Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Með tilkomu sjöundu kynslóðar Intel Core örgjörva varð mörgum ljóst að „Tick-tock“ stefnan sem Intel hafði fylgt allan þennan tíma hafði mistekist. Loforðið um að draga úr tækniferlinu úr 14 í 10 nm hélst loforð, hið langa tímabil „Taka“ Skylake hófst, þar sem Kaby Lake (sjöunda kynslóð), skyndilega Coffee Lake (áttunda) gerðist með smá breytingu á tækniferlinu frá 14 nm til 14 nm+ og jafnvel Coffee Lake Refresh (níunda). Það virðist sem Intel hafi virkilega þurft smá kaffipásu. Fyrir vikið erum við með nokkra örgjörva af mismunandi kynslóðum, sem eru annars vegar byggðir á sama Skylake örarkitektúr. Og tryggingar Intel um að hver nýr örgjörvi sé betri en sá fyrri, hins vegar. Satt, það er ekki mjög ljóst hvers vegna nákvæmlega ...

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Svo skulum við hverfa aftur til kynslóða okkar. Og við skulum sjá hvernig þeir eru ólíkir.

Kaby Lake

Framkoma örgjörva í smásölu átti sér stað í byrjun árs 2017. Hvað er nýtt í þessari fjölskyldu miðað við forvera hennar? Í fyrsta lagi er þetta nýr grafískur kjarni - Intel UHD 630. Auk stuðningur við Intel Optane minnistækni (3D Xpoint), sem og nýtt 200 seríu flís (6. kynslóð vann með 100 seríu). Og þetta eru allar mjög áhugaverðu nýjungarnar.

Kaffi Lake

8. kynslóðin, sem heitir Coffee Lake, kom út í lok árs 2017. Í örgjörvum þessarar kynslóðar var kjarna og hlutfallslega þriðja stigs skyndiminni bætt við, Turbo Boost hækkaði um 200 megahertz, stuðningi við DDR4-2666 var bætt við (áður var DDR4-2400), en stuðningur við DDR3 var lokaður. Grafíkkjarninn var sá sami, en hann fékk 50 MHz. Fyrir allar hækkanir á tíðnum þurftum við að borga með því að hækka hitapakkann í 95 vött. Og auðvitað nýja 300 seríu flísasettið. Hið síðarnefnda var alls ekki nauðsynlegt, þar sem nógu fljótt sérfræðingar gátu sett þessa fjölskyldu á markað á 100-röð flísum, þó að fulltrúar Intel hafi lýst því yfir að þetta væri ómögulegt vegna hönnunar rafrása. Seinna viðurkenndi Intel hins vegar opinberlega að það væri rangt. Svo hvað er nýtt í 8. fjölskyldunni? Reyndar lítur það meira út eins og venjuleg endurnýjun með því að bæta við kjarna og tíðni.

Coffee Lake Refresh

Ha! Hér er upprifjun fyrir okkur! Á fjórða ársfjórðungi 2018 komu út 9. kynslóð Coffee Lake örgjörvar, búnir vélbúnaðarvörn gegn sumum Meltdown/Spectre veikleikum. Vélbúnaðarbreytingar sem gerðar eru á nýju flögunum vernda gegn Meltdown V3 og L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Hugbúnaðar- og örkóðabreytingar vernda gegn Specter V2, Meltdown V3a og V4 árásum. Vörn gegn Spectre V1 verður áfram lagfærð á stýrikerfisstigi. Innleiðing plástra á flísstigi ætti að draga úr áhrifum hugbúnaðarplástra á frammistöðu örgjörva. En Intel innleiddi alla þessa gleði með vörnum aðeins í örgjörvum fyrir fjöldamarkaðshlutann: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Allir aðrir, þar á meðal netþjónalausnir, fengu ekki vélbúnaðarvörn. Í fyrsta skipti í sögu Intel neytendaörgjörva styðja Coffee Lake Refresh örgjörvar allt að 128 GB af vinnsluminni. Og það er það, engar breytingar fleiri.

Hvað höfum við í botninum? Tvö ár af endurnýjun, leik með kjarna og tíðni, ásamt smávægilegum endurbótum. Mig langaði virkilega að leggja hlutlaust mat á og bera saman frammistöðu helstu fulltrúa þessara fjölskyldna. Svo þegar ég var með sett sjöundu til níundu kynslóðar við höndina - i7-7700 og i7-7700k okkar fengu nýlega nýja i7-8700, i7-9700k og i9-9900k til liðs við sig, þá nýtti ég mér stöðuna og gerði fimm mismunandi Intel Core örgjörvar sýna hvers þeir eru megnugir.

Prófun

Fimm Intel örgjörvar taka þátt í prófunum: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Frammistöðueiginleikar palla

Intel i7-8700, i7-9700k og i9-9900k örgjörvar hafa sömu grunnstillingar:

  • Móðurborð: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
  • Vinnsluminni: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston 2 stykki, samtals 32 GB.
  • SSD drif: 240 GB Patriot Burst 2 stykki í RAID 1 (vana sem þróaðist í gegnum árin).

