i9-10900K contre i9-9900K : qu'est-ce que l'on peut tirer des nouveaux Intel Core sur l'ancienne architecture

Il y a un peu plus d'un an, j'ai testé le tout nouveau Intel Core i9-9900K.Mais le temps passe, tout change, et voilà qu'Intel a sorti la nouvelle gamme de processeurs de 10ème génération, l'Intel Core i9-10900K. Quels surprises ces processeurs nous réservent-ils et est-ce que tout change vraiment — parlons-en tout de suite.

Comet Lake-S

Le nom de code des processeurs Intel Core de 10ème génération est Comet Lake. Et oui, c'est toujours du 14 nm. Un autre rafraîchissement Skylake, que les gens d'Intel appellent eux-mêmes une « évolution ». C'est leur droit. Qu'ils le nomment comme ils veulent. En attendant, examinons ce qui a changé dans cette nouvelle génération par rapport à la précédente, la neuvième. Et découvrons combien le i9-10900K s'éloigne du i9-9900K. Alors, commençons par les points.

Changement de socket

Le socket LGA 1151 (Socket H4) a été développé en 2015 et a duré pas moins de 5 ans, ayant vu passer quatre générations de processeurs, ce qui n'est généralement pas propre à Intel, qui aime changer de socket tous les deux ans. Cependant, il convient de noter que l'entreprise a largement compensé cela par l'incompatibilité entre les nouveaux anciens processeurs et chipsets…

Oui, rien n'est éternel sous le soleil, et Intel a lancé en même temps que la 10ème génération un nouveau socket — LGA 1200 (Socket H5). Bien qu'il soit compatible par les points de montage (75 mm) avec les systèmes de refroidissement existants, l'espoir illusoire de ne pas avoir à les changer s'est dissout après les premiers tests préliminaires. Mais nous en reparlerons plus tard.

Plus de cœurs, fréquence plus élevée

C'est devenu traditionnel pour Intel de sortir d'une situation avec des nanomètres : si tu ne changes pas le processus technologique, ajoute des cœurs et augmente les fréquences. Cela a encore fonctionné cette fois-ci.
Le processeur Intel i9-10900K a reçu deux cœurs supplémentaires, soit 4 threads en Hyper-threading (HT). Au final, le nombre total de cœurs a augmenté à 10, et le nombre de threads à 20.

Comme le processus technologique n'a pas changé, les exigences en matière de refroidissement, ou TPD, ont évolué de 95 W à 125 W — c'est-à-dire plus de 30 %. Je rappelle que ce sont les paramètres lorsque tous les cœurs fonctionnent à la fréquence de base. Refroidir cette « chaleur » par air est très difficile. Il est préférable d'utiliser un système de refroidissement liquide (AIO). Mais même là, il y a un petit détail.

Si la fréquence de base du nouveau processeur n'a été augmentée que de 100 MHz — de 3,6 à 3,7, alors avec le Turbo Boost C'est devenu encore plus intéressant. Si vous vous souvenez, le i9-9900K avec le Turbo Boost peut atteindre 5 GHz sur un seul cœur (rarement sur deux), 4,8 GHz sur deux, tandis que les autres fonctionnent à 4,7 GHz. Dans le cas du i9-10900K, un cœur fonctionne maintenant à 5,1-5,2 GHz, tandis que tous les autres à 4,7 GHz. Mais Intel ne s'est pas arrêté là.

En plus de la technologie Turbo Boost déjà connue, un méga super boost est apparu. Il s'appelle officiellement Thermal Velocity Boost (TVB). Il faut noter que cette technologie a été introduite dès la huitième génération des processeurs Intel Core, mais elle n'était accessible qu'à quelques représentants sélectionnés. Par exemple, je connais personnellement les i9-9980HK et i9-9880H.

