A hetedik generációs Intel Core processzorok megjelenésével sokak számára világossá vált, hogy az Intel eddigi 'Tick-Tock' stratégiája megbukott. A 14 nm-ről 10 nm-re való átállás ígérete csupán ígéret maradt, és elindult a hosszú 'Tock' Skylake időszaka, amely alatt megjelent a Kaby Lake (hetedik generáció), a váratlan Coffee Lake (nyolcadik) egy minimális technológiai változással 14 nm-ről 14 nm+-ra, és még a Coffee Lake Refresh (kilencedik) is. Úgy tűnik, hogy az Intelnek valóban szüksége volt egy kis kávészünetre. Végül is néhány különböző generációjú processzorunk van, amelyek mind ugyanarra a Skylake mikroarchitektúrára épülnek, egyrészt. Másrészt pedig az Intel biztosítja, hogy minden új processzor jobb az előzőnél. Az igazság viszont nem teljesen világos, hogy mivel…
Ezért térjünk vissza a generációinkhoz. Nézzük meg, miben is különböznek.
Kaby Lake
A processzorok bolti megjelenése 2017 elején történt. Mi újdonság ebben a családban az elődjéhez képest? Elsősorban az új grafikus mag — Intel UHD 630. Plusz támogatja az Intel Optane (3D Xpoint) memória technológiát, valamint új 200-as sorozatú chipsetet (a 6. generáció a 100-as sorozattal működött). És ez az érdekes újítások vége.
Coffee Lake
A Coffee Lake kódnevű nyolcadik generáció 2017 végén jelent meg. Ebben a generációban újabb magokat és arányosan több harmadik szintű cache-t adtak hozzá, a Turbo Boost-ot 200 megaherzelccel emelték, a DDR4-2666 támogatása is megjelent (korábban DDR4-2400 volt), viszont a DDR3 támogatása megszűnt. A grafikus mag változatlan maradt, de kapott 50 MHz-t. Az összes frekvenciaemelést a hőcsomag 95 watt-ra való növelésével kellett rendezni. És természetesen egy új 300-as sorozatú chipset. Az utóbbi nem volt feltétlenül szükséges, hiszen a szakemberek hamarosan működésre bírták ezt a családot a 100-as sorozatú chipsetekkel is, bár az Intel képviselői azt állították, hogy a tápellátás felépítése miatt ez lehetetlen. Később azonban az Intel hivatalosan elismerte, hogy tévedtek. Tehát mi az újdonság a nyolcadik családban? Valójában inkább egy szokásos refreshnek tűnik, magok és frekvenciák hozzáadásával.
Coffee Lake Refresh
Hú! Itt van a frissítés! 2018 negyedik negyedévében megjelentek a 9. generációs Coffee Lake processzorok, amelyek bizonyos Meltdown/Spectre sebezhetőségekkel szembeni hardveres védelemmel rendelkeznek. Az új chippekbe beépített hardveres változtatások védelmet nyújtanak a Meltdown V3 és az L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow) ellen. A szoftveres és mikrokódos változások védelmet biztosítanak a Spectre V2, Meltdown V3a és V4 támadások ellen. A Spectre V1 elleni védelem továbbra is operációs rendszer szintű javításokkal lesz biztosítva. A kristály szintű javítások megjelenése csökkentheti a szoftveres javítások teljesítményre gyakorolt hatását. De mindezt az Intel csak a tömegpiaci szegmensre szánt processzorokban valósította meg: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. A többi, beleértve a szervermegoldásokat, nem kapott hardveres védelmet. Az Intel fogyasztói processzorainak történetében először a Coffee Lake Refresh processzorok akár 128 GB RAM-ot is támogatnak. És ennyi, több változtatás nincs.
Mit kapunk a végén? Két év frissítés, játék a magokkal és frekvenciákkal, plusz egy sor apró fejlesztés. Nagyon szerettem volna objektíven értékelni és összehasonlítani ezen családok fő képviselőinek teljesítményét. Tehát amikor a kezembe került egy csomag a hetedik és kilencedik generáció között – a korábbi i7-7700 és i7-7700k mellé most friss i7-8700, i7-9700k és i9-9900k is érkezett – kihasználtam a helyzetet, és rávettem öt különböző Intel Core processzort, hogy megmutassák, mire képesek.
Tesztelés
Öt Intel processzor kerül tesztelésre: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
A platform taktikai műszaki jellemzői
Az Intel i7-8700, i7-9700k és i9-9900k processzorok azonos alapkonfigurációval rendelkeznek:
- Alaplap: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston 2 db, összesen 32 GB.
- SSD meghajtó: 240 GB Patriot Burst 2 db RAID 1-ben (szokás, amit évek során alakítottunk ki).
