A plataforma LGA2066 e os procesadores da familia Skylake-X foron introducidos por Intel hai máis de ano e medio. Inicialmente, esta solución foi dirixida pola compañía ao segmento HEDT, é dicir, a sistemas de alto rendemento para usuarios que crean e procesan contido, porque Skylake-X contiña un número significativamente maior de núcleos informáticos en comparación cos representantes habituais do Kaby. Familias Lake e Coffee Lake.
Non obstante, no tempo que pasou desde a introdución de Skylake-X, o panorama no mercado dos procesadores cambiou significativamente, e hoxe as CPU bastante asequibles poden ter seis ou ata oito núcleos de procesamento e CPUs principais prometedoras, que deberían lanzarse dentro de este ano, pode ter dez ou incluso doce núcleos. Isto fai que Skylake-X sexa un chip inútil? O máis probable é que non. En primeiro lugar, entre os representantes desta serie hai ofertas con núcleos 16 e 18, e definitivamente non haberá opcións masivas como elas no mercado nun futuro próximo. En segundo lugar, a plataforma LGA2066 ten outras vantaxes que a distinguen dos procesadores de consumo convencionais, como a superioridade no número de canles de memoria e as carrís PCI Express dispoñibles.
Polo tanto, a actualización cosmética da liña Skylake-X, que o xigante dos microprocesadores levou a cabo a finais do ano pasado, parecía bastante lóxica: encaixaba perfectamente na programación anual de anuncios de Intel. Non obstante, a actitude do fabricante cara aos seus novos produtos HEDT foi un pouco sorprendente: a compañía non só non revisou os prezos, senón que tamén se negou a proporcionar mostras de procesadores á prensa informática, limitándose só a unha presentación formal e ao posterior inicio das vendas. .
Ao parecer, a compañía consideraba que o novo Skylake-X era produtos secundarios e pouco interesantes, pero non estamos de acordo fundamentalmente con esta formulación. Si, o número de núcleos informáticos dos representantes desta gama de modelos non aumentou durante o proceso de actualización. Non obstante, incorporan outras melloras interesantes: os novos produtos aumentaron a velocidade de reloxo, aumentaron a capacidade de caché L3 e unha interface térmica interna mellorada. Polo tanto, aínda decidimos prestar un pouco de atención ao Skylake-X actualizado, no que a tenda de informática Regard nos axudou moito, que acordou proporcionar un par de novos procesadores LGA2066 de dez núcleos para a investigación: Core i9-9820X e Core i9-9900X.
Ademais, desde o mesmo momento do anuncio de Skylake-X Refresh, fomos perseguidos pola pregunta: por que Intel escolleu un nome confusamente semellante ao popular Core i9-9900K de oito núcleos para o procesador HEDT de dez núcleos máis antigo? Que significa isto? E agora temos a oportunidade de descubrilo...
Gama Skylake-X Refresh
Intel anunciou a aparición de novos procesadores LGA2066 con números de modelo da serie nove milésima en outubro do ano pasado. Os novos produtos incluíron sete modelos: seis procesadores da serie Core i9 cun número de núcleos de 10 a 18 e un modelo Core i7 de oito núcleos, un de nivel básico condicional. Non hai procesadores de seis núcleos ou catro núcleos para LGA2066 na nova xeración, o que non é sorprendente dado o rápido crecemento das capacidades da plataforma LGA1151v2.
| Núcleos/fíos | Frecuencia base, GHz | Frecuencia turbo, GHz | Caché L3, MB | memoria | TDP, W | Prezo | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | 1 dólares |
| Core i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | 1 dólares |
| Core i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 dólares |
| Core i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 dólares |
| 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 |
O cambio máis notable nos procesadores que aparecen na táboa, en comparación cos modelos anteriores da serie Skylake-X 200, foi o aumento da velocidade do reloxo. As frecuencias nominais aumentaron en 600-200 MHz e as frecuencias máximas acadadas cando se activa o modo turbo aumentaron en 300-1,375 MHz. Ademais, os representantes máis novos da serie aumentaron o volume da memoria caché de terceiro nivel. Anteriormente, calculábase en base á regra de "2 MB por núcleo", pero agora cada núcleo pode ter ata aproximadamente 7 MB de caché. E por último, desbloqueouse por completo o controlador PCI Express do Core i9800-44X de oito núcleos, grazas ao cal este procesador ten á súa disposición os 10 carrís, que antes só estaban dispoñibles en procesadores con XNUMX ou máis núcleos.
