung von Timings, Frequenzen oder Spannungen. Dies ermöglicht es uns, verschiedene Überraschungen zu vermeiden. Ebenso führen wir vor der Übergabe der fertigen Lösungen an die Kunden umfassende Tests durch.
Das Testen in Einheitenkonfigurationen ist ebenfalls kein Zufall — diese Art der Prüfung reicht völlig aus, um die Zuverlässigkeit der gefundenen Lösung zu bestätigen. Am Ende erhält der Kunde geprüfte Hardware und maximale Geschwindigkeit zum minimalen Preis.
In Bezug auf unsere i9-10900K möchte ich darauf hinweisen, dass die Temperatur keines der getesteten Prozessoren über 68 Grad angestiegen ist. Das bedeutet, dass die Lösung neben ihren anderen Vorzügen auch ein gutes Übertaktungspotenzial bietet.
Software-Teil: Betriebssystem CentOS Linux 7 x86_64 (7.8.2003).
Kernel: UEK R5 4.14.35-1902.303.4.1.el7uek.x86_64
Durchgeführte Optimierungen im Vergleich zur Standardinstallation: Kernel-Startoptionen elevator=noop selinux=0 hinzugefügt.
Die Tests wurden mit allen Patches gegen die Spectre-, Meltdown- und Foreshadow-Angriffe durchgeführt, die in diesen Kernel zurückportiert wurden.
Durchgeführte Tests:
1. Sysbench
2. Geekbench
3. Phoronix Test Suite
Detailierte Testbeschreibung:
Geekbench-Test
Paket von Tests, die im Einzel- und Mehrkernmodus durchgeführt werden. Das Ergebnis ist ein Leistungsindex für beide Modi. In diesem Test betrachten wir zwei Hauptkennzahlen:
- Single-Core Score — Einzelkern-Tests.
- Multi-Core Score — Mehrkern-Tests.
Maßeinheiten: abstrakte „Papageien“. Je mehr „Papageien“, desto besser.
Sysbench-Test
Sysbench — ein Benchmark-Paket zur Bewertung der Leistung verschiedener Computerkomponenten: Prozessor, RAM, Speicherlaufwerke. Der Test ist multithreaded und nutzt alle Kerne. In diesem Test habe ich eine Kennzahl gemessen: CPU speed events per second — die Anzahl der vom Prozessor pro Sekunde durchgeführten Operationen. Je höher der Wert, desto leistungsfähiger ist das System.
Phoronix Test Suite
Die Phoronix Test Suite ist ein sehr umfangreiches Testpaket. Fast alle hier präsentierten Tests sind multithreaded. Die einzigen Ausnahmen bilden zwei Tests: die Single-Thread-Tests Himeno und LAME MP3 Encoding.
In diesen Tests gilt: Je größer der Wert, desto besser.
- Multithread-Test John the Ripper zum Knacken von Passwörtern. Wir verwenden den Kryptografie-Algorithmus Blowfish. Misst die Anzahl der Operationen pro Sekunde.
- Der Himeno-Test ist ein linearer Solver für das Poisson-Druckproblem, der die punktuelle Jacobi-Methode verwendet.
- 7-Zip Compression — ein 7-Zip-Test unter Verwendung von p7zip mit integrierter Leistungsbewertungsfunktion.
- OpenSSL ist ein Set von Werkzeugen, die die SSL (Secure Sockets Layer) und TLS (Transport Layer Security) Protokolle implementieren. Misst die Leistung von RSA 4096-Bit OpenSSL.
- Apache Benchmark – Dieser Test misst, wie viele Anfragen pro Sekunde dieses System bei 1.000.000 Anfragen verarbeiten kann, wobei 100 Anfragen gleichzeitig ausgeführt werden.
Je weniger hier, desto besser – alle Tests messen die benötigte Zeit für deren Durchführung.
- C-Ray testet die CPU-Leistung bei Berechnungen mit Fließkommazahlen. Dieser Test ist mehrthreadig (16 Threads pro Kern), schießt 8 Strahlen aus jedem Pixel zur Glättung und generiert ein Bild in 1600×1200. Die Testdauer wird gemessen.
- Parallel BZIP2 Compression – Der Test misst die benötigte Zeit zum Komprimieren einer Datei (ein .tar-Paket des Linux-Kernel-Quellcodes) mit BZIP2-Komprimierung.
- Audio-Daten Kodierung. Der Test LAME MP3 Encoding wird mit einem Thread durchgeführt. Die Zeit für die Durchführung des Tests wird gemessen.
- Video-Daten Kodierung. Der Test ffmpeg x264 ist mehrthreadig. Die Zeit für die Durchführung des Tests wird gemessen.
Testergebnisse
Der i9-10900K übertrifft seinen Vorgänger um 44%fast.
Der Unterschied im Einzel-Thread-Test beträgt nur 6,7%, was durchaus zu erwarten war: der Unterschied zwischen 5 GHz und 5,3 GHz, diese 300 MHz, beträgt genau 6 %. Und das waren schon einige Diskussionen 🙂
Im Multithreading-Test „Papageien“ zeigte das neue Modell fast 33% bessere Ergebnisse. Hier spielte der TVB eine wichtige Rolle, den wir nahezu optimal mit der benutzerdefinierten Kühlung nutzen konnten. Während des Tests stieg die Temperatur nicht über 62 Grad, und die Kerne arbeiteten mit einer Frequenz von 4,9 GHz.