Az Intel i7-7700 és i7-7700k processzorok is azonos platformon működnek:
- Alaplap: Asus H110T (BIOS 3805),
- RAM: 8 GB DDR4-2400 MT/s Kingston 2 db, összesen 16 GB.
- SSD meghajtó: 240 GB Patriot Burst 2 db RAID 1-ben.
Egyedileg készült, 1,5 U magas házakat használunk. Ezekben négy platform helyezkedik el.
Szoftver rész: CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810) operációs rendszer.
Kernel: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
A rendszertelepítéshez képest végrehajtott optimalizálások: kernel indítási opciók hozzáadva: elevator=noop selinux=0.
A tesztelés a Spectre, Meltdown és Foreshadow támadások összes javításával történik, amelyeket visszafelé is integráltak ebbe a kernelbe. Nem kizárt, hogy a tesztelési eredmények újabb és aktuálisabb Linux kernelen eltérhetnek a kapottaktól, és a mutatók jobbak lesznek. De egyrészt nekem a CentOS 7 kedvesebb, másrészt a RedHat aktívan foglalkozik a hardver támogatásához kapcsolódó újítások visszafelé integrálásával az új kernelen az ő LTS-jükbe. Erre is számítok 🙂
Az általam használt tesztek a kutatáshoz
- Sysbench
- Geekbench
- Phoronix Test Suite
Sysbench teszt
A Sysbench egy tesztcsomag (vagy benchmark), amely a számítógép különböző alrendszereinek teljesítményének értékelésére használatos: processzor, RAM, adattárolók. A teszt párhuzamos, minden magot mér. Ebben a tesztben két mutatót mértem:
- CPU sebesség események másodpercenként — a processzor által másodpercenként végrehajtott műveletek száma: minél magasabb az érték, annál teljesítményesebb a rendszer.
- Általános statisztikai összes esemény száma — az összes végrehajtott esemény. Minél magasabb a mutató, annál jobb.
Geekbench teszt
Tesztcsomag, amely egyszálú és többszálú módban is fut. Az eredmény egy teljesítmény index, amely mindkét módban megjelenik. Az alábbiakban találhatóak a teszteredményekre vonatkozó hivatkozások. Ebben a tesztben két fő mutatót vizsgálunk:
— Single-Core Score — egyszálú tesztek.
— Multi-Core Score — többszálú tesztek.
Mértékegységek: absztrakt „papagájok”. Minél több „papagáj” van, annál jobb.
Phoronix Test Suite teszt
A Phoronix Test Suite egy nagyon gazdag tesztkészlet. Annak ellenére, hogy az összes tesztet elvégezték a pts/cpu csomagból, csak azok eredményeit hozom fel, amelyek számomra különösen érdekesnek tűntek, valamint mivel az elmaradt tesztek eredményei csak megerősítik az általános tendenciát.
Majdhogynem minden itt bemutatott teszt párhuzamos. Kivételek csupán kettő: az egyszálú Himeno teszt és a LAME MP3 kódolás.
Ezekben a tesztekben minél magasabb a mutató, annál jobb.
- Többszálú John the Ripper teszt a jelszavak kitalálására. Vegyük a Blowfish kriptoalgoritmust. Méri a másodpercenkénti műveletek számát.
- A Himeno teszt — a Poisson nyomás lineáris megoldója, amely a pontmódszert alkalmazza.
- 7-Zip Compression — 7-Zip teszt, amely a p7zip-et használja a teljesítmény tesztelő funkcióval.
- Az OpenSSL egy eszközkészlet, amely az SSL (Secure Sockets Layer) és a TLS (Transport Layer Security) protokollokat valósítja meg. Az RSA 4096-bites OpenSSL teljesítményét méri.
- Az Apache Benchmark teszt méri, hány kérést tud kezelni a rendszer másodpercenként 1 000 000 kérés feldolgozása során, amikor 100 kérés egyszerre fut.
Ha ezekben kevesebb van, az jobb.
- A C-Ray a CPU teljesítményét teszteli lebegőpontos számításokkal. Ez a teszt párhuzamos (16 szál magonként), és 8 sugarat lő ki minden pixelből az élsimításhoz, 1600×1200-as felbontást generálva. A teszt futási idejét méri.
- A Parallel BZIP2 Compression teszt méri, mennyi idő szükséges egy fájl (a Linux kernel forráskódjának .tar csomagja) BZIP2 tömörítéssel való tömörítéséhez.
- Hangalakítás és videóadatok kódolása. Az LAME MP3 kódolás teszt egy szálon, míg az ffmpeg x264 teszt több szálon fut. A teszt teljesítési idejét méri.
Ahogy látja, a tesztkészlet kizárólag szintetikus tesztekből áll, amelyek bemutatják a különbségeket a processzorok teljesítménye között meghatározott feladatok végrehajtása során, például jelszavak feltörése, médiatartalom kódolása, kriptográfia.
