Uus artikkel: Core i9-9900X vs Core i9-9900K: täht muudab kõike

LGA2066 platvorm ja Skylake-X protsessorid tutvustas Intel rohkem kui poolteist aastat tagasi. Alguses suunati see lahendus HEDT segmendi, st kõrge jõudlusega süsteemide jaoks kasutajatele, kes tegelevad sisu loomise ja töötlemisega, kuna Skylake-X sisaldas märkimisväärselt rohkem arvutuskerasid kui tavapärased Kaby Lake ja Coffee Lake seeriad.

Kuid ajaga, mis on möödunud Skylake-X ilmumisest, on protsessoriturul toimunud olulisi muudatusi ning tänapäeval saavad taskukohased CPU-d omada kuut või isegi kaheksat arvutuskerast, samas kui eelseisvad massilised CPU-d, mis peaksid sel aastal välja tulema, võivad omada kümmet või isegi kaheteistkümmet tuuma. Kas see teeb Skylake-X kasutuks? Tõenäoliselt mitte. Esiteks, selle seeria mudelites on pakkumisi 16 ja 18 tuumaga, ja sarnaseid massilisi variante ei tule turule tõenäoliselt veel kaua. Teiseks, LGA2066 platvormis on säilitatud ka teised eelised, mis eristavad neid tavapärastest tarbija protsessoritest, näiteks mälakanalite arvu ja saadaval olevate PCI Express liinide ülemuslikkus.

Seetõttu tundus Skylake-X mudelivaliku kosmeetiline uuendus, mille mikroprotsessorigigant teostas eelmisel aastal, täiesti loogiline – see sobis hästi Intel'i iga-aastase avalikustamise graafikuga. Kuid tootja suhtumine oma HEDT uuendustesse üllatas veidi: ettevõte mitte ainult ei vaadanud hindu üle, vaid samuti loobus protsessorite proovide andmisest IT-meediale, piirdudes vaid formaalse esituse ja sellele järgneva müügi algusega.

Tundub, et ettevõte pidas uusi Skylake-X mudeleid vananenud ja ebaolulisteks toodeteks, kuid me ei ole selle väljendusega absoluutselt nõus. Jah, selle mudelisarja esindajate arvutuslike tuumade hulk ei suurenenud uuendamise käigus. Siiski on need saanud muid huvitavaid täiustusi: uuendused on saanud suuremad taktsagedused, suurenenud L3-puhvrimälu ja paranenud sisemine termilised liidesed. Seetõttu otsustasime siiski pöörata värskendatud Skylake-X mudelitele pisut tähelepanu, milles aitas meid väga arvutipoe "Regard" nõusolek uurimiseks paari uue LGA2066 kümnetuumalise protsessori, Core i9-9820X ja Core i9-9900X, osas.

Kuid juba alates Skylake-X Refresh'i kuulutamisest on meid vaevanud küsimus: miks valis Intel oma vanema kümne tuumaga HEDT-protsessori jaoks sarnase, peaaegu identselt nime populariseeritud massilise kaheksatuumalise protsessori Core i9-9900K? Mida see tähendab? Ja nüüd on meil võimalus seda selgitada...

Skylake-X Refresh mudelivalik

Intel teatas uutes LGA2066-protsessoritest, mille mudelinumbrid kuuluvad üheksandasse seeri, juba eelmisel oktoobril. Uute mudelite hulka kuulub seitse mudelit: kuus Core i9 seeria protsessorit, mille tuumade arv on vahemikus 10 kuni 18, ning kaheksatuumaline Core i7 mudel, mis on tinglikult algtaseme. Uue põlvkonna seas ei ole enam kuue tuuma ega nelja tuuma protsessoreid LGA2066 jaoks, mis ei ole üllatav LGA1151v2 platvormi võimaluste kiire kasvu taustal.

Kõige märgatavam muudatus loendis toodud protsessorites võrreldes eelmiste Skylake-X seeria 7000. mudelitega on kellafrekventside tõus. Nominaalsed sagedused on tõusnud 200–600 MHz, maksimaalsed sagedused, mida saavutatakse turbo režiimi sisselülitamisel, on suurenenud 200–300 MHz. Lisaks on noorema seeria esindajate kolmanda taseme vahemälu maht suurenenud. Varem arvutati see reegli „1,375 MB tuuma kohta“ alusel, nüüd võib igale tuumale jääda umbes kuni 2 MB vahemälu. Ja lõpuks: kaheksatuumalise Core i7-9800X PCI Express kontroller oli täielikult avatud, mis tähendab, et see protsessor sai kasutada kõiki 44 rada, mis olid varem kergemini kätte saadavad ainult 10 ja enama tuumaga protsessorites.

