Uus artikkel: Core i9-9900X versus Core i9-9900K: täht on kõik

LGA2066 platvorm ja Skylake-X protsessorid esitles Intel üle pooleteise aasta tagasi. Alguses suunati see lahendus HEDT segmendi, st kõrge jõudlusega süsteemide kasutajatele, kes tegelevad sisu loomise ja töötlemisega, kuna Skylake-X sisaldasid oluliselt suuremat arvu arvutusõite võrreldes tavapäraste Kaby Lake ja Coffee Lake sugulastega.

Kuid alates Skylake-X debüütist on protsessorite turg oluliselt muutunud ning tänapäeval võivad üsna taskukohased CPU-d omada kuut või isegi kaheksat arvutuskeret, samas kui tulevikus välja tulevad massilised CPU-d võivad saada kümme või isegi kaksteist tuuma. Kas teeb see Skylake-X kasutuks? Tõenäoliselt mitte. Esiteks, selle seeria mudelite seas on pakkumisi, millel on 16 ja 18 tuuma, ning sarnaseid massilisi variante ei ole turul tõenäoliselt varsti näha. Teiseks, LGA2066 platvormis on ka teisi eeliseid, mis eristavad neid tavalistest tarbijaprotsessoritest, näiteks mälu kanalite ja PCI Expressi liinide arv.

Seetõttu näib Skylake-X mudelivaliku kosmeetiline värskendus, mille mikroprotsessorigigant tegi eelmisel aastal, täiesti loomulik – see sobis ideaalselt Inteli igaaastase kuulutuste ajakava. Siiski, tootja suhtumine oma HEDT-uudistesse üllatas veidi: ettevõte ei ainult ei vaadanud hindu üle, vaid keeldus ka IT-meediale protsessorite proovidest, piirdudes vaid formaalse esitusega ja edasise müügiga.

Ilmselt pidas ettevõte uusi Skylake-X tooteid vähem huvitavateks ja sekundaarseteks, kuid me ei nõustu selle väitega. Jah, selle mudelisarja protsessorite arv ei suurenenud uuendamise käigus. Siiski on nendes teostatud mitmeid huvitavaid täiustusi: uued mudelid said kõrgemad kellajad, suurenenud L3-vahemälu mahud ning paranenud sisemine termokontakt. Seetõttu otsustasime värskendatud Skylake-X mudelitele siiski tähelepanu pöörata, milles aitas meid väga arvutipood "Regard", kes nõustus meie jaoks uurimiseks pakkuma paari uut LGA2066 kümne tuumaga protsessorit: Core i9-9820X ja Core i9-9900X.

Lisaks on alates Skylake-X Refreshi väljakuulutamisest meid vaevanud küsimus: miks valis Intel vanema kümne tuumaga HEDT-protsessori jaoks nii sarnase nime populaarse massitootena tuntud kaheksatuumaga Core i9-9900K-ga? Mida see tähendab? Ja nüüd on meil võimalus sellele vastuseid leida…

Skylake-X Refresh seeria

Intel kuulutas uute LGA2066 protsessorite väljakuulutamist, mille mudelinumbrid on alates üheksandast seeriast, juba eelmise aasta oktoobris. Uute mudelite hulka kuulub seitse varianti: kuus Core i9 seeria protsessorit, mille tuumade arv ulatub 10 kuni 18 ning üks kaheksatuumaline Core i7, mis on mõeldud sisenemisastme mudeliks. Uues põlvkonnas ei ole enam kuue ja nelja tuumaga protsessoreid LGA2066 jaoks, mis ei ole üllatav LGA1151v2 platvormi tohutu kasvuga arvestades.

Kõige silmapaistvam muudatus loendis toodud protsessorites võrreldes varasemate Skylake-X seitsme tuhande seeria mudelitega on jõudluse sageduste tõus. Nominaalsagedused on tõusnud 200-600 MHz, samas kui maksimaalsed sagedused turbo režiimi sisse lülitamisel on kasvanud 200-300 MHz. Lisaks on seeria madalamate mudelite kolmanda taseme vahemälu maht suurenenud. Varasemalt arvutati see reegli järgi "1,375 MB tuuma kohta", kuid nüüd võib igale tuumale ulatuda umbes 2 MB vahemälu. Ja viimane: kaheksatuumalise Core i7-9800X PCI Express kontroller on täielikult avatud, võimaldades protsessoril kasutada kõiki 44 rada, mis varem olid saadaval ainult 10 ja rohkemate tuumadega protsessorites.

