Intel presentó la plataforma LGA2066 y los procesadores de la familia Skylake-X hace más de un año y medio. Inicialmente, esta solución estaba dirigida por la empresa al segmento HEDT, es decir, a sistemas de alto rendimiento para usuarios que crean y procesan contenido, porque Skylake-X contenía una cantidad significativamente mayor de núcleos informáticos en comparación con los representantes habituales de Kaby. Familias del Lago y del Café.
Sin embargo, en el tiempo transcurrido desde la introducción de Skylake-X, el panorama en el mercado de procesadores ha cambiado significativamente y hoy en día, las CPU bastante asequibles pueden tener seis o incluso ocho núcleos de procesamiento, y las CPU convencionales prometedoras, que deberían lanzarse dentro de Este año, podrá tener diez o incluso doce núcleos. ¿Esto convierte a Skylake-X en un chip inútil? Lo más probable es que no. En primer lugar, entre los representantes de esta serie hay ofertas con 16 y 18 núcleos, y definitivamente no habrá opciones masivas como estas en el mercado en un futuro próximo. En segundo lugar, la plataforma LGA2066 tiene otras ventajas que la distinguen de los procesadores de consumo convencionales, como la superioridad en el número de canales de memoria y líneas PCI Express disponibles.
Por lo tanto, la actualización cosmética de la línea Skylake-X, que el gigante de los microprocesadores llevó a cabo a finales del año pasado, parecía bastante lógica: encajaba perfectamente en el calendario de anuncios anuales de Intel. Sin embargo, la actitud del fabricante hacia sus novedades HEDT fue un poco sorprendente: la empresa no solo no revisó los precios, sino que también se negó a proporcionar muestras de procesadores a la prensa informática, limitándose únicamente a una presentación formal y el posterior inicio de ventas. .
Al parecer, la empresa consideraba que el nuevo Skylake-X era un producto secundario y poco interesante, pero no estamos de acuerdo con esta formulación. Sí, el número de núcleos informáticos para los representantes de esta gama de modelos no aumentó durante el proceso de actualización. Sin embargo, incorporan otras mejoras interesantes: los nuevos productos tienen mayores velocidades de reloj, mayor capacidad de caché L3 y una interfaz térmica interna mejorada. Por lo tanto, decidimos prestar atención al Skylake-X actualizado, en el que nos ayudó mucho la tienda de informática Regard, que acordó proporcionar un par de nuevos procesadores LGA2066 de diez núcleos para la investigación: Core i9-9820X. y Core i9-9900X.
Además, desde el mismo momento del anuncio de Skylake-X Refresh, nos persiguió la pregunta: ¿por qué Intel eligió un nombre confusamente similar al popular Core i9-9900K de ocho núcleos para el antiguo procesador HEDT de diez núcleos? ¿Qué quiere decir esto? Y ahora tenemos la oportunidad de resolverlo...
Gama de actualización Skylake-X
Intel anunció la aparición de nuevos procesadores LGA2066 con números de modelo de la serie nueve mil en octubre del año pasado. Los nuevos productos incluyeron siete modelos: seis procesadores de la serie Core i9 con un número de núcleos de 10 a 18 y un modelo Core i7 de ocho núcleos, condicionalmente de nivel básico. No hay procesadores de seis o cuatro núcleos para LGA2066 en la nueva generación, lo que no es sorprendente dado el rápido crecimiento de las capacidades de la plataforma LGA1151v2.
| Núcleos/Hilos | Frecuencia base, GHz | Frecuencia turbo, GHz | Caché L3, MB | Память | TDP, W | Precio | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| 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 cambio más notable en los procesadores enumerados en la tabla, en comparación con los modelos anteriores de la serie Skylake-X 200, fue el aumento en las velocidades de reloj. Las frecuencias nominales aumentaron entre 600 y 200 MHz y las frecuencias máximas alcanzadas cuando se activa el modo turbo aumentaron entre 300 y 1,375 MHz. Además, los representantes más jóvenes de la serie han aumentado el volumen de memoria caché de tercer nivel. Anteriormente, se calculaba según la regla de “2 MB por núcleo”, pero ahora cada núcleo puede tener hasta aproximadamente 7 MB de caché. Y por último, se ha desbloqueado completamente el controlador PCI Express del Core i9800-44X de ocho núcleos, gracias a lo cual este procesador tiene a su disposición las 10 líneas, que antes sólo estaban disponibles en procesadores de XNUMX o más núcleos.