Kuid kõik need meeldivad muudatused on kaasa toonud ka soojuse genereerimise suurenemise. Kui Skylake-X esimesel põlvkonnal oli soojuse pakett piiratud 140 W, siis uusimates protsessorites on TDP väärtus suurenenud 165 W-le. Teisisõnu, kõrgemate sageduste eest, mis on antud uutele protsessoritele ilma oluliste muudatusteta nende tootmiseks kasutatavas 14 nm tehnoloogias, tuleb tasuda suurenevate energia- ja soojuse piiride arvel.

Tõsi, Intel ise väidab, et kiirusomaduste tõusu võimaldas rakendada tootmistehnoloogiat kolmandas versioonis, mille tingimuslik nimetus on 14++ nm, mille alusel valmistatakse nüüd Coffee Lake ja Coffee Lake Refresh protsessoreid. Ja kui seda ei oleks, võiks soojuse genereerimine olla veelgi kõrgem. Kuid ei tasu muretseda, et uued Skylake-X protsessorid võivad üle kuumeneda. Uute protsessorite töötemperatuure peaks alandama täiustatud termopasta, mis asendab varem kasutatud polümeerset termopasta ja mille soojusjuhtivus on oluliselt parem.

Kuid kõik, mis on öeldud, on vaid jäämäe tipp. Tegelikult on spetsifikatsioonide muutmine, eelkõige kolmanda taseme vahemälu mahtude suurenemine, palju ootamatumal alusel. Nüüd kasutab Intel HEDT-protsessorite tootmiseks hoopis teistsuguseid, „mõtte järgi“ kolloidseid pooljuhtkristalle.

See tähendab järgmist: HEDT protsessorid on alati olnud lauaarvutite versioonid serveri kiipidest. Traditsiooniliselt on Intel võtnud madalamad Xeon muudatused, kohandanud nende mälukontrolleri ja mõned muud omadused ning viinud need lauaarvutikeskkonda. Samal ajal, kui Intel tootas oma serveritooted, sisaldas ta kolme erinevat pooljuhikristallide varianti: LCC (Low Core Count) 10 tuumaga, HCC (High Core Count) 18 tuumaga ja XCC (eXtreme Core Count) 28 tuumaga, siis lauaarvutite HEDT protsessoritesse sattusid ainult kõige lihtsamad kristalliversioonid. Nii näiteks kasutati Skylake-X esimesel põlvkonnal 6, 8 ja 10 tuumaga protsessorites LCC kristalli, samas kui 12, 14, 16 ja 18 tuumaga muudatustes kasutati HCC kristalli.

Uuendatud Skylake-X mudelites, millest me täna räägime, ei kasutata enam LCC kristalli madalamat versiooni. Kõik uued HEDT protsessorid, mis kuuluvad üheksandasse seeriasse, sealhulgas kaheksatuumalisena ja kümne tuumaga variandid, põhinevad HCC kristallil. See tähendab, et isegi Core i7-9800X või Core i9-9900X puhul on potentsiaalselt olemas 18 tuuma, kuid oluline osa neist on tootmise etapis riistvara tasemel blokeeritud.

See esialgu kummaline otsus tehti just uute protsessorite vahemälu mahu suurendamise nimel. Skylake-X sisemine struktuur näeb ette, et iga arvutuslikule tuumale määratakse 1,375 MB vahemälu. Ja kui Core i9-9900X kasutaks madalamat LCC kristalli, ei saaks see protsessor selgelt rohkem kui 13,75 MB L3 vahemälu. Suurem HCC kristall on selles osas paindlikum, selle kogumaht on kokku 24,75 MB vahemälu ja see suurendatud maht on osaliselt kasutusel kaheksatuumalistel ja kümne tuumaga uue põlvkonna protsessoritel.