Le principe de cette technologie est que lorsque la température du processeur atteint un certain seuil, la fréquence d'un ou plusieurs cœurs augmente au-delà du Turbo Boost. La valeur de la fréquence ajoutée dépend de l'écart entre la température de fonctionnement du processeur et sa température maximale. La fréquence maximale des cœurs du processeur avec la technologie Intel Thermal Velocity Boost est atteinte lorsque la température de fonctionnement ne dépasse pas 50 °C. En conséquence, en mode TVB, la fréquence d'un cœur atteint 5,3 GHz, tandis que celle des autres cœurs atteint 4,9 GHz.

Étant donné qu'il y a deux cœurs supplémentaires dans la nouvelle génération, lors d'un overclocking automatique maximum avec tous les types de 'boosts', cette 'machine' consomme jusqu'à 250 W, ce qui constitue déjà un défi même pour un système de refroidissement par eau, surtout dans un boîtier compact, sans évacuation du bloc d'eau...

Nous avons parlé des cœurs, expliqué les fréquences, évoqué le socket, allons de l'avant. Parmi les principaux changements, on peut ajouter une légère augmentation de la mémoire cache L3 et une augmentation de la fréquence de la mémoire RAM prise en charge - de DDR-2666 à DDR4-2933. Voilà en gros tout. Intel n'a même pas mis à jour l'IGP. Le volume de RAM n'a pas changé, les mêmes 128 Go ont été hérités de la génération précédente. C'est donc comme d'habitude avec les refreshs : on a ajouté des cœurs et des fréquences, mais également changé le socket. Pas d'autres changements substantiels, du moins dans le cadre des serveurs. Je propose de passer aux tests et de voir comment la performance de la nouvelle génération a évolué par rapport à la précédente.

Test

Les tests impliquent deux processeurs de la gamme Intel Core :

• La neuvième génération i9-9900K
• La dixième génération i9-10900K

Caractéristiques techniques des plateformes

Processeurs Intel i9-9900K

• Carte mère : Asus PRIME Q370M-C
• Mémoire vive : 16 Go DDR4-2666 MT/s Kingston (2 pièces).
• Disque SSD : 240 Go Patriot Burst (2 pièces en RAID 1 — une habitude acquise au fil des ans).

Processeurs Intel i9-10900K

• Carte mère : ASUS Pro WS W480-ACE
• Mémoire vive : 16 Go DDR4-2933 MT/s Kingston (2 pièces).
• Disque SSD : 240 Go Patriot Burst 2 pièces en RAID 1.

Dans les deux configurations, des plateformes monocarte avec refroidissement liquide sont utilisées. Mais il y a un inconvénient… Pour ne pas perdre les fréquences TVB et bien faire fonctionner l'Intel i9-10900K, il a fallu assembler un puissant système de refroidissement liquide sur mesure (ci-après SVO) pour la plateforme de dixième génération Core. Cela a nécessité des efforts importants, mais cette solution nous a permis, même sous des charges maximales, d'obtenir une fréquence stable de 4,9 GHz sur chaque cœur, sans dépasser le seuil de température de 68 degrés. Un hommage aux héros du custom.

Je vais me permettre une petite digression et expliquer que cette approche est dictée uniquement par des considérations pragmatiques. Nous recherchons des solutions techniques qui offrent un maximum de performances avec une utilisation minimale des racks, tout en ayant un coût raisonnable. En outre, nous ne faisons pas d’overclocking et utilisons uniquement les fonctionnalités prévues par les développeurs du matériel. Par exemple, les profils d’overclocking d'origine, si la plateforme en dispose. Pas de réglages manuels des timings, des fréquences ou des tensions. Ce qui nous permet d'éviter divers types de surprises. Tout comme les tests préliminaires, que nous effectuons avant de remettre les solutions prêtes à nos clients.

Nous testons toujours dans des configurations monocarte, ce qui n'est pas un hasard — un tel testing est largement suffisant pour s'assurer de la fiabilité de la solution trouvée. Au final, le client reçoit un équipement vérifié avec un maximum de vitesse pour un minimum de coût.

En revenant à nos i9-10900K, je note que la température de l'un des processeurs comparés n'a jamais dépassé 68 degrés. Cela signifie que la solution, en plus d'autres avantages, a également un bon potentiel d'overclocking.

