Platformu LGA2066 i procesore Skylake-X obitelji Intel je predstavio prije više od godinu i pol. U početku je ovo rješenje tvrtka ciljala na HEDT segment, odnosno na sustave visokih performansi za korisnike koji kreiraju i obrađuju sadržaj, jer je Skylake-X sadržavao značajno veći broj računalnih jezgri u odnosu na uobičajene predstavnike Kabyja. Obitelji Lake i Coffee Lake.
Međutim, u vremenu koje je prošlo od predstavljanja Skylake-X, krajolik na tržištu procesora značajno se promijenio, pa danas prilično pristupačni CPU-i mogu imati šest ili čak osam procesorskih jezgri, a obećavajući mainstream CPU-i, koji bi trebali biti objavljeni unutar ove godine, može imati deset ili čak dvanaest jezgri. Čini li ovo Skylake-X beskorisnim čipom? Najvjerojatnije ne. Prvo, među predstavnicima ove serije postoje ponude sa 16 i 18 jezgri, a masovnih opcija poput njih sigurno neće biti na tržištu u bliskoj budućnosti. Drugo, LGA2066 platforma ima druge prednosti koje je razlikuju od konvencionalnih potrošačkih procesora, kao što je superiornost u broju memorijskih kanala i dostupnih PCI Express traka.
Stoga se kozmetičko ažuriranje linije Skylake-X, koje je mikroprocesorski div izveo krajem prošle godine, činilo sasvim logičnim - savršeno se uklopilo u Intelov godišnji raspored najava. Međutim, stav proizvođača prema svojim novim proizvodima HEDT bio je pomalo iznenađujući: tvrtka ne samo da nije revidirala cijene, već je i odbila dati uzorke procesora informatičkom tisku, ograničivši se samo na formalnu prezentaciju i naknadni početak prodaje. .
Očigledno, tvrtka je novi Skylake-X smatrala sekundarnim i nezanimljivim proizvodima, ali u osnovi se ne slažemo s ovom formulacijom. Da, broj računalnih jezgri za predstavnike ovog raspona modela nije se povećao tijekom procesa ažuriranja. Međutim, oni uključuju druga zanimljiva poboljšanja: novi proizvodi imaju povećane brzine takta, povećan kapacitet L3 predmemorije i poboljšano interno termalno sučelje. Stoga smo ipak odlučili obratiti pozornost na ažurirani Skylake-X, u čemu nam je uvelike pomogla računalna trgovina Regard, koja je pristala pružiti par novih LGA2066 procesora s deset jezgri za istraživanje: Core i9-9820X i Core i9-9900X.
Osim toga, od samog trenutka najave Skylake-X Refresh-a progonilo nas je pitanje zašto je Intel za stariji deseterojezgreni HEDT procesor odabrao naziv zbunjujuće sličan popularnom osmojezgrenom Core i9-9900K? Što to znači? A sada imamo priliku to shvatiti...
Raspon Skylake-X Refresh
Intel je još u listopadu prošle godine najavio pojavu novih LGA2066 procesora s brojevima modela iz devettisućite serije. Novi proizvodi uključivali su sedam modela: šest procesora serije Core i9 s brojem jezgri od 10 do 18 i model s osam jezgri Core i7, uvjetno početni. U novoj generaciji nema šesterojezgrenih ili četverojezgrenih procesora za LGA2066, što i ne čudi s obzirom na brzi rast mogućnosti LGA1151v2 platforme.
| Jezgre/niti | Osnovna frekvencija, GHz | Turbo frekvencija, GHz | L3 predmemorija, MB | memorija | TDP, W | Cijena | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Jezgra i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | 1 979 USD |
| Jezgra i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | 1 684 USD |
| Jezgra i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 387 USD |
| Jezgra i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 189 USD |
| Jezgra i9-9900X | 10/20 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $989 |
| Jezgra i9-9820X | 10/20 | 3,3 | 4,2 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $889 |
| Jezgra i7-9800X | 8/16 | 3,8 | 4,5 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $589 |
Najuočljivija promjena kod procesora navedenih u tablici, u usporedbi s prethodnim modelima serije Skylake-X 200, bilo je povećanje brzine takta. Nominalne frekvencije su porasle za 600-200 MHz, a maksimalne frekvencije koje se postižu kada je uključen turbo mod porasle su za 300-1,375 MHz. Osim toga, mlađi predstavnici serije povećali su volumen predmemorije treće razine. Prethodno se izračunavalo na temelju pravila "2 MB po jezgri", ali sada svaka jezgra može imati do približno 7 MB predmemorije. I za kraj, PCI Express kontroler osmojezgrenog Core i9800-44X potpuno je otključan, zahvaljujući čemu ovaj procesor ima na raspolaganju svih 10 staze, koje su dosad bile dostupne samo kod procesora s XNUMX i više jezgri.