Seetõttu on kõik Skylake-X mudelid saanud ühtse disaini, kuid sellise ühtsuse tagajärjeks on olnud väga suure pooljuhtkristalli ulatuslik kasutamine, mille pindala on umbes 485 mm2, mis on enam kui kaks ja pool korda suurem kui kaheksajuursete Coffee Lake Refresh-i kristall. See tähendab, et iga LGA2066 protsessor devjatiseeria on märkimisväärselt kallim võrreldes sama Core i9-9900K-ga. Kuid hoolimata sellest on kaheksajuurine Core i9-9800X ametlikus hinnakirjas hinnatud vaid $100 kallimaks kui Core i9-9900K. Seega on mõistlik eeldada, et kaheja ja kümne südamiku protsessorite tootmine põhineb 18-juursetel kristallidel, mis toob Intelile siiski mingi majandusliku kasu, näiteks kasutab ettevõte seda võimalust pooljuhtkristallide realiseerimiseks, millel on palju tootmisdefekte, mis ei ole veel leidnud väärilist rakendust.

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

Testimiseks võtsime kaks kümne südamikuga "uus laine" protsessorit – Core i9-9900X ja Core i9-9820X. Hoolimata sellest, et need CPU-d on üleminekul uuele HCC kristallile, ei ole nad Core i9-7900X-ga võrreldes palju muutunud. Tavaliselt tõi Intel vanade HEDT platvormide protsessorite teise põlvkonna välja andmisel need uuemasse mikroarhitektuuri, kuid seekord seda ei juhtunud. Muutused puudutasid vaid numbrilisi parameetreid, kuid Core i9-9900X ja Core i9-9820X puhul on meil sisuliselt sama, mis pakuti ka kümne südamega Core i9-7900X mudeliga 2017. aastast.

Kuid Skylake-X teisel põlvkonnal pole ühtegi ühilduvusprobleemi: nad töötavad suurepäraselt olemasolevates LGA2066 emaplaatides, mis põhinevad Intel X299 kiibistikul. Nagu eelkäijatelgi, on neil neli kanalit DDR4-mälu kontrollimist, ning neisse integreeritud PCI Express 3.0 kontroller toetab 44 rida, mis teoorias saavad jaguneda erinevatesse pesadesse — kolme kuni üksteist.

Siiski on pooljuhtkristall HCC, mis on aluseks Core i9-9900X ja Core i9-9820X, veidi erinev vanematest Skylake-X kividest. Kuigi ametlik stepp säilitas M0 numbri, mis oli iseloomulik algsetele Skylake-X versioonidele, millel oli üle 12 tuuma, hakkas Intel tootmisprotsessis rakendama muudetud litograafilisi maske, kasutades küpset 14++ nm tootmisprotsessi senise 14+ nm asemel. Peamine erinevus tehnoloogiate vahel seisneb transistorite võrede vahelise veidi suuremas sammule, mis, nagu me nägime Coffee Lake näitel, mõjub positiivselt sageduse potentsiaalile.

Mikroarhitektuuri tasemel pole aga mingeid muudatusi. Üllatav, aga uutesse Skylake-X Refresh protsessoritesse ei ole isegi ratsioneeritud parandusi Meltdown ja Spectre haavatavuste vastu. See on väga kummaline, arvestades, et samal ajal ilmunud Coffee Lake Refresh tootes on teatud plaastrid juba ilmunud. Näiteks on kaasaegsed LGA1151v2 protsessorid kaitstud Meltdown (Variant 3) ja L1TF (Variant 5) rünnakute eest riistvara tasemel.

Kuid kõige pettumustvalmistavam pole see. Peamine põhjus frustreerimiseks on protsessori komponentide integreerimise skeemi puudumine. Skylake-X Refresh'is kasutatakse jätkuvalt ühtse topoloogia Mesh-võrku, mis asub protsessorite tuumade ruudustiku kohal. Selline vaheline ühendusskeem töötab hästi serveriprotsessorite puhul, millel on arvestatav arv tuumasid, kuid HEDT toodete puhul, millel on vähem tuumasid, on see palju halvem kui traditsiooniline ringikujuline buss, mis põhjustab märkimisväärset viivituste suurenemist. Üks meetod selle negatiivse efekti vastu oleks olnud Mesh-ühenduste kiirus, kuid siin on kõik ikka vana. Nii eelnevatel kui ka praegusel Skylake-X-il on vaheühenduste sagedus asetatud 2,4 GHz, mistõttu L3 vahemälu ja LGA2066 protsessorite mälujuht on märgatavalt halvem latentsus võrreldes massiliste Coffee Lake Refresh protsessoritega. Tõsi, osaliselt kompenseeritakse see teise taseme vahemälu laiendatud suurusega, mis Skylake-X-il on 1 MB tuuma kohta, mitte neli korda vähem.