Siiski tõid kõik need meeldivad muudatused endaga kaasa ka soojuselukevuse suurenemise. Kui esimese põlvkonna Skylake-X-l oli soojuse paketiga piiratud 140 W, siis uutel protsessoritel on TDP parameeter tõusnud 165 W-ni. Teisisõnu, kõrgemate sageduste eest, mis on määratud uutele protsessoritele ilma oluliste muudatusteta nende valmistamiseks kasutatavas 14-nanomeetrise tehnoloogia protsessis, tuleb maksta suurenenud energiaga ja soojuspiirangutega.

Tõsi, Intel ise väidab samas, et jõudluse tõus on võimalik tänu kolmanda versiooni tootmistehnoloogia kasutuselevõtule, mille tinglik nimetus on 14++ nm, millega valmistatakse Coffee Lake ja Coffee Lake Refresh protsessoreid. Ja kui seda ei oleks, siis võiks soojuselukevus olla veelgi kõrgem. Kuid pole põhjust muretseda, et uued Skylake-X-d võivad üle kuumeneda. Uute protsessorite töötlemistemperatuure peaks langetama täiustatud termomaterjal soojusjaotuskatte all. Eelnevalt kasutatud polümeersest termopastast on saanud metallisulam, millel on tõestatav kõrgem soojusjuhtivus.

Kuid kõik, mis eelnevalt öeldi, on vaid jäämäe tipp. Tegelikkuses on spetsifikatsioonide muutusel, eelkõige kolmanda taseme vahemälu mahtude suurenemisel, aluseks palju üllatavam fakt. Nüüd, et tootmisvõimsusesse tuua HEDT-protsessoreid, kasutab Intel hoopis erinevaid "mõttelisi" pooljuhtkiipe.

See tähendab järgmist: HEDT-protsessorid on alati olnud lauaarvutite versioon serverichippidest. Traditsiooniliselt on Intel kasutanud nooremaid Xeoni versioone, kohandades nende jaoks mälukontrolleri ja mõned muud omadused ning viies need lauaarvutisse. Samal ajal, kui Intel tootis oma serveritootmiste jaoks kolm varianti pooljuhtkristalle: LCC (madal tuumaarv) 10 tuumaga, HCC (kõrge tuumaarv) 18 tuumaga ja XCC (eXtreme tuumaarv) 28 tuumaga, siis lauaarvutite HEDT-protsessorites kasutasid nad ainult kõige lihtsamaid kristalliversioone. Nii kasutas esimesel põlvkonnal Skylake-X protsessorites, millel oli 6, 8 ja 10 tuuma, LCC-kristalli, ja 12, 14, 16 ja 18 tuumaga mudelites HCC-kristalli.

Uuendatud Skylake-X mudelites, millest täna räägitakse, ei kasutata enam väiksemat LCC kristalli. Kõik uued HEDT protsessorid, sealhulgas kaheksa- ja kümne tuumaga variantide mudelid, põhinevad HCC kristallil. See tähendab, et isegi Core i7-9800X või Core i9-9900X võib potentsiaalselt omada 18 tuuma, kuid märkimisväärne osa neist on tootmisprotsessis riistvara poolt lukustatud.

Selle pealtnäha kummalise lahenduse eesmärk on suurendada uusimate protsessorite vahemälu mahtu. Skylake-X sisemine struktuur eeldab, et iga tuumale eraldatakse 1,375 MB vahemälu. Ja kui Core i9-9900X kasutaks madalama klassi LCC kristalli, ei saaks see protsessor kindlasti rohkem kui 13,75 MB L3 vahemälu. Suurem HCC kristall on selles osas paindlikum, selle kogumaht on kokku 24,75 MB vahemälu, millest osa kasutatakse uue põlvkonna kaheksas ja kümnes südamikuga protsessorites.

Kuna kõik Skylake-X protsessorid on omavahel disainilt ühtlustatud, on selle ühtlustamise tagajärjeks suurte pooljuhtkristallide laialdane kasutamine, mille pindala on umbes 485 mm2, mis ületab kahe ja poole korra kaheksatuumaliste Coffee Lake Refresh kera pindala. See tähendab, et iga LGA2066-protsessor devi971000-sarjast on tunduvalt kulukam võrreldes sama Core i9-9900K-ga. Siiski, vaatamata sellele, on kaheksatuumaline Core i9-9800X ametlikus hinnakirjas vaid $100 kallim kui Core i9-9900K. Seetõttu on mõistlik eeldada, et kaheksatuumaliste ja kümne tuumaga protsessorite tootmine, mis põhineb 18-tuuma kristallidel, omab siiski Intelile mingit majanduslikku mõtet; näiteks kasutab ettevõte seda võimalust tootmisdefekti tõttu suure arvu pooljuhtkristallide müümiseks, mis ei ole seni leidnud väärikat rakendust.

