S pojavljivanjem Intel Core procesora sedme generacije mnogima je postalo jasno da je strategija „Tick-Tock“, kojom je Intel sve ovo vreme pratio, propala. Obećanje smanjenja tehnološkog procesa sa 14 na 10 nm ostalo je samo obećanje, započela je duga era „Tock“ Skylake, tokom koje su se pojavili Kaby Lake (sedma generacija), iznenada Coffee Lake (osma) sa neznatnom promenom tehnološkog procesa sa 14 nm na 14 nm+ i čak Coffee Lake Refresh (deveta). Čini se da je Intelu zaista bio potreban mali odmor na kafi. Na kraju imamo nekoliko procesora različitih generacija koji su bazirani na istoj mikroarhitekturi Skylake, s jedne strane. I uverenja Intela da je svaki novi procesor bolji od prethodnog, s druge strane. Istina, nije baš jasno čime tačno…
Zato se vratimo našim generacijama. I pogledajmo čime se zapravo razlikuju.
Kaby Lake
Pojavljivanje procesora u maloprodaji dogodilo se početkom 2017. godine. Šta je novo u ovoj porodici u odnosu na njenog prethodnika? Prvo i osnovno je novo grafičko jezgro — Intel UHD 630. Plus podrška za Intel Optane memorijsku tehnologiju (3D Xpoint), kao i novi čipset serije 200 (6. generacija je radila s čipsetima serije 100). A to je sve od zaista zanimljivih noviteta.
Coffee Lake
8. generacija pod kodnim imenom Coffee Lake je lansirana krajem 2017. godine. U procesorima ove generacije dodan je broj jezgara i proporcionalno cache treće nivoa, podignut je Turbo Boost za 200 megaherca, dodana je podrška za DDR4-2666 (pre toga je bila DDR4-2400), ali je ukinuta podrška za DDR3. Grafičko jezgro je ostalo isto, ali mu je dodato 50 MHz. Za sva povećanja frekvencija bilo je potrebno platiti povećanjem toplinskog paketa do 95 vati. I, naravno, novi čipset serije 300. Ovo poslednje nije bilo baš neophodno, jer su stručnjaci ubrzo uspeli da pokrenu ovu porodicu na čipsetima serije 100, iako su predstavnici Intela tvrdili da je to nemoguće zbog specifičnosti u izgradnji strujnih krugova. Kasnije je, doduše, Intel zvanično priznao da nije bio u pravu. Dakle, šta je novo u 8. porodici? U suštini, više liči na običan refresh s dodavanjem jezgara i frekvencija.
Coffee Lake Refresh
Haha! 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 to the new chips protect against Meltdown V3 and L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Software and microcode updates safeguard against Spectre V2, Meltdown V3a, and V4 attacks. Protection against Spectre V1 will still be implemented through operating system-level patches. The arrival of fixes at the crystal level should reduce the impact of software patches on processor performance. However, Intel has only implemented these protections in consumer-grade processors: i5-9600k, i7-9700k, and 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 Refresh supports up to 128 GB of RAM. And that’s it, no more changes.
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 evaluate and compare the performance of the main representatives of these families. So, when I had a set from the seventh to the ninth generation at hand — our i7-7700 and i7-7700k were recently supplemented with the fresh i7-8700, i7-9700k, and i9-9900k, I seized the opportunity and made five different Intel Core processors show what they are capable of.
Testiranje
The test includes five Intel processors: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Taktičko-tehničke karakteristike platformi
The Intel i7-8700, i7-9700k, and i9-9900k processors share the same base configuration:
- Motherboard: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston (2 sticks), totaling 32 GB.
- SSD: 240 GB Patriot Burst (2 units in RAID 1, a habit developed over the years).
The Intel i7-7700 and i7-7700k processors also run on the same platform:
- Motherboard: Asus H110T (BIOS 3805),
- RAM: 8 GB DDR4-2400MT/s Kingston (2 sticks), totaling 16 GB.
- SSD disk: 240 GB Patriot Burst 2 komada u RAID 1.
We are using custom-made chassis with a height of 1.5 units. Four platforms are placed in them.
Software part: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Kernel: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
The optimizations made compared to the default installation: added kernel boot options elevator=noop selinux=0.