Kogu seda on lihtne illustreerida Skylake-X protsessorite mälusüsteemi latentsusgraafikuga võrreldes Coffee Lake Refresh-iga. See näitab selgelt, et uute HEDT-protsessorite puhul ei ole viivituste osas parandusi näha.

Küll aga saavad uued kümne tuumaga protsessorid kiidelda taktsageduste ja vahemälu suuruse edusammudega. Näiteks Core i9-9900X omab 19,25 MB L3-vahemälu, mis ületab 40% võrra eelneva kümne tuumaga protsessori Core i9-7900X vahemälu suurust. Uue mudeli põhifrekvents tõusis 3,3 GHz-lt 3,5 GHz-le, kuid Core i9-9900X maksimaalne sagedus turbo režiimis võib ulatuda endise põlvkonna kümne tuumaga protsessori 4,5 GHz-ni. Viimaste puhul nõuab 4,5 GHz künnise saavutamine Turbo Boost Max 3.0 tehnoloogia kasutamist, samas kui traditsioonilise turbo režiimi maksimaalne sagedus Core i9-9900X jaoks on 4,4 GHz.

Siiski, praktikas on Core i9-9900X taktsageduste olukord mõnevõrra erinev. Kõik tuumad koormuse all töötavad protsessor 4,1 GHz-l.

Kui koormus hõlmab AVX-käske, siis protsessori sagedus langeb 3,8 GHz-le.

Kõige ressursinõudlikumad 512-bitised käsud uues AVX-512 kogumis, kui kõik tuumad on maksimaalselt koormatud, sunnivad protsessorit töötama 3,4 GHz-l, mis on isegi madalam kui spetsifikatsioonides märgitud nimisagedus.

Kui rääkida kümne tuumaga Core i9-9820X-st, siis erineb see oma vanemast õest peamiselt kolmanda taseme vahemälu mahult, mis on vähendatud 16,5 MB-ni. Veidi madalamad on ka nimisagedused, kuid ei tohi unustada, et kõik Intel'i HEDT-protsessorid on lukustamata koefitsiendid, mis võimaldab entusiastidel seda puudust eirata.

Siiski on Core i9-9820X nimisagedus 3,3 GHz ja maksimaalne sagedus turbo režiimis 4,1 või 4,2 GHz, sõltuvalt sellest, kas on tegemist Turbo Boost 2.0 või Turbo Boost Max 3.0 tehnoloogiaga.

Praktikas suudab Core i9-9820X vaikeseadetega, kui kõik tuumad on koormuse all, töötada 4,0 GHz-l.

Kui koormus kasutab AVX-käske, siis protsessor vähendab tööfrekventsi 3,8 GHz-le.

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

Räägides sellest, kuidas uued kümne tuumaga LGA2066-protsessorid on parem vanast Core i9-7900X-st, ei saa mainimata jätta nende üleminekut tõhusamate sisemiste termiliste ühenduste kasutamisele. Soojuse hajutamise kate on nüüd ühendatud kristalliga, sarnaselt sellele, kuidas on tehtud Coffee Lake Refresh-is. Intel ütleb, et tänu sellele jahutavad uued protsessorid efektiivsemalt ja töötavad madalamal temperatuuril, kuid siin on kaks aga. Esiteks, Inteli kasutatav sulam ei ärata overclockide seas erilist entusiasmi, kuna see on vähem tõhus kui vedel metall. Teiseks, nüüd on enamikule entusiastidele skalpeerimisprotseduur muutunud kättesaamatuks: katte eemaldamine ilma protsessorit kahjustamata on väga keeruline, mistõttu on olemasoleva termilise ühenduse parandamine äärmiselt raske.

Kokkuvõtteks Core i9-9900X-i ja Core i9-9820X-i omadustest tasub mainida ka hindu. Siin ei lasknud Intel endal fantaseerida ja seadis vanema kümne tuumaga protsessori Core i9-9900X hinnaks samad $989, mida nad küsisid protsessori Core i9-7900X eest, mis kuulub eelmisse generatsiooni. Kuid Core i9-9820X maksab $100 vähem, mis teeb selle entusiastidele atraktiivsemaks pakkumiseks, kuna väiksem 15% L3-puhvrimälu ei mõjuta tõenäoliselt jõudlust, ja nominaalsed kellafrekventsid ei oma tõeliste kõrge jõudlusega entusiastide jaoks mingit tähtsust.

Allikas: 3dnews.ru