Intel Core'i seitsmenda põlvkonna protsessorite tulekuga sai paljudele selgeks, et Intel'i "Tick-Tock" strateegia, millele nad on seni toetunud, on ebaõnnestunud. Lubadus vähendada tehnoloogilist protsessi 14-lt 10 nm-ile jäi lubaduseks ning algas pikk "Tock" ajastu Skylake, mille käigus ilmus Kaby Lake (seitsmes põlvkond), ootamatu Coffee Lake (kaheksas), millel oli vaid väike muutus tehnoloogiaprotsessis 14 nm-lt 14 nm+-le ja isegi Coffee Lake Refresh (üheksas). Tundub, et Intelil oli tõesti vaja väikest kohvipausi. Lõpptulemuseks on meile mitmed erinevatest põlvkondadest protsessorid, mis on loodud ühe ja sama mikroarhitektuuri Skylake alusel, ühel pool. Ja Intel'i kinnitused, et iga uus protsessor on parem kui eelmine, teisest küljest. Tõsi, pole päris selge, mille poolest…
Seega naaseme jälle meie põlvkondade juurde. Ja vaatame, millega nad erinevad.
Kaby Lake
Protsessorite turule tulek toimus 2017. aasta alguses. Mis on selle pereliikme uued omadused võrreldes eelkäijaga? Esiteks on see uus graafikatuum — Intel UHD 630. Lisaks Intel Optane mälu (3D Xpoint) toe lisamine ja uus 200. seeria chipset (6. põlvkond töötas 100. seeria chipsetiga). Ja see oli kõik, mis tõeliselt huvitavat esile tõi.
Coffee Lake
Kaheksanda põlvkonna, koodnimega Coffee Lake, tõi turule 2017. aasta lõpus. Selle põlvkonna protsessorites lisati tuuma ja vastavalt suurenes ka kolmanda taseme vahemälu, tõsteti Turbo Boost 200 MHz võrra, lisati DDR4-2666 tugi (enne seda oli DDR4-2400), kuid DDR3 tugi eemaldati. Graafikatuum jäi samaks, kuid sellele lisati 50 MHz. Kõik sageduste tõusud tähendasid, et soojuspaket tõusis 95 watini. Ja muidugi, uus 300. seeria chipsets. Viimane polnud sugugi vajalik, kuna spetsialistid suutsid selle pereliikmed kiiresti tööle saada 100. seeria chipsetides, kuigi Intel'i esindajad väitsid, et see pole võimalik toiteahelate ülesehituse eripära tõttu. Hiljem tunnustas Intel ametlikult, et nad eksisid. Mis siis on uut kaheksanda põlvkonna peres? Tegelikult näeb see rohkem välja nagu tavaline värskendus koos tuumade ja sageduste lisamisega.
Coffee Lake Refresh
Haha! And here comes the refresh! In the fourth quarter of 2018, Coffee Lake 9th generation processors were released, equipped with hardware protections against some Meltdown/Spectre vulnerabilities. The hardware changes made in the new chips protect against Meltdown V3 and L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Software and microcode changes protect against Spectre V2, Meltdown V3a, and V4 attacks. Protection against Spectre V1 will still be provided through operating system-level patches. The introduction of fixes at the hardware level should reduce the impact of software patches on processor performance. However, all this joy with protections was implemented by Intel only in processors for the mass market: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Everyone else, including server solutions, did not receive hardware protections. For the first time in the history of consumer processors, Intel's Coffee Lake processors support up to 128 GB of RAM. And that's it, no more changes.
So, what do we have in the end? Two years of refreshes, games with cores and frequencies, plus a set of minor improvements. I really wanted to objectively assess and compare the performance of the main representatives of these families. Therefore, when I got my hands on a set from the seventh to the ninth generation — our i7-7700 and i7-7700k were recently joined by the fresh i7-8700, i7-9700k, and i9-9900k, I took the opportunity and made five different Intel Core processors show what they are capable of.
Testimine
The testing involves five Intel processors: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Taktikalis-tehnilised spetsifikatsioonid
The Intel i7-8700, i7-9700k, and i9-9900k processors have the same base configuration:
- Motherboard: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston (2 pieces), totaling 32 GB.
- SSD drive: 240 GB Patriot Burst (2 pieces in RAID 1, a habit developed over the years).
The Intel i7-7700 and i7-7700k processors also operate on the same platform:
- Motherboard: Asus H110T (BIOS 3805),
- RAM: 8 GB DDR4-2400 MT/s Kingston (2 pieces), totaling 16 GB.