Non obstante, todos estes cambios agradables supuxeron un aumento da xeración de calor. Aínda que a primeira xeración Skylake-X tiña un paquete térmico limitado a 140 W, os novos procesadores aumentan a característica TDP a 165 W. Noutras palabras, polo aumento das frecuencias que se asignan aos novos procesadores sen cambios fundamentais no proceso tecnolóxico de 14 nm utilizado para a súa produción, hai que pagar con límites enerxéticos e térmicos ampliados.
É certo que a propia Intel afirma que a introdución da terceira versión da tecnoloxía de produción, co nome de código 14++ nm, que agora se usa para producir procesadores Coffee Lake e Coffee Lake Refresh, permitiu aumentar as características de velocidade. E se non fose por isto, a liberación de calor podería ser aínda maior. Pero non hai motivos para temer que o novo Skylake-X poida ser susceptible de sobrequecemento. O material de interface térmica mellorado baixo a cuberta de distribución de calor debería reducir as temperaturas de funcionamento dos novos procesadores. O lugar da pasta térmica de polímero utilizada anteriormente foi tomado por soldadura cunha condutividade térmica obviamente maior.
Pero todo o mencionado anteriormente é só a punta do iceberg. O caso é que o cambio nas especificacións, e principalmente o aumento do volume da memoria caché de terceiro nivel, ten unha base moito máis inesperada. Agora, para producir procesadores HEDT, Intel comezou a usar cristais semicondutores que teñen un significado lixeiramente diferente.
Isto significa o seguinte: os procesadores HEDT sempre foron unha variedade de chips de servidor de escritorio. Tradicionalmente, Intel tomou modificacións máis novas do Xeon, adaptou o controlador de memoria e algunhas outras características a elas e transfireunas ao ambiente de escritorio. Ao mesmo tempo, mentres que para os seus produtos de servidor Intel producía tres versións de cristais semicondutores: LCC (Low Core Count) con 10 núcleos, HCC (High Core Count) con 18 núcleos e XCC (eXtreme Core Count) con 28 núcleos, en escritorio. Os procesadores HEDT incluían só as versións máis sinxelas de cristais. Así, os procesadores Skylake-X de primeira xeración con 6, 8 e 10 núcleos utilizaban un cristal LCC, e as modificacións con 12, 14, 16 e 18 núcleos utilizaban un cristal HCC.
No Skylake-X actualizado, do que falamos hoxe, xa non se usa a versión de gama baixa do cristal LCC. Todos os novos procesadores HEDT da nove milésima serie, incluídas as versións de oito e dez núcleos, baséanse no cristal HCC. É dicir, incluso o Core i7-9800X ou o Core i9-9900X teñen potencialmente 18 núcleos, pero unha parte importante deles está bloqueado no hardware na fase de produción.
Esta decisión, estraña a primeira vista, tomouse precisamente para aumentar a cantidade de memoria caché nos novos procesadores. A estrutura interna de Skylake-X asume que a cada núcleo de computación se lle asigna unha parte da memoria caché cun volume de 1,375 MB. E se o mesmo Core i9-9900X usara un cristal LCC de gama baixa, este procesador seguramente non sería capaz de obter máis de 13,75 MB de caché L3. A matriz HCC máis grande é máis flexible neste sentido, ten un total de 24,75 MB de caché, e este volume aumentado úsase parcialmente nos procesadores de oito e dez núcleos da nova onda.