Testiranje se provodi sa svim zakrpama za napade Spectre, Meltdown i Foreshadow, backupiranim u ovom jezgru. Nije isključeno da rezultati testiranja na novijim i ažurnijim jezgrima Linux mogu varirati, a performanse biti bolje. Ali, prvo, CentOS 7 mi je draži, a drugo, RedHat aktivno radi na backupiranju noviteta vezanih uz podršku hardvera iz novih jezgra u svoje, LTS. Na to i računam 🙂
Testovi koje sam koristio za istraživanje
- Sysbench
- Geekbench
- Phoronix Test Suite
Sysbench test
Sysbench — paket testova (ili benchmarka) za procjenu performansi različitih podataka sustava: procesor, operativna memorija, skladišni uređaji. Test je višeprocesorski, za sve jezgre. U ovom testu mjerio sam dva pokazatelja:
- CPU speed events per second — broj izvršenih operacija procesora u sekundi: što je veća vrijednost, to je sustav produktivniji.
- General statistics total number of events — ukupni broj izvršenih događaja. Što je pokazatelj viši, to je bolje.
Geekbench test
Paket testova provedenih u jednoprosječnom i višeprosječnom načinu. Rezultat je neki indeks performansi za oba načina. Ispod su linkovi na rezultate testova. U ovom testu razmotrit ćemo dva osnovna pokazatelja:
— Single-Core Score — jednoprosječni testovi.
— Multi-Core Score — višeprosječni testovi.
Jedinice mere: apstraktni "papagaji". Što više "papagaja", to je bolje.
Phoronix Test Suite test
Phoronix Test Suite — vrlo bogat skup testova. Iako su svi testovi iz paketa pts/cpu provedeni, navest ću rezultate samo onih koji su mi osobno izgledali posebno zanimljivo, posebno jer rezultati propuštenih testova samo potkrepljuju opći trend.
Gotovo svi predstavljeni testovi su višeprosječni. Iznimku čine samo dva od njih: jednoprosječni testovi Himeno i LAME MP3 Encoding.
U ovim testovima, što je pokazatelj veći, to je bolje
- Višekončani test John the Ripper za bruteforce napade na lozinke. Uzećemo kriptoalgoritam Blowfish. Mjeri broj operacija u sekundi.
- Himeno test — linearni rešilac Poissonove jednadžbe koji koristi tačku Jacobi.
- 7-Zip Compression — test 7-Zip koristeći p7zip sa ugrađenom funkcijom testiranja performansi.
- OpenSSL je skup alata koji implementiraju SSL (Secure Sockets Layer) i TLS (Transport Layer Security) protokole. Mjeri performanse RSA 4096-bitnog OpenSSL-a.
- Apache Benchmark — test mjeri koliko upita u sekundi može podnijeti ovaj sistem prilikom izvršavanja 1 000 000 upita, pri čemu se 100 upita izvršava istovremeno.
A u ovim, ako je manji, to je bolje
- C-Ray testira performanse CPU na izračunavanjima s brojevima s pomičnom zarezom. Ovaj test je višekončan (16 niti po jezgri), ispaljuje 8 zraka iz svake piksela za glatkoću i generira sliku 1600×1200. Mjeri se vreme trajanja testa.
- Paralelno BZIP2 komprimiranje — test mjeri vrijeme potrebno za komprimiranje datoteke (tar paket izvorne kôd jezgre Linuxa) koristeći BZIP2 kompresiju.
- Kodiranje audio- i video podataka. Test LAME MP3 Encoding se provodi u jednom toku, dok je test ffmpeg x264 višeprosječan. Mjeri se vrijeme trajanja testa.
Kao što vidite, skup za testiranje isključivo se sastoji od sintetičkih testova koji omogućuju pokazivanje razlike između procesora prilikom obavljanja određenih zadataka, poput pucanja lozinki, kodiranja multimedijskog sadržaja, kriptografije.
Sintetičko testiranje, za razliku od testiranja provedenog u uvjetima bliskim stvarnosti, može osigurati određenu čistoću eksperimenta. Zato je izbor pao na sintetičko.