- SSD-ketas: 240 GB Patriot Burst 2 tükki RAID 1-s.
We use custom-made chassis with a height of 1.5 units. Four platforms are placed in them.
Software: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Kernel: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Optimizations made compared to the standard installation: kernel boot options added: elevator=noop selinux=0.
Testimine toimub kõigi Spectre, Meltdown ja Foreshadow rünnakute plaastritega, mis on selle tuuma tagasiviidud. Pole välistatud, et testitulemused uuematelt ja aktuaalsematelt Linuxi tuumadelt võivad erineda ja näitajad võivad olla paremad. Ent, esiteks, mulle isiklikult meeldib CentOS 7 rohkem, ja teiseks, RedHat töötab aktiivselt uute tuumadega seoses seadme toe täiustuste tagasiviimisega oma LTS-sse. Seda ma ka loodan 🙂
Testid, mida kasutasin uurimiseks
- Sysbench
- Geekbench
- Phoronix Test Suite
Sysbench test
Sysbench on testide (või bänkimise pakett) kogum, mida kasutatakse arvuti erinevate alamsüsteemide jõudluse hindamiseks: protsessor, töömälu, andmehoidlad. Test on mitme tuumaga, kõigi tuumadega. Selles testis mõõtsin kahte näitajat:
- CPU speed events per second — protsessori sekundi jooksul teostatavate operatsioonide arv: mida kõrgem väärtus, seda tootlikum on süsteem.
- General statistics total number of events — teostatavate sündmuste koguarv. Mida kõrgem näitaja, seda parem.
Geekbench test
Testide pakett, mis toimub ühesuunalises ja mitmesuunalises režiimis. Tulemuseks on mingisugune jõudluse indeks mõlemas režiimis. Allpool on lingid testide tulemustele. Selles testis vaatame kahte põhinäitajat:
— Single-Core Score — ühesuunalised testid.
— Multi-Core Score — mitmesuunalised testid.
Mõõtühikud: abstraktsed "papagoid". Mida rohkem "papagoisid", seda parem.
Phoronix Test Suite test
Phoronix Test Suite on väga rikas testide kogum. Kuigi kõik pts/cpu paketi testid on läbi viidud, toon välja ainult need, mis mulle isiklikult tundusid eriti huvitavad, veel enam, et puudu jäävate testide tulemused vaid kinnitavad üldist tendentsi.
Peaaegu kõik siin esitatud testid on mitme tuumaga. Erandiks on vaid kaks neist: ühesuunalised testid Himeno ja LAME MP3 Encoding.
Nendes testides mida suurem näitaja, seda parem
- Mitme suunaline test John the Ripper paroolide purustamiseks. Võtame krüptoalgoritmi Blowfish. Mõõdab operatsioonide arvu sekundis.
- Himeno test — lineaarne Poissoni rõhu lahendaja, mis kasutab punktmeetodit Jacobi.
- 7-Zip Compression — 7-Zipi test, kasutades p7zip koos integreeritud jõudluse testimise funktsiooniga.
- OpenSSL on tööriistade kogum, mis rakendab SSL (Secure Sockets Layer) ja TLS (Transport Layer Security) protokolle. Mõõdab RSA 4096-bitise OpenSSL-i jõudlust.
- Apache Benchmark — test mõõdab, kui palju päringuid sekundis suudab antud süsteem taluda, tehes 1 000 000 päringut, samal ajal kui 100 päringut täidetakse korraga.
Ja nendes, kui väiksem, siis parem
- C-Ray testib CPU jõudlust arvutustes, kus kasutatakse ujuva koma numbreid. See test on mitme suunaline (16 voogu tuuma kohta), saadab iga pikseli kaudu 8 kiirt tasandamiseks ja genereerib kujutise 1600×1200. Mõõdetakse testi läbimise aega.
- Paralleelne BZIP2 kompressioon — test mõõdab aega, mis kulub faili (.tar Linuxi tuuma lähtekood) BZIP2 tihendamiseks.
- Audio- ja videomaterjali kodeerimine. LAME MP3 Encoding test viiakse läbi ühesuunalises režiimis, samas kui ffmpeg x264 test on mitmesuunaline. mõõdetakse testi läbimise aega.
Nagu näete, sisaldab testimiskomplekt rangelt sünteetilisi teste, mis näitavad erinevust protsessorite vahel teatud ülesannete täitmisel, näiteks paroolide klõpsamine, meediainfode kodeerimine, krüptograafia.
Süntetiline test, erinevalt testist, mis viiakse läbi reaalsusele lähedastes tingimustes, suudab tagada katse teatud puhtuse. Just seetõttu langes valik süntetika kasuks.