Der Unterschied 52,5%. Wie auch in den Sysbench- und Multithreading-Geekbench-Tests wird dieser erhebliche Vorsprung durch die Kühlung und den TVB erreicht. Die Temperatur des heißesten Kerns beträgt 66 Grad.
In diesem Test beträgt der Unterschied zwischen den Prozessoren verschiedener Generationen 35,7%. Und das ist genau der Test, der den Prozessor 100% der Zeit unter maximaler Last hält und ihn auf 67-68 Grad aufheizt.
97,8%. Die Wahrscheinlichkeit eines nahezu doppelten Vorteils durch 2 Kerne und etwas mehr Megahertz ist „äußerst gering“. Daher ähnelt das Ergebnis eher einer Anomalie. Ich vermute, dass hier entweder eine Optimierung des Tests selbst oder eine Prozessoptimierung vorliegt. Vielleicht sogar beides. Auf die Ergebnisse dieses Tests werden wir uns in diesem Fall nicht verlassen. Obwohl der Wert beeindruckt.
Hier bin ich mir ganz sicher, dass beim Test eine Optimierung vorgenommen wurde. Dies belegen auch die wiederholten Tests des AMD Ryzen, die deutlich besser abschneiden, obwohl die Ryzen in Bezug auf Single-Core-Tests nicht so stark sind. Daher liegt der Vorteil in 65% diesem Fall nicht auf der Hand. Aber darüber nicht zu berichten, wäre einfach nicht möglich gewesen. Dennoch, eins schreiben – zwei im Kopf behalten.
Der Unterschied zwischen den Generationen ist 44,7%. Hier ist alles fair, sodass das Ergebnis gewertet wird. Denn dies ist genau der Test, in dem die maximale Leistung unter einer Single-Core-Belastung herausgeholt wird. Einerseits erkennt man, dass an der Verbesserung und Optimierung des Kerns gearbeitet wurde – ein Refresh allein reicht nicht, aber etwas wurde offensichtlich im Hintergrund optimiert. Andererseits könnten die Ergebnisse auch darauf hindeuten, dass es uns beim letzten Mal nicht gelungen ist, das Maximum in diesem Test mit dem i9-9900K herauszuholen. Ich freue mich über Ihre Gedanken dazu in den Kommentaren.
Die zehnte Generation überholt die neunte deutlich um 50,9%. Das ist durchaus zu erwarten. Hier dominieren die Kerne und die Frequenz des Intel i9-10900K.
Der Unterschied zwischen den Generationen ist 6,3%. Meiner Meinung nach ist das Ergebnis ziemlich umstritten. In zukünftigen Artikeln erwäge ich sogar, diesen Test ganz abzulehnen. Der Grund ist, dass in Systemen mit mehr als 36 Kernen (72 Threads) der Test mit den Standard-Einstellungen überhaupt nicht durchläuft, und die Unterschiede in den Ergebnissen manchmal bis zur dritten Nachkommastelle gezählt werden müssen. Nun, wir werden sehen. Teilen Sie Ihre Meinung dazu gerne in den Kommentaren.
Der Unterschied beträgt 28%. Hier gibt es keine Überraschungen, Anomalien oder Optimierungen zu verzeichnen. Ein reiner Refresh und nicht mehr.
i9-10900K übertrifft i9-9900K um 38,7%. Wie bereits bei den Ergebnissen des vorherigen Tests ist der Unterschied zu erwarten und zeigt gut die tatsächliche Differenz zwischen Prozessoren auf derselben Mikroarchitektur.
Fassen wir also zusammen. Insgesamt nichts Überraschendes - i9-10900K übertrifft seinen Vorgänger i9-9900K in allen Tests. Was bewiesen werden sollte. Der Preis dafür ist die Wärmeabgabe. Wenn Sie einen neuen Prozessor für den Hausgebrauch suchen und die maximale Leistung der zehnten Generation von Core herausholen möchten, empfehle ich, im Voraus über ein Kühlsystem nachzudenken, da Kühlkörper allein hier nicht ausreichen werden.
Oder besuchen Sie uns für dedizierte Server. Eine fertige Lösung auf einer soliden Plattform mit einer sehr anständigen Hardware, die, wie wir herausgefunden haben, neben all den anderen Vorteilen auch über ein gewisses Übertaktungspotenzial verfügt.
Im Test wurden dedizierte Server verwendet basierend auf Prozessoren. Jedes Modell, sowie Konfigurationen mit dem Prozessor i7-9700K, können bestellt werden mit 7% Rabatt durch den Promo-Code INTELHABR. Der Rabatt gilt für den Zahlungszeitraum, der bei der Serverbestellung ausgewählt wurde. Der Rabatt durch den Promo-Code wird mit dem Rabatt für den Zeitraum kumuliert. Der Promo-Code ist bis einschließlich 31. Dezember 2020 gültig.
Quelle: habr.com