Sin embargo, todos estos agradables cambios conllevaron un aumento en la generación de calor. Mientras que la primera generación del Skylake-X tenía un paquete térmico limitado a 140 W, los nuevos procesadores aumentan la característica TDP a 165 W. En otras palabras, por el aumento de frecuencias que se asignan a los nuevos procesadores sin ningún cambio fundamental en el proceso tecnológico de 14 nm utilizado para su producción, hay que pagar con límites energéticos y térmicos ampliados.
Es cierto que la propia Intel afirma que la introducción de la tercera versión de la tecnología de producción, cuyo nombre en código es 14++ nm, que ahora se utiliza para producir los procesadores Coffee Lake y Coffee Lake Refresh, hizo posible aumentar las características de velocidad. Y si no fuera por esto, la liberación de calor podría ser aún mayor. Pero no hay razón para temer que el nuevo Skylake-X sea susceptible de sobrecalentarse. El material de interfaz térmica mejorado debajo de la cubierta de distribución de calor debería reducir las temperaturas de funcionamiento de los nuevos procesadores. En lugar de la pasta térmica polimérica utilizada anteriormente, se utilizó soldadura con una conductividad térmica obviamente mayor.
Pero todo lo mencionado anteriormente es sólo la punta del iceberg. El hecho es que el cambio en las especificaciones, y principalmente el aumento en el volumen de la memoria caché de tercer nivel, tiene una base mucho más inesperada. Ahora, para producir procesadores HEDT, Intel ha comenzado a utilizar cristales semiconductores que tienen un significado ligeramente diferente.
Esto significa lo siguiente: los procesadores HEDT siempre han sido una variedad de chips de servidor para computadoras de escritorio. Tradicionalmente, Intel tomó modificaciones más jóvenes del Xeon, les adaptó el controlador de memoria y algunas otras características y las transfirió al entorno de escritorio. Al mismo tiempo, mientras que para sus productos de servidor Intel produjo tres versiones de cristales semiconductores: LCC (Low Core Count) con 10 núcleos, HCC (High Core Count) con 18 núcleos y XCC (eXtreme Core Count) con 28 núcleos, en escritorio Los procesadores HEDT incluían solo las versiones más simples de cristales. Así, los procesadores Skylake-X de primera generación con 6, 8 y 10 núcleos utilizaban un cristal LCC, y las modificaciones con 12, 14, 16 y 18 núcleos utilizaban un cristal HCC.
En el Skylake-X actualizado, del que hablamos hoy, ya no se utiliza la versión de gama baja del cristal LCC. Todos los nuevos procesadores HEDT de la serie nueve mil, incluidas las versiones de ocho y diez núcleos, se basan en el cristal HCC. Es decir, incluso el Core i7-9800X o Core i9-9900X tienen potencialmente 18 núcleos, pero una parte importante de ellos están bloqueados en hardware en la etapa de producción.
Esta decisión, extraña a primera vista, se tomó precisamente para aumentar la cantidad de memoria caché en los nuevos procesadores. La estructura interna de Skylake-X supone que a cada núcleo informático se le asigna una parte de la memoria caché con un volumen de 1,375 MB. Y si el mismo Core i9-9900X hubiera utilizado un cristal LCC de gama baja, este procesador ciertamente no habría podido obtener más de 13,75 MB de caché L3. El chip HCC más grande es más flexible en este sentido, tiene un total de 24,75 MB de caché y este mayor volumen se utiliza parcialmente en los procesadores de ocho y diez núcleos de la nueva ola.
Como resultado, todos los Skylake-X se unificaron en diseño, pero la desventaja de esta unificación fue el uso generalizado de una matriz semiconductora muy grande con un área de aproximadamente 485 mm2, que es más de dos veces y media más grande que el área del troquel del Coffee Lake Refresh de ocho núcleos. Esto significa que cualquiera de los procesadores LGA2066 de la serie nueve mil tiene un costo significativamente mayor en comparación con el mismo Core i9-9900K. Pero a pesar de esto, el Core i9-9800X de ocho núcleos en la lista de precios oficial tiene un precio de sólo $100 más que el Core i9-9900K. Por lo tanto, es razonable suponer que la producción de procesadores de ocho y diez núcleos basados en cristales de 18 núcleos todavía tiene algún sentido económico para Intel; por ejemplo, la compañía aprovecha esta oportunidad para vender cristales semiconductores con una gran cantidad de procesos de fabricación. defectos, que hasta ahora no han podido encontrar un uso digno.