Pole välistatud, et eritingimustes täiendavate ülesannete lahendamisel võite saada äärmiselt huvitavaid ja ootamatuid tulemusi, kuid siiski on „üldine temperatuuri keskmine“ maksimaalselt lähedane sellele, mida ma sain testide tulemustes. Samuti ei saa välistada, et kui välja lülitada Spectre/Meltdown kaitse 9. põlvkonna protsessorite testimise ajal, võiksin saada kõrgemaid tulemusi. Kuid edasiba lugedes ütlen - nad näitasid end niigi suurepäraselt.
Spoiler: valitsejatena on teemad südamikud, vood ja sagedused.
Veel enne testimist uurisin hoolikalt nende protsessorite perede arhitektuuri, seetõttu ootasid, et katsealuste vahel olulisi erinevusi pole. Ja mitte niivõrd olulisi kui erakordseid: miks oodata huvitavaid näitajaid testides, kui teostate mõõtmisi protsessoritel, mis on põhimõtteliselt ehitatud ühel ja samal südame jaoks. Mu ootused osutusid õigeks, kuid mõned asjad ei olnud siiski täpselt sellised, nagu ma arvasin…
Ja nüüd, sisuliselt testide tulemused.
Tulemus on täiesti loogiline: kellel on rohkem vooge ja kõrgem sagedus, sellel on ka rohkem punkte. Vastavalt on i7-8700 ja i9-9900k eespool. Erinevus i7-7700 ja i7-7700k vahel on 10% ühesuunalises ja mitmesuunalises testis. i7-7700 kärpimine i7-8700 ees on 38% ja i9-9900k ees 49%, mis tähendab peaaegu 2 korda, kuid samal ajal on i7-7700 ja i7-9700k vahe vaid 15%.
Lingid testide tulemustele:
Testide tulemused The Phoronix Test Suite'i pakist
John The Ripper testis on vahe venna-twin i7-7700 ja i7-7700k vahel 10% k-i kasuks, tänu erinevusele Turbo Boostis. i7-8700 ja i7-9700k protsessorite vahel on vahe üsna vähenenud. i9-9900k ületab kõiki suurema voogude arvu ja kõrgema taktsageduse tõttu. Twinid on märkamatult peaaegu 2 korda.
C-Ray testi tulemus tundub mulle kõige huvitavam. Hyper-Threading tehnoloogia olemasolu i9-9900k puhul annab selle mitme voolu testis vaid ebaolulise tõusu i7-9700k suhtes. Kuid kaksikvennad jäid liidrist peaaegu 2 korda maha.
Ühe südamiku testis Himeno ei ole vahe nii suur. Tunnusjoon 8. ja 9. põlvkonna vahel on, et i9-9900k edestab neid 18% ja 15% vastavalt. i7-8700 ja i7-9700k vahe on vahemikus mõõtmisvea piiresse.
7zipi kompressioonitestis saavutavad kaksikprotsessorid 44-48% halvemad tulemused kui liider i9-9900k. Rohkemate niitide tõttu edestab i7-8700 i7-9700k 9%. Kuid seda ei piisa, et i9-9900k ületada, mistõttu näeme peaaegu 18% mahajäämust.
BZIP2 algoritmiga kokku surumise testi tulemused on sarnased: vood võidavad.
MP3 kodeerimine — "trepp", mille maksimaalne vahe on 19,5%. Kuid ffmpeg testis jääb i9-9900k i7-8700 ja i7-9700k-st taha, kuid ületab kaksikprotsessoreid. Olen mitu korda seda testi i9-9900k jaoks ümber teinud, kuid tulemus on alati sama. See on tõeliselt üllatav 🙂 Mitme niitide testis näitas kõige rohkem niite sisaldav protsessor nii madalat tulemust, madalam kui 9700k ja 8700. Selle nähtuse suhtes ei ole selgeid seletusi, ja ma ei taha spekuleerida.
Openschl testi tulemused näitavad "treppi" teise ja kolmanda astme vahel. Vahe kaksikprotsessorite ja liider i9-9900k vahel on 42% kuni 47%. Vahe i7-8700 ja i9-9900k vahel on 14%. Peamine on vood ja sagedused.
Apache testis edestas i7-9700k kõiki, sealhulgas i9-9900k-d (6%). Kuid üldiselt pole vahe tähelepanuväärne, kuigi halvem tulemuse i7-7700 ja parim i7-9700k vahel on 24%.