Međutim, sve te ugodne promjene povlačile su za sobom povećanje proizvodnje topline. Dok je prva generacija Skylake-X imala termalni paket ograničen na 140 W, novi procesori povećavaju TDP karakteristiku na 165 W. Drugim riječima, za povećane frekvencije koje su dodijeljene novim procesorima bez temeljnih promjena u 14-nm tehnološkom procesu koji se koristi za njihovu proizvodnju, morate platiti proširenim energetskim i toplinskim ograničenjima.
Istina, sam Intel tvrdi da je uvođenje treće verzije proizvodne tehnologije pod kodnim nazivom 14++ nm, koja se sada koristi za proizvodnju procesora Coffee Lake i Coffee Lake Refresh, omogućilo povećanje karakteristika brzine. A da nije ovoga, oslobađanje topline moglo bi biti još veće. Ali nema razloga za strah da bi novi Skylake-X mogao biti osjetljiv na pregrijavanje. Poboljšani materijal toplinskog sučelja ispod poklopca za distribuciju topline trebao bi smanjiti radne temperature novih procesora. Mjesto prethodno korištene polimerne termalne paste zauzeo je lem s očito većom toplinskom vodljivošću.
Ali sve gore navedeno samo je vrh ledenog brijega. Činjenica je da promjena specifikacija, a prvenstveno povećanje volumena cache memorije treće razine, ima mnogo neočekivaniju osnovu. Sada, za proizvodnju HEDT procesora, Intel je počeo koristiti poluvodičke kristale koji imaju nešto drugačije značenje.
To znači sljedeće: HEDT procesori su oduvijek bili vrsta desktop čipova za poslužitelje. Tradicionalno, Intel je uzeo mlađe modifikacije Xeona, prilagodio im memorijski kontroler i neke druge karakteristike te ih prenio u desktop okruženje. U isto vrijeme, dok je za svoje poslužiteljske proizvode Intel proizvodio tri verzije poluvodičkih kristala: LCC (Low Core Count) s 10 jezgri, HCC (High Core Count) s 18 jezgri i XCC (eXtreme Core Count) s 28 jezgri, u stolnom HEDT procesori uključivali su samo najjednostavnije verzije kristala. Tako je prva generacija procesora Skylake-X sa 6, 8 i 10 jezgri koristila LCC kristal, a modifikacije s 12, 14, 16 i 18 jezgri koristile su HCC kristal.
U ažuriranom Skylake-X, o kojem danas govorimo, niska verzija LCC kristala više se ne koristi. Svi novi HEDT procesori devettisućite serije, uključujući verzije s osam i deset jezgri, temelje se na HCC kristalu. Odnosno, čak i Core i7-9800X ili Core i9-9900X potencijalno imaju 18 jezgri, ali značajan dio njih je zaključan u hardveru u fazi proizvodnje.
Ova na prvi pogled čudna odluka donesena je upravo kako bi se povećala količina cache memorije u novim procesorima. Interna struktura Skylake-X pretpostavlja da je svakoj računskoj jezgri dodijeljen dio predmemorije s volumenom od 1,375 MB. A da je isti Core i9-9900X koristio low-end LCC kristal, ovaj procesor sigurno ne bi mogao dobiti više od 13,75 MB L3 cache memorije. Veći HCC die je po tom pitanju fleksibilniji, ima ukupno 24,75 MB cache memorije, a taj povećani volumen djelomično se koristi u procesorima s osam i deset jezgri novog vala.