Como resultado, todos os Skylake-X unificáronse no deseño, pero a desvantaxe desta unificación foi o uso xeneralizado dunha matriz de semicondutores moi grande cunha área duns 485 mm2, que é máis de dúas veces e media máis grande que a área de matriz do Coffee Lake Refresh de oito núcleos. Isto significa que calquera dos procesadores LGA2066 da nove milésima serie ten un custo significativamente maior en comparación co mesmo Core i9-9900K. Pero a pesar diso, o Core i9-9800X de oito núcleos da lista de prezos oficial ten un prezo de só 100 dólares máis que o Core i9-9900K. Polo tanto, é razoable supoñer que a produción de procesadores de oito e dez núcleos baseados en cristais de 18 núcleos aínda ten certo sentido económico para Intel, por exemplo, a compañía aproveita esta oportunidade para vender cristais de semicondutores cunha gran cantidade de produtos de fabricación. defectos, que ata agora non podían atopar un uso digno.
Máis información sobre o Core i9-9900X de dez núcleos e o Core i9-9820X
Para probar, levamos dous procesadores de dez núcleos da "nova onda": Core i9-9900X e Core i9-9820X. Aínda que estas CPU pasaron a un novo cristal HCC, non cambiaron tanto en comparación co Core i9-7900X. Normalmente, ao lanzar as segundas xeracións de procesadores para versións anteriores da plataforma HEDT, Intel transferíaos a unha microarquitectura máis nova, pero isto non ocorreu agora. Os cambios afectaron só aos parámetros numéricos, pero cualitativamente en forma de Core i9-9900X e Core i9-9820X temos case o mesmo que ofreceu o Core i9-7900X de dez núcleos de 2017.
Pero a segunda xeración Skylake-X non ten ningún problema de compatibilidade: funcionan excelentemente nas placas base LGA2066 existentes baseadas no conxunto lóxico do sistema Intel X299. Do mesmo xeito que os seus predecesores, teñen un controlador de memoria DDR4 de catro canles e o controlador PCI Express 3.0 integrado admite 44 carrís, que en teoría pódense dividir nun número arbitrario de slots: de tres a once.
Non obstante, o cristal semicondutor HCC subxacente ao Core i9-9900X e ao Core i9-9820X é algo diferente dos cristais que se usaron anteriormente no Skylake-X máis antigo. Aínda que o paso formal mantivo o número M0, que era típico das versións iniciais de Skylake-X con máis de 12 núcleos, Intel comezou agora a usar máscaras litográficas modificadas no proceso de produción debido ao uso dun 14++ nm máis maduro. tecnoloxía de proceso en lugar da tecnoloxía de proceso anterior de 14+ nm. A diferenza fundamental entre as tecnoloxías é o paso lixeiramente maior entre as portas do transistor, que, como xa vimos con Coffee Lake, ten un efecto positivo no potencial de frecuencia.
A nivel de microarquitectura, non hai cambios en absoluto. Sorprendentemente, os novos procesadores Skylake-X Refresh nin sequera incluíron correccións de hardware para combater as vulnerabilidades de Meltdown e Spectre. E isto é moi estraño tendo en conta que no produto paralelo Coffee Lake Refresh, lanzado ao mesmo tempo, xa apareceran certos parches. Por exemplo, os procesadores LGA1151v2 modernos están protexidos contra ataques Meltdown (Variante 3) e L1TF (Variante 5) a nivel de hardware.
Pero iso nin sequera é o máis ofensivo. O principal motivo de frustración é a falta de cambios no esquema de combinación de compoñentes do procesador nun único todo. Skylake-X Refresh segue a usar unha rede de malla peer-to-peer superposta a unha serie de núcleos de procesador. Este esquema de conexión entre núcleos funciona ben cun aumento significativo do número de núcleos nos procesadores de servidor, pero para produtos HEDT cun número non demasiado elevado de núcleos é moito peor para un bus de anel tradicional, o que provoca un aumento dramático das latencias. . Un dos métodos para combater este efecto negativo podería ser acelerar as conexións Mesh, pero aquí todo segue igual. A frecuencia de funcionamento das interconexións no Skylake-X anterior e actual está establecida en 2,4 GHz, polo que a caché L3 e o controlador de memoria dos procesadores LGA2066 teñen unha latencia notablemente peor en comparación coa refresco masiva de Coffee Lake. É certo que isto vese compensado en parte pola caché de segundo nivel expandida, que en Skylake-X ten un volume de 1 MB por núcleo, e non catro veces menos.