A szintetikus teszt, eltérően a valósághoz közeli körülmények között végzett tesztektől, lehetővé teszi a kísérlet egy bizonyos tisztaságának biztosítását. Ezért esett a választás a szintetikára.
Nem kizárt, hogy bizonyos feladatok megoldása során harci környezetben nagyon érdekes és váratlan eredményeket kaphat, de a "kórházi általános hőmérséklete" maximálisan közelít ahhoz, amit a tesztem eredményei mutattak. Ugyanakkor nem zárható ki, hogy a Spectre/Meltdown védelme nélküli 9. generációs processzorok tesztelésekor magasabb eredményeket érhettem volna el. De előreugorva elmondom, hogy így is kiválóan teljesítettek.
Spoiler: a magok, szálak és frekvenciák fognak dominálni.
Mielőtt elkezdtem volna a tesztelést, alaposan áttanulmányoztam e processzorcsaládok architektúráját, így arra számítottam, hogy nem találok jelentős eltéréseket a vizsgált modellek között. Főként nem annyira a lényegesekről, hanem az extrém eltérésekről van szó: miért lenne értelme érdekes eredményekre számítani a tesztekben, ha olyan processzorokat vizsgálunk, amelyek lényegében egy és ugyanazon magra épülnek. Az elképzeléseim beigazolódtak, de voltak dolgok, amik nem egészen úgy alakultak, ahogy gondoltam...
Most pedig nézzük a tesztek eredményeit.
Az eredmény teljesen várható: aki több szálat és magasabb frekvenciát kínál, az jobb pontszámot ér el. Ennek megfelelően az i7-8700 és az i9-9900k áll az élen. Az i7-7700 és az i7-7700k közötti különbség 10% az egy szálas és a több szálas tesztben. Az i7-7700 38%-kal marad el az i7-8700-től, és 49%-kal az i9-9900k-tól, tehát majdnem a duplájára, de az i7-9700k-tól mindössze 15% a hátrány.
Tesztelési eredmények linkjei:
Teszt eredmények a The Phoronix Test Suite csomagból
A John The Ripper tesztben a testvérpárok, az i7-7700 és az i7-7700k között 10%-os eltérés van a javára, a Turbó boost különbsége miatt. Az i7-8700 és az i7-9700k processzorok között viszont az eltérés meglehetősen csekély. Az i9-9900k mindenkit lehagy a több szál és a magasabb órajel miatt. A tesztpárok majdnem kétszer elmaradnak.
A C-Ray teszt eredménye számomra a legérdekesebb. Az i9-9900k Hyper-Threading technológiája ebben a több szálas tesztben csak csekély előnyt jelent az i7-9700k-hoz képest. A párosok viszont majdnem kétszer elmaradnak a vezetőtől.
Az egy szálas Himeno tesztben a különbség nem olyan jelentős. Az 8. és 9. generációs modellek érezhetően jobban teljesítenek a párosokkal szemben: az i9-9900k 18%-kal, míg az i7-9700k 15%-kal előzi meg őket. Az i7-8700 és az i7-9700k közötti eltérés a mérési hibahatáron belül van.
A 7zip tömörítési tesztet a párosok 44-48%-kal gyengébben teljesítik, mint az i9-9900k. Az i7-8700 több szálának köszönhetően 9%-kal megelőzi az i7-9700k-t. De ez nem elegendő ahhoz, hogy az i9-9900k-t megelőzze, ezért majdnem 18%-os lemaradást mutat.
A BZIP2 algoritmus szerinti tömörítési idő tesztje hasonló eredményeket mutat: a szálak győznek.
Az mp3 kódolásnál a „lépcső” maximális eltérése 19,5%. A ffmpeg teszt során az i9-9900k alulmarad az i7-8700 és i7-9700k mellett, de megelőzi a duplát. Többször átdolgoztam ezt a tesztet az i9-9900k-val, de az eredmény mindig ugyanaz maradt. Ez már meglepő 🙂 A több szálon végzett teszt során a vizsgált processzorok közül a legjobban teljesítő igencsak alacsony eredményt mutatott, amely elmarad a 9700k és 8700-től. Nincsenek világos magyarázatok e jelenségre, de nem szeretnék spekulálni.
Az openssl teszt „lépcsőt” mutat a második és harmadik fokozat között. A különbség a duplázók és az élen álló i9-9900k között 42% és 47% között mozog. Az i7-8700 és i9-9900k közötti eltérés 14%. A lényeg, hogy a szálak és a frekvenciák számítanak.
Az Apache teszt során az i7-9700k mindenkit megelőzött, beleértve az i9-9900k-t is (6%). De összességében a különbség nem lényeges, bár a legrosszabb eredmény, az i7-7700 és a legjobb, az i7-9700k között 24% eltérés van.