Kao rezultat toga, svi Skylake-X postali su unificirani u dizajnu, ali loša strana ovog ujedinjenja bila je široka uporaba vrlo velike poluvodičke matrice s površinom od oko 485 mm2, što je više od dva i pol puta veće od područje matrice osam jezgri Coffee Lake Refresh. To znači da bilo koji od LGA2066 procesora devettisućite serije ima značajno višu cijenu u usporedbi s istim Core i9-9900K. No unatoč tome, osmojezgreni Core i9-9800X u službenom cjeniku košta samo 100 dolara više od Core i9-9900K. Stoga je razumno pretpostaviti da proizvodnja procesora s osam i deset jezgri temeljenih na kristalima s 18 jezgri još uvijek ima nekog ekonomskog smisla za Intel, na primjer, tvrtka koristi ovu priliku za prodaju poluvodičkih kristala s velikim brojem proizvodnih nedostatke, koji do sada nisu mogli pronaći dostojnu upotrebu.
Više o desetjezgrenim Core i9-9900X i Core i9-9820X
Za testiranje smo uzeli dva desetojezgrena procesora "novog vala" - Core i9-9900X i Core i9-9820X. Iako su ovi CPU-i prešli na novi HCC kristal, nisu se toliko promijenili u usporedbi s Core i9-7900X. Obično, prilikom izdavanja druge generacije procesora za prethodne verzije HEDT platforme, Intel ih je prebacio na noviju mikroarhitekturu, ali to se sada nije dogodilo. Promjene su utjecale samo na numeričke parametre, ali kvalitativno u obliku Core i9-9900X i Core i9-9820X imamo gotovo istu stvar koju je ponudio desetjezgreni Core i9-7900X iz 2017.
Ali druga generacija Skylake-X nema nikakvih problema s kompatibilnošću: oni izvrsno rade u postojećim LGA2066 matičnim pločama temeljenim na Intel X299 sistemskoj logici. Kao i njihovi prethodnici, imaju četverokanalni DDR4 memorijski kontroler, a ugrađeni PCI Express 3.0 kontroler podržava 44 staze, koje se u teoriji mogu podijeliti u proizvoljan broj utora – od tri do jedanaest.
Međutim, HCC poluvodički kristal koji je u osnovi Core i9-9900X i Core i9-9820X donekle se razlikuje od kristala koji su se ranije koristili u starijem Skylake-X. Iako je formalni korak zadržao broj M0, što je bilo tipično za početne verzije Skylake-X s više od 12 jezgri, Intel je sada počeo koristiti modificirane litografske maske u procesu proizvodnje zbog upotrebe zrelijeg 14++ nm procesna tehnologija umjesto prethodne 14+ nm procesne tehnologije. Ključna razlika između tehnologija je nešto veći korak između vrata tranzistora, što, kao što smo već vidjeli kod Coffee Lakea, pozitivno utječe na frekvencijski potencijal.
Na razini mikroarhitekture nema nikakvih promjena. Iznenađujuće, novi procesori Skylake-X Refresh čak nisu uključivali nikakve hardverske popravke za borbu protiv ranjivosti Meltdown i Spectre. I to je vrlo čudno s obzirom na činjenicu da su se u paralelnom proizvodu Coffee Lake Refresh, izdanom u isto vrijeme, već pojavile određene zakrpe. Na primjer, moderni LGA1151v2 procesori zaštićeni su od napada Meltdown (Varijanta 3) i L1TF (Varijanta 5) na hardverskoj razini.
Ali to čak nije ni najuvredljivije. Glavni razlog frustracije je nedostatak bilo kakvih promjena u shemi kombiniranja komponenti procesora u jednu cjelinu. Skylake-X Refresh nastavlja koristiti peer-to-peer isprepletenu mrežu prekrivenu na vrhu niza procesorskih jezgri. Ova shema povezivanja između jezgri dobro funkcionira sa značajnim povećanjem broja jezgri u poslužiteljskim procesorima, ali za HEDT proizvode s ne prevelikim brojem jezgri puno je lošija za tradicionalnu prstenastu sabirnicu, uzrokujući dramatično povećanje latencije . Jedna od metoda za borbu protiv ovog negativnog učinka mogla bi biti ubrzanje Mesh veza, ali ovdje sve ostaje isto. Radna frekvencija interkonekcija u prethodnom i trenutnom Skylake-X postavljena je na 2,4 GHz, tako da L3 predmemorija i memorijski kontroler LGA2066 procesora imaju osjetno lošiju latenciju u usporedbi s masivnim Coffee Lake Refresh. Istina, to je djelomično kompenzirano proširenom predmemorijom druge razine, koja u Skylake-X ima volumen od 1 MB po jezgri, a ne četiri puta manje.