Todo isto pódese ilustrar facilmente cunha gráfica da latencia do subsistema de memoria dos procesadores Skylake-X da xeración actual en comparación co Coffee Lake Refresh. Mostra claramente a falta de mellora na situación de latencia dos novos procesadores HEDT.
Pero os novos procesadores de dez núcleos poden presumir de avances en velocidades de reloxo e tamaño de memoria caché. Por exemplo, o Core i9-9900X ten unha caché L3 victimizada de 19,25 MB, que é un 40% maior que o tamaño da caché do procesador anterior de dez núcleos, o Core i9-7900X. A frecuencia base do novo modelo aumentou de 3,3 a 3,5 GHz, pero a frecuencia máxima do Core i9-9900X en modo turbo pode alcanzar os mesmos 4,5 GHz que estaba dispoñible para o procesador de dez núcleos da xeración anterior. En ambos os casos, chegar a 4,5 GHz require o uso da tecnoloxía Turbo Boost Max 3.0; co modo turbo tradicional, a frecuencia máxima para o Core i9-9900X é de 4,4 GHz.
Non obstante, na práctica a situación coas frecuencias do Core i9-9900X é algo diferente. Cando se cargan todos os núcleos, o procesador funciona a 4,1 GHz.
Se esta carga usa instrucións AVX, a frecuencia do procesador redúcese a 3,8 GHz.
E as instrucións de 512 bits con máis recursos do novo conxunto AVX-512, a plena carga en todos os núcleos, obrigan ao procesador a desacelerarse ata os 3,4 GHz, que, cómpre sinalar, é incluso inferior á frecuencia nominal declarada. nas especificacións.
Se falamos do Core i9-9820X de dez núcleos, que é un paso máis baixo, difire do seu irmán maior principalmente na cantidade de memoria caché de terceiro nivel, que se reduce a 16,5 MB. As frecuencias clasificadas tamén son un pouco máis baixas, pero non debemos esquecer que todos os procesadores Intel HEDT teñen multiplicadores gratuítos, o que permitirá aos entusiastas ignorar este inconveniente.
Non obstante, a frecuencia nominal do Core i9-9820X é de 3,3 GHz, e a frecuencia máxima en modo turbo é de 4,1 ou 4,2 GHz, segundo se trate de tecnoloxía Turbo Boost 2.0 ou Turbo Boost Max 3.0.
Na práctica, ao operar o procesador coa configuración predeterminada e cargar en todos os núcleos, o Core i9-9820X é capaz de funcionar a unha frecuencia de 4,0 GHz.
Se a carga usa instrucións AVX, o procesador reduce a frecuencia de funcionamento a 3,8 GHz.
E no modo AVX-512, a frecuencia do Core i9-9820X cae ata o seu valor nominal de 3,3 GHz.
Falando de como os novos procesadores LGA2066 de dez núcleos son mellores que o antigo Core i9-7900X, non podemos deixar de recordar a transición ao uso dunha interface térmica interna máis eficiente. A tapa de disipación de calor está agora soldada á matriz dun xeito similar ao Coffee Lake Refresh. Intel di que, debido a isto, os novos procesadores arrefríanse de forma máis eficiente e funcionan a temperaturas máis baixas, pero hai dúas salvedades. En primeiro lugar, a soldadura que utiliza Intel non é especialmente popular entre os overclockers, xa que é menos eficiente que o metal líquido. E en segundo lugar, agora o procedemento de scalping é inaccesible para a maioría dos entusiastas: volveuse moi difícil quitar a tapa sen danar o procesador, polo que é moi difícil mellorar a interface térmica existente.
Para concluír a historia sobre as características do Core i9-9900X e Core i9-9820X, paga a pena mencionar os prezos. Aquí, Intel non mostrou ningunha imaxinación e fixou o prezo do Core i9-9900X de dez núcleos máis antigo nos mesmos 989 dólares que pediu para o procesador Core i9-7900X pertencente á xeración anterior. Pero o Core i9-9820X custa 100 dólares menos, o que o converte nunha oferta máis atractiva para os entusiastas, porque é improbable que a caché L15 un 3% máis pequena teña un impacto significativo no rendemento e as velocidades de reloxo nominais para os verdadeiros entusiastas de alto rendemento. non teñen significados.
Fonte: 3dnews.ru