Nije isključeno da ćete prilikom rješavanja pojedinačnih zadataka u borbenim uvjetima dobiti iznimno zanimljive i neočekivane rezultate, ali će «opća temperatura u bolnici» biti u maksimalnoj blizini onoga što sam dobio prema rezultatima testova. Također nije isključeno da bih prilikom isključivanja zaštite od Spectre/Meltdown pri testiranju procesora 9. generacije mogao dobiti više rezultate. No, da ne idem dalje, reći ću — oni su se već pokazali izvrsnima.
Spoiler: ključ će biti u jezgrama, nitima i frekvencijama.
Čak i prije testiranja, pažljivo sam proučavao arhitekturu ovih procesora, pa sam očekivao da neće biti značajnih razlika između testiranih modela. Pri tom, više nego značajnih, više eksteriornih: zašto čekati zanimljive pokazatelje u testovima, kada vršite mjerenja na procesorima koji su, u suštini, izgrađeni na jednoj jezgri. Moja očekivanja su se ispunila, ali se ipak pokazalo da neka stvari nisu bile onakve kakvima sam se nadao…
A sada, zapravo, rezultati testova.
Rezultat je više nego očekivan: tko ima više niti i veću frekvenciju, taj i dobiva više bodova. U skladu s tim, i7-8700 i i9-9900k su na vrhu. Razlika između i7-7700 i i7-7700k je 10% u jednogodnošnjem i višegodišnjem testu. Zaostatak i7-7700 za i7-8700 iznosi 38% i za i9-9900k 49%, što je gotovo duplo, ali je razlika između i7-7700 i i7-9700k samo 15%.
Linkovi na rezultate testova:
Rezultati testova iz paketa The Phoronix Test Suite
U testu John The Ripper razlika među braćom blizancima i7-7700 i i7-7700k je 10% u korist «k», zahvaljujući razlici u Turboboostu. Procesori i7-8700 i i7-9700k imaju vrlo neznatnu razliku. i9-9900k nadmašuje sve zahvaljujući većem broju niti i većoj taktu. Blizanci su gotovo dvostruko udaljeni.
Rezultat testa C-Ray čini se kao najzanimljiviji. Prisutnost tehnologije Hyper-Threading kod i9-9900k u ovom višegodišnjem testu daje samo neznatan porast u odnosu na i7-9700k. Dok su blizanci zaostali za liderom gotovo dvostruko.
U jednomero testu Himeno razlika nije toliko velika. Primjetan je razmak između 8. i 9. generacije u odnosu na dvojčeke: i9-9900k ih nadmašuje za 18% i 15% respektivno. Razlika između i7-8700 i i7-9700k je na razini pogreške.
U testu kompresije 7zip dvojčeki prolaze 44-48% lošije od lidera i9-9900k. Zbog većeg broja niti i7-8700 nadmašuje i7-9700k za 9%. No, to nije dovoljno da nadmaši i9-9900k, stoga svjedočimo zaostajanju od skoro 18%.
Test vremena kompresije algoritmom BZIP2 pokazuje slične rezultate: prednost imaju niti.
Kodiranje mp3 — „stepenica“ s maksimalnim odmakom od 19,5%. U testu ffmpeg i9-9900k gubi od i7-8700 i i7-9700k, ali nadmašuje dvojčeke. Nekoliko puta sam ponovio ovaj test za i9-9900k, ali je rezultat uvijek isti. To je već iznenađujuće 🙂 U višedretvenom testu, najvišedretveni od testiranih procesora pokazao je tako nizak rezultat, niži od 9700k i 8700. Nema jasnih objašnjenja ovom fenomenu, a ne bih želio raditi pretpostavke.
Test openssl pokazuje „stepenicu“ s razmakom između druge i treće stepenice. Razlika između dvojčeka i lidera i9-9900k kreće se od 42% do 47%. Razmak između i7-8700 i i9-9900k iznosi 14%. Najvažnije su niti i frekvencije.
U testu Apache i7-9700k je nadmašio sve, uključujući i9-9900k (6%). No, u cjelini razlika nije bitna, iako je razmak između najslabijeg rezultata i7-7700 i najboljeg i7-9700k 24%.