Sve se to lako može ilustrirati grafom latencije memorijskog podsustava trenutne generacije Skylake-X procesora u usporedbi s Coffee Lake Refreshom. To jasno pokazuje nedostatak poboljšanja u situaciji kašnjenja novih HEDT procesora.
Ali novi procesori s deset jezgri mogu se pohvaliti napretkom u taktovima i veličini predmemorije. Na primjer, Core i9-9900X ima viktimiziranu L3 predmemoriju od 19,25 MB, što je 40% više od veličine predmemorije u prethodnom procesoru s deset jezgri, Core i9-7900X. Osnovna frekvencija novog modela porasla je s 3,3 na 3,5 GHz, ali maksimalna frekvencija Core i9-9900X u turbo načinu rada može doseći istih 4,5 GHz koja je bila dostupna desetojezgrenom procesoru prethodne generacije. U oba slučaja, postizanje 4,5 GHz zahtijeva korištenje tehnologije Turbo Boost Max 3.0; s tradicionalnim turbo načinom rada, maksimalna frekvencija za Core i9-9900X je 4,4 GHz.
Međutim, u praksi je situacija s frekvencijama Core i9-9900X nešto drugačija. Kada su sve jezgre učitane, procesor radi na 4,1 GHz.
Ako ovo opterećenje koristi AVX upute, frekvencija procesora se smanjuje na 3,8 GHz.
A 512-bitne instrukcije koje zahtijevaju najviše resursa iz novog skupa AVX-512, pri punom opterećenju svih jezgri, prisiljavaju procesor da uspori na 3,4 GHz, što je, treba napomenuti, čak niže od nominalne deklarirane frekvencije u specifikacijama.
Ako govorimo o desetjezgrenom Core i9-9820X, koji je stepenicu niže, on se od starijeg brata uglavnom razlikuje po količini predmemorije treće razine, koja je smanjena na 16,5 MB. Nazivne frekvencije su također nešto niže, ali ne smijemo zaboraviti da svi Intel HEDT procesori imaju besplatne množitelje, što će entuzijastima omogućiti da ignoriraju ovaj nedostatak.
Međutim, nominalna frekvencija Core i9-9820X je 3,3 GHz, a maksimalna frekvencija u turbo modu je 4,1 ili 4,2 GHz, ovisno o tome govorimo li o Turbo Boost 2.0 ili Turbo Boost Max 3.0 tehnologiji.
U praksi, kada procesor radi sa zadanim postavkama i opterećenjem svih jezgri, Core i9-9820X može raditi na frekvenciji od 4,0 GHz.
Ako opterećenje koristi AVX upute, procesor smanjuje radnu frekvenciju na 3,8 GHz.
A u AVX-512 modu, frekvencija Core i9-9820X pada na nominalnu vrijednost od 3,3 GHz.
Govoreći o tome kako su novi LGA2066 procesori s deset jezgri bolji od starog Core i9-7900X, ne možemo se ne prisjetiti prijelaza na korištenje učinkovitijeg internog termalnog sučelja. Poklopac za raspršivanje topline sada je zalemljen na matricu na sličan način kao kod Coffee Lake Refresh. Intel kaže da se zahvaljujući tome novi procesori učinkovitije hlade i rade na nižim temperaturama, ali postoje dvije zamjerke. Prvo, lem koji koristi Intel nije osobito popularan među overclockerima, jer je manje učinkovit od tekućeg metala. I drugo, sada je postupak skalpiranja nedostupan većini entuzijasta: postalo je vrlo teško ukloniti poklopac bez oštećenja procesora, tako da je izuzetno teško poboljšati postojeće toplinsko sučelje.
Za kraj priče o karakteristikama Core i9-9900X i Core i9-9820X vrijedi spomenuti i cijene. Ovdje Intel nije pokazao nimalo mašte i postavio je cijenu starijeg desetjezgrenog Core i9-9900X na istih 989 dolara koliko je tražio za procesor Core i9-7900X iz prethodne generacije. Ali Core i9-9820X košta 100 dolara manje, što ga čini privlačnijom ponudom za entuzijaste, jer 15% manja L3 predmemorija vjerojatno neće imati značajan utjecaj na performanse, a nominalne brzine takta za prave entuzijaste visokih performansi nemaju značenja.
Izvor: 3dnews.ru