Partie logicielle : OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.8.2003).
Noyau : UEK R5 4.14.35-1902.303.4.1.el7uek.x86_64
Optimisations par rapport à l'installation d'origine : options de démarrage ajoutées au noyau elevator=noop selinux=0
Les tests ont été réalisés avec tous les correctifs contre les attaques Spectre, Meltdown et Foreshadow, intégrés dans ce noyau.

Tests utilisés

1. Sysbench
2. Geekbench
3. Phoronix Test Suite

Description détaillée des tests
Test Geekbench

Un ensemble de tests effectués en mode monoproc et multiproc. Le résultat donne un indice de performance pour les deux modes. Dans ce test, nous examinerons deux indicateurs principaux :

• Single-Core Score — tests monoproc.
• Multi-Core Score — tests multiproc.

Unités de mesure : des ‘perroquets’ abstraits. Plus il y a de ‘perroquets’, mieux c'est.

Test Sysbench

Sysbench est un ensemble de tests (ou benchmarks) pour évaluer la performance de différents sous-systèmes d'un ordinateur : processeur, mémoire vive, disques de données. Le test est multiproc, utilisant tous les cœurs. Dans ce test, j'ai mesuré un indicateur : le nombre d'événements de vitesse CPU par seconde — le nombre d'opérations effectuées par le processeur par seconde. Plus la valeur est élevée, plus le système est performant.

Test Phoronix Test Suite

Phoronix Test Suite est un ensemble de tests très riche. Presque tous les tests présentés ici sont multiproc. Les seules exceptions sont deux tests monoproc : les tests Himeno et LAME MP3 Encoding.

Dans ces tests, plus le résultat est élevé, mieux c'est.

1. Test multiproc John the Ripper pour le craquage de mots de passe. Utilise l'algorithme cryptographique Blowfish. Mesure le nombre d'opérations par seconde.
2. Test Himeno — un solveur linéaire de pression de Poisson utilisant la méthode de Jacobi.
3. 7-Zip Compression — test 7-Zip utilisant p7zip avec la fonction intégrée de test de performance.
4. OpenSSL est un ensemble d'outils implémentant les protocoles SSL (Secure Sockets Layer) et TLS (Transport Layer Security). Mesure la performance RSA OpenSSL à 4096 bits.
5. Apache Benchmark — le test mesure combien de requêtes par seconde le système peut supporter lors de l'exécution de 1 000 000 requêtes, avec 100 requêtes exécutées simultanément.

Et ici, moins c'est mieux — dans tous les tests, le temps de passage est mesuré.

1. C-Ray teste la performance CPU sur des calculs en virgule flottante. Ce test est multiproc (16 fils par cœur), tirera 8 rayons de chaque pixel pour le lissage et générera une image 1600×1200. Le temps d'exécution du test est mesuré.
2. La compression BZIP2 parallèle — le test mesure le temps nécessaire pour compresser un fichier (archive .tar du code source du noyau Linux) en utilisant la compression BZIP2.
3. Codage des données audio. Le test d'encodage LAME MP3 est effectué en un seul thread. Le temps du test est mesuré.
4. Codage des données vidéo. Le test ffmpeg x264 — multithread. Le temps du test est mesuré.

Résultats des tests

Le i9-10900K est meilleur que son prédécesseur de 44%. Selon moi, le résultat est vraiment impressionnant.

La différence dans le test monocœur n'est que de 6,7%, ce qui est assez prévisible : la différence entre 5 GHz et 5,3 GHz, les mêmes 300 MHz. C'est exactement 6%. Et pourtant, il y avait tant de discussions 🙂

Mais dans le test multithread, le nouveau processeur a presque 33% de plus. Ici, le TVB a joué un rôle important, que nous avons pu presque utiliser au maximum avec le refroidissement personnalisé. Pendant le pic, la température dans le test ne dépassait pas 62 degrés, et les cœurs fonctionnaient à une fréquence de 4,9 GHz.

La différence 52,5%. Comme dans les tests Sysbench et le Geekbench multithread, un écart aussi significatif est atteint grâce au refroidissement personnalisé et au TVB. La température du cœur le plus chaud est de 66 degrés.