Rohkem teavet kümne tuumaga Core i9-9900X ja Core i9-9820X kohta

Testimise jaoks võtsime kaks kümne tuuma protsessorit "uue generatsiooni" – Core i9-9900X ja Core i9-9820X. Kuigi need CPU-d on läinud uuele HCC kristallile, ei ole nad võrreldes Core i9-7900X-ga kuigi palju muutunud. Tüüpiliselt on Intel oma teine generatsioon protsessoreid eelmiste HEDT platvormide puhul viinud uuema mikroarhitektuuri juurde, kuid seekord seda ei juhtunud. Muudatused puudutasid vaid numbrilisi parameetreid, kuid kvaliteedi osas on Core i9-9900X ja Core i9-9820X sisuliselt sama, mis kümne tuuma Core i9-7900X-l 2017. aastast.

Kuid Skylake-X teisel põlvkonnal ei ole ühtegi ühilduvusprobleemi: nad töötavad suurepäraselt olemasolevates LGA2066 emaplaatides, mis põhinevad Intel X299 süsteemilogika kiibil. Nagu nende eelkäijad, on neil neljakanaline DDR4 mälu kontroller ja neisse integreeritud PCI Express 3.0 kontroller toetab 44 rida, mis teoreetiliselt võivad jaguneda suvalisse arvu pesadesse – kolm kuni kaksteist.

Siiski, pooljuhtkristall HCC, mis on aluseks Core i9-9900X ja Core i9-9820X, erineb veidi varasemates Skylake-X tootesari, mida kasutati. Kuigi ametlik samm on säilitanud numbri M0, mis oli iseloomulik algsetele Skylake-X versioonidele, millel oli rohkem kui 12 tuuma, on Intel nüüd tootmisprotsessis rakendanud muudetud litograafilisi maske, kasutades küpset tehnoloogiat 14++ nm senise 14+ nm asemel. Peamine erinevus tehnoloogiate vahel seisneb veidi suuremas sammukohas transistorite vahel, mis, nagu oleme näinud Coffee Lake näitel, mõjutab positiivselt sageduse potentsiaali.

Mikroarhitektuuri tasandil ei ole aga mingeid muudatusi. Üllatavalt, kuid uutesse Skylake-X Refresh protsessoritesse ei ole isegi mingeid riistvara parandusi Meltdown ja Spectre haavatavuste vastu. See on väga kummaline, arvestades, et samaaegse toote Coffee Lake Refresh, mis ilmus samal ajal, teatud plaastrid on juba välja antud. Näiteks tänapäevased LGA1151v2-protsessorid on riistvaraliselt kaitstud Meltdown (Variant 3) ja L1TF (Variant 5) rünnakute vastu.

Kuid kõige ebameeldivam pole isegi see. Peamine põhjus mureks on komponentide ühendamise skeemis puuduvad muudatused. Skylake-X Refreshis kasutatakse endiselt ühtset sõlmedeta Mesh-võrgustikku, mis on paigaldatud protsessorituumade massi peale. Selline tuumadevaheline ühenduste skeem toimib hästi serveriprotsessorites, kus tuumade arv on märkimisväärselt suurenenud, kuid HEDT-toodete puhul, kus tuumade arv ei ole liiga kõrge, sobib see traditsioonilise rõngasskeemi kõrval kõvasti halvemini, põhjustades dramaatiliselt suuremaid latentsusaegu. Üheks meetodiks selle negatiivse mõju vastu oleks võinud olla Mesh-ühenduste kiirus, kuid siinkohal on kõik endiseks jäänud. Ühenduste töö sagedus on nii varasematel kui praegustel Skylake-X protsessoritel 2,4 GHz, seetõttu on LGA2066 protsessorite L3-vahemälu ja mälu kontrolleri latentsus märgatavalt halvem Coffee Lake Refresh'i massiliste mudelite taustal. Tõsi, seda kompenseerib osaliselt suurendatud teise taseme vahemälu, mis Skylake-X-i puhul on 1 MB tuuma kohta, mitte neli korda vähem.