Más sobre los Core i9-9900X y Core i9-9820X de diez núcleos
Para las pruebas, tomamos dos procesadores de diez núcleos de la "nueva ola": Core i9-9900X y Core i9-9820X. Aunque estas CPU se han trasladado a un nuevo cristal HCC, no han cambiado mucho en comparación con el Core i9-7900X. Por lo general, al lanzar la segunda generación de procesadores para versiones anteriores de la plataforma HEDT, Intel los transfirió a una microarquitectura más nueva, pero esto no ha sucedido ahora. Los cambios afectaron solo a los parámetros numéricos, pero cualitativamente en la forma del Core i9-9900X y Core i9-9820X tenemos casi lo mismo que ofrecía el Core i9-7900X de diez núcleos de 2017.
Pero el Skylake-X de segunda generación no tiene ningún problema de compatibilidad: funciona de manera excelente en placas base LGA2066 existentes basadas en el conjunto lógico del sistema Intel X299. Al igual que sus predecesores, tienen un controlador de memoria DDR4 de cuatro canales y el controlador PCI Express 3.0 incorporado admite 44 carriles, que en teoría se pueden dividir en un número arbitrario de ranuras, de tres a once.
Sin embargo, el cristal semiconductor HCC subyacente al Core i9-9900X y Core i9-9820X es algo diferente de los cristales que se usaron anteriormente en el antiguo Skylake-X. Aunque el paso formal mantuvo el número M0, que era típico de las versiones iniciales de Skylake-X con más de 12 núcleos, Intel ahora comenzó a usar máscaras litográficas modificadas en el proceso de producción debido al uso de 14++ nm más maduro. tecnología de proceso en lugar de la tecnología de proceso anterior de 14+ nm. La diferencia clave entre las tecnologías es el paso ligeramente mayor entre las puertas del transistor, que, como ya hemos visto con Coffee Lake, tiene un efecto positivo en el potencial de frecuencia.
A nivel de microarquitectura no hay ningún cambio. Sorprendentemente, los nuevos procesadores Skylake-X Refresh ni siquiera incluían correcciones de hardware para combatir las vulnerabilidades Meltdown y Spectre. Y esto es muy extraño teniendo en cuenta que en el producto paralelo Coffee Lake Refresh, lanzado al mismo tiempo, ya habían aparecido ciertos parches. Por ejemplo, los procesadores LGA1151v2 modernos están protegidos contra ataques Meltdown (Variante 3) y L1TF (Variante 5) a nivel de hardware.
Pero eso ni siquiera es lo más ofensivo. El principal motivo de frustración es la falta de cambios en el esquema de combinación de los componentes del procesador en un solo todo. Skylake-X Refresh continúa utilizando una red de malla peer-to-peer superpuesta sobre una serie de núcleos de procesador. Este esquema de conexión entre núcleos funciona bien con un aumento significativo en la cantidad de núcleos en los procesadores de servidor, pero para los productos HEDT con una cantidad no demasiado alta de núcleos se adapta mucho peor a un bus de anillo tradicional, lo que provoca un aumento dramático en las latencias. . Uno de los métodos para combatir este efecto negativo podría ser acelerar las conexiones Mesh, pero aquí todo sigue igual. La frecuencia operativa de las interconexiones en el Skylake-X anterior y actual está establecida en 2,4 GHz, por lo que el caché L3 y el controlador de memoria de los procesadores LGA2066 tienen una latencia notablemente peor en comparación con el masivo Coffee Lake Refresh. Es cierto que esto se compensa en parte con el caché de segundo nivel ampliado, que en Skylake-X tiene un volumen de 1 MB por núcleo, y no cuatro veces menos.