Dans ce test, la différence entre les processeurs de différentes générations est de 35,7%. Et c'est le test qui maintient le processeur sous une charge maximale pendant 100% du temps, le chauffant à 67-68 degrés.

97,8%. La probabilité d'un avantage presque double grâce à 2 cœurs et quelques mégahertz est "extrêmement faible". Par conséquent, le résultat ressemble plus à une anomalie. Je soupçonne qu'il s'agit soit d'une optimisation du test lui-même, soit d'une optimisation du processeur. Ou peut-être les deux. Nous ne comptons pas sur les résultats de ce test dans ce cas. Bien que le chiffre soit impressionnant.

Ici, je suis absolument sûr qu'il y a eu une optimisation dans le test lui-même. Cela est prouvé par les tests répétés d'Amd Ryzen, qui réussissent beaucoup mieux, alors que les Ryzen ne sont pas très forts dans les tests monocœurs. Donc, l'avantage dans 65% ne comptera pas. Mais il était tout simplement impossible de ne pas en parler. Néanmoins, nous notons un résultat — mais gardons deux choses à l'esprit.

La différence entre les générations est — 44,7%Ici, tout est fait de manière transparente, donc nous prenons en compte les résultats. C'est justement ce test qui extrait la performance maximale sous une charge monocœur. D'une part, on peut voir l'effort de l'amélioration et de l'optimisation du noyau — le rafraîchissement est un rafraîchissement, mais il est clair que quelque chose a été optimisé sous le capot. D'autre part, de tels résultats peuvent indiquer que nous n'ont pas réussi à extraire le maximum lors du dernier test avec l'i9-9900K. Je serais ravi de lire vos pensées à ce sujet dans les commentaires.

La dixième génération surpasse nettement la neuvième sur 50,9%. Ce qui est tout à fait prévisible. Ici, ce sont les cœurs et la fréquence qui dominent, avec l'Intel i9-10900K.

La différence entre les générations est — 6,3%. À mon avis, le résultat est assez discutable. Dans de futurs articles, je pense même à abandonner complètement ce test. Le fait est que, dans les systèmes avec plus de 36 cœurs (72 threads), le test ne passe pas du tout avec les paramètres par défaut, et il faut parfois calculer la différence de résultats jusqu'au troisième chiffre après la virgule. Eh bien, nous allons voir. Vous pouvez partager votre opinion à ce sujet dans les commentaires.

La différence sur 28%. Aucune surprise, anomalie ou optimisations n'ont été observées ici. Un simple rafraîchissement et pas plus.

Les i9-10900K surpassent les i9-9900K sur 38,7%. Comme dans le cas des résultats du test précédent, la différence est attendue et montre bien l'écart réel entre les processeurs sur la même microarchitecture.

Ainsi, faisons le bilan. En général, rien d'inattendu — l'i9-10900K surpasse son prédécesseur, l'i9-9900K, dans tous les tests. Ce qui devait être prouvé. Le prix de cela est la dissipation thermique. Si vous envisagez un nouveau processeur pour un usage domestique et que vous comptez tirer le maximum de performance de la dixième génération de Core, je recommande de réfléchir à un système de refroidissement, car un simple refroidisseur ne suffira pas ici.
Ou venez chez nous pour des serveurs dédiés. Une solution prête sur une bonne plateforme et avec un système de refroidissement liquide très décent, qui, comme nous l'avons constaté, a également un potentiel d'overclocking.

Des serveurs dédiés ont été utilisés dans les tests 1dedic.ru basés sur des processeurs Intel Core i9-9900K et i9-10900K. Chacun d'eux, ainsi que les configurations avec le processeur i7-9700K, peuvent être commandés avec une remise de 7% avec le code promo INTELHABR. La durée de la réduction correspond à la période de paiement choisie lors de la commande du serveur. La réduction du code promotionnel s'ajoute à la réduction pour la période. Le code promotionnel est valable jusqu'au 31 décembre 2020 inclus.

Source : habr.com