Üldiselt on enamikus testides liidiks i9-9900k, vaid ffmpegis on tulemused kehvemad. Kui kavatsete töötada videoga, valige parem i7-9700k või i7-8700. Teisel kohal kokkuvõttes on i7-9700k, mis jääb liidrist veidi taha, ja ffmpeg ja apache testides isegi ületab. Seega soovitan seda ja i9-9900k kalduvalt neile, kellel on regulaarseid suuri külastusvooge saidile. Protsessorid ei peta teid. Videost olen ma juba rääkinud.
i7-8700 sooritus on hea Sysbench, 7zip ja ffmpeg testides.
Kõigis testides on i7-7700k parem kui i7-7700 vahemikus 2% kuni 14%, ffmpeg testis 16%.
Kordan, et ma ei teinud muid optimeerimisi, peale alguses mainitud, mis tähendab, et kui installite puhta süsteemi meie uusostetud dedikiga, saate täpselt sellised tulemused.
Tuumar, vood, sagedused — see on meie kõik
Kokkuvõttes olid tulemused etteennustatavad ja oodatavad. Peaaegu kõigis testides ilmneb 'taevast üles ronimine', mis näitab tulemuslikkuse sõltuvust tuumade, lõngade ja sageduste arvust: rohkem sellest kõigest — paremad tulemused.
Kuna kõik aluseks olevad protsessorid on tegelikult sama tuuma värskendused samal tehnoloogia protsessil ja neil ei ole mingeid fundamentaalseid arhitektuurilisi erinevusi, ei suutnud me saada 'šokeerivaid' tõendeid, et protsessorid erinevad üksteisest kvaliteedilt.
Erinevus protsessorite i7-9700k ja i9-9900k vahel kõigis testides, välja arvatud Sysbench, läheneb nullile, kuna nad erinevad põhimõtteliselt vaid Hyper-Threading tehnoloogia olemasolu ja i9-9900k Turbo Boost režiimis lisasaja megahertsiga. Sysbench'i testis on aga vastupidi: otsustab mitte tuumade arv, vaid lõngade arv.
Äärmiselt suur vahe mitme lõnga testides i7-7700(k) ja i9-9900k vahel, kohati lausa kaks korda. Samuti on erinevus i7-7700 ja i7-7700k vahel — lisandunud 300 MHz toob viimasesse rohkem sähvakat.
Samuti ei saa ma rääkida olulistest mõjudest, mida sordi vahemälu volüüm testitulemustele avaldab — meil on, mis on. Veelgi enam, aktiveeritud Spectre/Meltdown kaitse peaks tuntavalt vähendama selle mahu mõju testitulemustele, kuid see ei ole kindel. Kui austatud lugeja nõuab 'leiba ja meelelahutust' meie turundusosakonnast, viin ma teie jaoks rõõmuga läbi testimise ilma kaitse aktiveerimata.
Üldiselt, kui mind küsitaks: millise protsessori valiksid sina ise? — alustaksin ma rahakoti sisu hindamisest ja valiksin selle, mille jaoks raha jagub. Kui lühidalt öelda, siis A-st B-sse võib sõita ka 'Žiguliga', kuid 'Mercedesega' on seda siiski kiirem ja meeldivam. Protsessorid, millel on üks ja sama arhitektuur, hakkavad teistega sarnaste ülesannetega ühel või teisel viisil toime tulema — keegi lihtsalt hästi, keegi suurepäraselt. Jah, nagu testimine näitas, ei ole nende vahel suuri erinevusi. Kuid i7 ja i9 vahe ei ole seetõttu kuhugi kadunud.
Mõnede spetsiifiliste ülesannete, nagu mp3-de töötlemine, lähtekoodist kompileerimine või kolmemõõtmeliste stseenide renderdamine valguse töötlemisega, puhul on mõistlik lähtuda vastavatest testitulemustest. Näiteks võivad disainerid kohe keskenduda i7-9700k ja i9-9900k protsessoritele, samas kui keerukate arvutuste jaoks tasub valida Hyper-Threading tehnoloogiaga protsessor, st mõni muu kui i7-9700k. Siin juhivad vood.
Seetõttu soovitan valida midagi, mida saate oma spetsifikatsiooni arvesse võttes endale lubada, ja see toob teile õnne.
Testimisel kasutati servereid i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k ja i9-9900k protsessoritega, . Igaüht neist saab tellida 5% soodustusega 3 kuuks – pöörduge juurde koodifraasiga „Ma olen Habrast“. Aasta makse korral veel 10% soodsam.
Kogu õhtu areenil , süsteemihaldur FirstDEDIC
Allikas: habr.com