Uglavnom, u većini testova prednjači i9-9900k, a jedini promašaj je na ffmpeg. Ako planirate raditi s video sadržajem, bolje uzmite i7-9700k ili i7-8700. Na drugom mjestu u ukupnom poretku je i7-9700k, koji neznatno zaostaje za liderom, a u testovima ffmpeg i apache ga čak pretiče. Stoga ga i i9-9900k slobodno preporučujem onima koji redovito doživljavaju velike napade korisnika na svoju stranicu. Procesori vas ne bi trebali iznevjeriti. O videu sam već govorio.
i7-8700 ima dobre rezultate u Sysbench, 7zip i ffmpeg testovima.
U svim testovima i7-7700k je bolji od i7-7700 između 2% do 14%, a u testu ffmpeg 16%.
Podsjećam da nisam radio nikakve optimizacije osim navedenih na početku, što znači da pri instalaciji čistog sustava na svježe kupljenom našem dedikatu, dobit ćete točno iste rezultate.
Jezgre, niti, frekvencije — to je sve što imamo.
Općenito, rezultati su bili predvidivi i očekivani. Gotovo u svim testovima pojavljuje se „staircase to heaven“, koja pokazuje ovisnost performansi o broju jezgri, niti i frekvencijama: više ovoga svega — bolji rezultati.
Budući da su svi ispitanici praktički samo osvježavanja iste jezgre na istom tehnološkom procesu i nemaju nikakve temeljne arhitektonske razlike, nismo mogli dobiti „zapanjujuće“ dokaze da se procesori kvalitativno razlikuju jedni od drugih.
Razlika između procesora i7-9700k i i9-9900k u svim testovima osim Sysbencha teži prema nuli, budući da su u suštini različiti samo po prisutnosti tehnologije Hyper-Threading i stotinu dodatnih megahertza u Turbo Boost modu kod i9-9900k. U testu Sysbench, međutim, obrnuto je: odlučuje ne broj jezgri, nego broj niti.
Postoji vrlo veliki razmak u višejezgrenim testovima između i7-7700(k) i i9-9900k, ponekad čak i dva puta. Također postoji razlika između i7-7700 i i7-7700k — dodatnih 300 MHz dodaje živahnosti potonjem.
Također ne mogu govoriti o kvalitetnom utjecaju volumena keš memorije na rezultate testova — imamo što imamo. Pogotovo, uključena zaštita obitelji Spectre/Meltdown trebala bi znatno smanjiti utjecaj njegova volumena na rezultate testa, no to nije sigurno. Ako cijenjeni čitatelj zatraži „kruh i predstavu“ od našeg marketinga, rado ću vam prikazati testiranje s isključenom zaštitom.
U stvari, da su me pitali: koji procesor bi ti sam odabrao? — prvo bih prebrojao novac u džepu i odabrao onaj za koji mi je dovoljno. Ako da skratim, od točke A do točke B možete stići i „Žiguljem“, ali u „Mercedesu“ je ipak brže i ugodnije. Procesori koji se temelje na istoj arhitekturi na neki način će se nositi s istim spektrom zadataka — netko samo dobro, a netko odlično. Da, kao što su pokazali testovi, globalnih razlika među njima nema. No razmak između i7 i i9 od toga se nije nigdje izgubio.
Kada birate procesor za određene specifične zadatke, kao što su rad s mp3, kompilacija iz izvornog koda ili renderiranje trodimenzionalnih scena s obradom svjetlosti, ima smisla orijentirati se na rezultate relevantnih testova. Na primjer, dizajneri mogu odmah pogledati i7-9700k i i9-9900k, a za složene proračune uzmite procesor s Hyper-Threading tehnologijom, dakle bilo koji, osim i7-9700k. Tu dominiraju tokovi.
Preporučujem da odaberete ono što si možete priuštiti s obzirom na specifikacije, i bit ćete sretni.
U testiranju su korišteni serveri bazirani na procesorima i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k i i9-9900k s . Bilo koji od njih može se naručiti uz popust od 5% na 3 mjeseca – kontaktirajte s kodnom frazom „Ja sam s Habra“. Pri plaćanju za godinu, dodatnih 10% popusta.
Cijelu večer na areni , sistemski administrator FirstDEDIC
Izvor: habr.com