Todo esto se puede ilustrar fácilmente con un gráfico de la latencia del subsistema de memoria de los procesadores Skylake-X de la generación actual en comparación con Coffee Lake Refresh. Muestra claramente la falta de mejora en la situación de latencia de los nuevos procesadores HEDT.
Pero los nuevos procesadores de diez núcleos pueden presumir de avances en la velocidad del reloj y el tamaño de la memoria caché. Por ejemplo, el Core i9-9900X tiene una caché L3 victimizada de 19,25 MB, que es un 40% más grande que el tamaño de la caché del procesador de diez núcleos anterior, Core i9-7900X. La frecuencia base del nuevo modelo ha aumentado de 3,3 a 3,5 GHz, pero la frecuencia máxima del Core i9-9900X en modo turbo puede alcanzar los mismos 4,5 GHz que estaban disponibles para el procesador de diez núcleos de la generación anterior. En ambos casos, alcanzar los 4,5 GHz requiere el uso de la tecnología Turbo Boost Max 3.0; con el modo turbo tradicional, la frecuencia máxima para el Core i9-9900X es de 4,4 GHz.
Sin embargo, en la práctica la situación con las frecuencias del Core i9-9900X es algo diferente. Cuando todos los núcleos están cargados, el procesador funciona a 4,1 GHz.
Si esta carga utiliza instrucciones AVX, la frecuencia del procesador se reduce a 3,8 GHz.
Y las instrucciones de 512 bits que consumen más recursos del nuevo conjunto AVX-512, a plena carga en todos los núcleos, obligan al procesador a reducir la velocidad a 3,4 GHz, que, cabe señalar, es incluso inferior a la frecuencia nominal declarada. en las especificaciones.
Si hablamos del Core i9-9820X de diez núcleos, que está un paso por debajo, se diferencia de su hermano mayor principalmente por la cantidad de memoria caché de tercer nivel, que se reduce a 16,5 MB. Las frecuencias nominales también son ligeramente más bajas, pero no debemos olvidar que todos los procesadores Intel HEDT tienen multiplicadores gratuitos, lo que permitirá a los entusiastas ignorar este inconveniente.
Sin embargo, la frecuencia nominal del Core i9-9820X es de 3,3 GHz, y la frecuencia máxima en modo turbo es de 4,1 o 4,2 GHz, dependiendo de si hablamos de tecnología Turbo Boost 2.0 o Turbo Boost Max 3.0.
En la práctica, cuando se utiliza el procesador con la configuración predeterminada y carga en todos los núcleos, el Core i9-9820X es capaz de funcionar a una frecuencia de 4,0 GHz.
Si la carga utiliza instrucciones AVX, el procesador reduce la frecuencia de funcionamiento a 3,8 GHz.
Y en el modo AVX-512, la frecuencia del Core i9-9820X baja a su valor nominal de 3,3 GHz.
Hablando de cómo los nuevos procesadores LGA2066 de diez núcleos son mejores que el antiguo Core i9-7900X, no podemos evitar recordar la transición al uso de una interfaz térmica interna más eficiente. La tapa de disipación de calor ahora está soldada al troquel de manera similar al Coffee Lake Refresh. Intel dice que gracias a esto los nuevos procesadores se enfrían de manera más eficiente y funcionan a temperaturas más bajas, pero hay dos advertencias. En primer lugar, la soldadura que utiliza Intel no es particularmente popular entre los overclockers, ya que es menos eficiente que el metal líquido. Y en segundo lugar, ahora el procedimiento de extracción es inaccesible para la mayoría de los entusiastas: se ha vuelto muy difícil quitar la cubierta sin dañar el procesador, por lo que es extremadamente difícil mejorar la interfaz térmica existente.
Para concluir la historia sobre las características del Core i9-9900X y Core i9-9820X, vale la pena mencionar los precios. Aquí Intel no mostró imaginación y fijó el precio del antiguo Core i9-9900X de diez núcleos en los mismos $989 que pedía por el procesador Core i9-7900X de la generación anterior. Pero el Core i9-9820X cuesta $ 100 menos, lo que lo convierte en una oferta más atractiva para los entusiastas, porque es poco probable que el caché L15 un 3% más pequeño tenga un impacto significativo en el rendimiento y las velocidades de reloj nominales para los verdaderos entusiastas del alto rendimiento. no tienen significados.
Fuente: 3dnews.ru