Kõike seda on lihtne illustreerida Skylake-X generatsiooni protsessorite mälu alamsüsteemi latentsuse graafikuga võrreldes Coffee Lake Refresh'iga. See näitab selgelt, et uutel HEDT-protsessoritel ei ole viivituste osas parendusi.

Küll aga saavad uued kümne tuumaga protsessorid uhkustada edusammudega kellafrekventside ja vahemälu mahus. Näiteks Core i9-9900X-l on 19,25 MB L3 vahemälu, mis ületab eelmise kümne tuuma protsessori, Core i9-7900X, vahemälu mahtu 40%. Uue mudeli baaskellafrekvents on tõusnud 3,3 GHz-lt 3,5 GHz-le, kuid maksimaalne sagedus, mida Core i9-9900X turbo režiimis saavutab, on sama 4,5 GHz, mis oli kättesaadav ka eelmise põlvkonna kümne tuuma protsessorile. Mõlemal juhul 4,5 GHz saavutamine nõuab Turbo Boost Max 3.0 tehnoloogia kasutamist, tavapärases turbo režiimis on maksimaalne sagedus Core i9-9900X puhul 4,4 GHz.

Praktikas on aga Core i9-9900X sageduste olukord veidi teistsugune. Kui kõik tuumad on koormuses, töötab protsessor sagedusel 4,1 GHz.

Kui see koormus hõlmab AVX käsklusi, siis protsessori sagedus langeb 3,8 GHz-ni.

Ja kõige ressursside mahukamad 512-bitised käsud uuest AVX-512 kogumist, kui kõik tuumad on täielikult koormatud, sunniavad protsessorit oma kiirusest 3,4 GHz, mis on märkimisväärselt madalam kui spetsifikatsioonides näidatud nimikiirus.

Kümne tuumaga Core i9-9820X, mis asub astme võrra madalamal, eristub oma vanemast vennast peamiselt kolmanda taseme vahemälu mahuga, mis on vähendatud 16,5 MB-ni. Samuti on madalamad näidatud taktid, kuid ärge unustage, et kõik Intel'i HEDT-protsessorid omavad avatud kordajaid, mis võimaldab entusiastidel seda puudust ignoreerida.

Siiski on Core i9-9820X nimeline sagedus 3,3 GHz ja maksimaalne turbo režiimi sagedus 4,1 või 4,2 GHz, sõltuvalt sellest, kas räägime Turbo Boost 2.0 või Turbo Boost Max 3.0 tehnoloogiast.

Praktikas töötades vaikeseadetega ja kõikide tuumade koormusega suudab Core i9-9820X töötada kiirusel 4,0 GHz.

Kui koormus kasutab AVX-käske, vähendab protsessor oma töökiirusest 3,8 GHz.

AVX-512 režiimis langeb Core i9-9820X sagedus tagasi nimeliseks – 3,3 GHz.

Rääkides sellest, kuidas uued kümne tuumaga LGA2066 protsessorid on paremad kui vana Core i9-7900X, ei saa mainimata jätta nende üleminekut tõhusama sisemise termilise liidese kasutamisele. Soojushajutamise kate on nüüd kiibi külge keevitatud, nagu Coffee Lake Refresh'is. Intel väidab, et selle tõttu jahutavad uued protsessorid tõhusamalt ja töötavad madalamatel temperatuuridel, kuid on kaks aga. Esiteks, Intel'i kasutatav jood ei tekita üleklokkijate seas eriti suurt entusiasmi, kuna see on vähem efektiivne kui vedel metall. Ja teiseks, nüüd on enamikule entusiastidele tasuta kättevõtmine, mis tähendab katte eemaldamist, muutunud väga keeruliseks, mistõttu on olemasoleva termilise liidese parandamine äärmiselt raske.

Lõpetuseks räägime Core i9-9900X ja Core i9-9820X spetsifikatsioonidest ja hindadest. Siin ei ole Intel oma kujutlusvõimet üles näidanud, määrates suurema kümne tuumaga protsessori Core i9-9900X hinnaks sama $989, mida nad küsisid Core i9-7900X, mis kuulub eelmistesse põlvkondadesse. Samas on Core i9-9820X $100 odavam, mis muudab selle entusiastide seas atraktiivsemaks pakkumiseks, kuna 15% väiksem L3 vahemälu ei mõjuta tõenäoliselt jõudlust, ja aluslikud kellafrekventsid tõeliste kõrge jõudlusega entusiastide jaoks ei oma mingit tähtsust.

Allikas: 3dnews.ru