Összességében a legtöbb tesztben az i9-9900k vezet, csak az ffmpeg eredményei gyengék. Ha videóval tervez dolgozni, inkább válassza az i7-9700k-t vagy az i7-8700-t. A teljes pontszámban a második helyen az i7-9700k áll, amely csak kissé marad le a győztes mögött, és az ffmpeg és apache tesztekben még meg is előzi. Tehát az ő ajánlásukat erősen javaslom azoknak, akiknek rendszeresen nagy felhasználói terhelés jut az oldalára. A processzoroknak nem szabad cserbenhagyniuk. A videókról már beszéltem.
Az i7-8700 jó eredményeket mutat a Sysbench, 7zip és ffmpeg tesztekben.
Minden tesztben az i7-7700k jobb az i7-7700-nál 2% és 14% között, míg az ffmpeg tesztben 16%.
Emlékeztetek, hogy nem végeztem semmilyen optimalizálást a kezdetben említetteken kívül, ami azt jelenti, hogy ha egy tiszta rendszert telepít a frissen vásárolt dedikált szerverünkre, pontosan ugyanazokat az eredményeket fogja kapni.
A magok, szálak, frekvenciák — ez a mi mindenünk.
Összességében az eredmények előre jelezhetőek és várhatóak voltak. Gyakorlatilag minden tesztben megjelenik a „lépcső a mennybe”, amely a teljesítmény és a magok, szálak, valamint a frekvenciák mennyisége közötti összefüggést mutatja: minél több ebből, annál jobb az eredmény.
Mivel az összes tesztelt processzor gyakorlatilag a ugyanazon mag frissítésének következménye egy technológiai folyamat során, és nincsenek fundamentális architekturális különbségeik, nem tudtuk megkapni azokat a „megdöbbentő” bizonyítékokat, amelyek azt mutatják, hogy a processzorok minőségileg eltérnek egymástól.
Az i7-9700k és az i9-9900k közötti különbség minden tesztben, kivéve a Sysbenchet, szinte nulla, mivel valójában csak a Hyper-Threading technológia jelenléte és az i9-9900k Turbo Boost módjában lévő további száz megahertz különbözteti meg őket. A Sysbench tesztben viszont éppen ellenkezőleg: nem a magok, hanem a szálak száma számít.
Nagyon nagy szakadék van a több szálas tesztekben az i7-7700(k) és az i9-9900k között, egyes helyeken akár kétszeres is. Van különbség az i7-7700 és az i7-7700k között is: a plusz 300 MHz gyorsabbá teszi az utóbbit.
A cache méretének tesztekre gyakorolt minőségi hatásáról sem tudok beszélni - megvan, ami van. Főleg, hogy a Spectre/Meltdown család védelme jelentősen csökkentheti a méretének hatását a tesztek eredményeire, de ez nem biztos. Ha tisztelt olvasónk „kenyeret és látványosságot” követel marketing osztályunktól, örömmel felajánlom, hogy bemutatok egy tesztet, amelyben a védelem ki van kapcsolva.
Nos, ha megkérdeznének, hogy melyik processzort választanám? - Először is megnézném, mennyi pénz van a zsebemben, és azt választanám, amire futja. Röviden, A-ból B-be el lehet jutni „Zsigulival” is, de „Mercedes”-szel gyorsabban és kellemesebben. Az azonos architektúrára épülő processzorok úgyis hasonló feladatokkal foglalkoznak — valaki jól, valaki pedig remekül. Igen, ahogy a tesztelés is mutatta, globális különbségek nincsenek közöttük. De a különbség az i7 és i9 között ettől még megmaradt.
Ha processzort választasz specifikus feladatokhoz, mint az mp3-as fájlok kezelése, forráskódokból való fordítás, vagy háromdimenziós jelenetek világításának renderelése, érdemes figyelembe venni a megfelelő tesztek eredményeit. Például a tervezőknek azonnal az i7-9700k és i9-9900k modellekre érdemes gondolniuk, míg összetett számításokhoz olyan processzort érdemes választani, amely Hyper-Threading technológiát használ, tehát bármit, kivéve az i7-9700k-t. Itt a szálak dominálnak.
Ezért ajánlom, hogy azt válaszd, amit megengedhetsz magadnak a specifikációk figyelembevételével, és boldog leszel.
A teszteléshez az i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k és i9-9900k processzorokra épülő szervereket használtunk . Bármelyikük 5% kedvezménnyel rendelhető 3 hónapra — keresse fel a a „Én a Habról jöttem” kódmondattal. Éves előfizetés esetén további 10% árengedmény.
Azt az estét az arénában , a FirstDEDIC rendszergazdája
Forrás: habr.com