Intel i7-7700 og i7-7700k örgjörvar keyra einnig á sama vettvangi:

  • Móðurborð: Asus H110T (BIOS 3805),
  • Vinnsluminni: 8 GB DDR4-2400MT/s Kingston 2 stykki, samtals 16 GB.
  • SSD drif: 240 GB Patriot Burst 2 stykki í RAID 1.

Við notum sérsmíðaða undirvagna sem eru 1,5 einingar á hæð. Þau hýsa fjóra palla.

Hugbúnaðarhluti: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Gerði fínstillingar miðað við staðlaða uppsetningu: bætti við valkostum til að ræsa kjarnalyftuna=noop selinux=0.

Prófanir eru gerðar með öllum plástra frá Spectre, Meltdown og Foreshadow árásunum sem sendar eru aftur til þessa kjarna. Hugsanlegt er að prófunarniðurstöður á nýrri og núverandi Linux kjarna séu frábrugðnar þeim sem fengust og niðurstöðurnar verða betri. En í fyrsta lagi kýs ég persónulega CentOS 7 og í öðru lagi er RedHat virkur að bakfæra nýjungar sem tengjast vélbúnaðarstuðningi frá nýjum kjarna til LTS. Það er það sem ég vona :)

Próf notuð til rannsókna

  1. sysbench
  2. Geekbench
  3. Phoronix prófunarsvíta

Sysbench próf

Sysbench er pakki af prófum (eða viðmiðum) til að meta frammistöðu ýmissa tölvuundirkerfa: örgjörva, vinnsluminni, gagnageymslutækja. Prófið er margþráð, á öllum kjarna. Í þessu prófi mældi ég tvo vísbendingar:

  1. Örgjörvahraðatilvik á sekúndu - fjöldi aðgerða sem örgjörvinn framkvæmir á sekúndu: því hærra gildi, því afkastameiri er kerfið.
  2. Almenn tölfræði heildarfjöldi atburða - heildarfjöldi lokiðra atburða. Því hærri sem talan er, því betra.

Geekbench próf

Pakki af prófunum sem gerðar eru í einþráðum og fjölþráðum ham. Fyrir vikið er gefin út ákveðin frammistöðuvísitala fyrir báðar stillingar. Hér að neðan eru tenglar á niðurstöður úr prófunum. Í þessu prófi munum við skoða tvo meginvísa:
— Einkjarna stig — einþráð próf.
- Multi-Core Score - margþráð próf.
Mælieiningar: abstrakt „páfagaukar“. Því fleiri "páfagaukar", því betra.

Phoronix prófunarsvíta

Phoronix Test Suite er mjög fjölbreytt sett af prófum. Þrátt fyrir að allar prófanir úr pts/cpu pakkanum hafi verið framkvæmdar mun ég aðeins kynna niðurstöður þeirra sem mér fannst persónulega sérstaklega áhugaverðar, sérstaklega þar sem niðurstöður prófanna sem sleppt var styrkja aðeins almenna þróun.

Næstum öll prófin sem kynnt eru hér eru margþráð. Einu undantekningarnar eru tvær þeirra: einþráðar prófanir Himeno og LAME MP3 encoding.

Í þessum prófum, því hærri tala, því betra.

  1. John the Ripper margþráða giskapróf á lykilorði. Við skulum taka Blowfish dulritunaralgrímið. Mælir fjölda aðgerða á sekúndu.
  2. Himeno prófið er línulegur Poisson þrýstileysir sem notar Jacobi punktaaðferðina.
  3. 7-Zip þjöppun - 7-Zip próf með p7zip með samþættum frammistöðuprófunareiginleika.
  4. OpenSSL er sett af verkfærum sem innleiða SSL (Secure Sockets Layer) og TLS (Transport Layer Security) samskiptareglur. Mælir árangur RSA 4096-bita OpenSSL.
  5. Apache Benchmark - Prófið mælir hversu margar beiðnir á sekúndu tiltekið kerfi getur séð um þegar framkvæmt er 1 beiðnir, með 000 beiðnir í gangi samtímis.

Og í þessum, ef minna er betra

  1. C-Ray prófar frammistöðu örgjörva á útreikningum með fljótandi punkti. Þetta próf er fjölþráða (16 þræðir á kjarna), mun skjóta 8 geislum frá hverjum pixla fyrir andnúðun og mynda 1600x1200 mynd. Prófunartíminn er mældur.
  2. Samhliða BZIP2 þjöppun - Prófið mælir þann tíma sem þarf til að þjappa skrá (Linux kjarna frumkóði .tar pakki) með BZIP2 þjöppun.
  3. Kóðun hljóð- og myndgagna. LAME MP3 kóðunarprófið keyrir í einum þræði en ffmpeg x264 prófið keyrir margþráð. Tíminn sem það tekur að ljúka prófinu er mældur.

Eins og þú sérð samanstendur prófunarsvítan af eingöngu tilbúnum prófum sem gera þér kleift að sýna muninn á örgjörvum þegar þú framkvæmir ákveðin verkefni, til dæmis að smella á lykilorð, kóðun fjölmiðlaefnis, dulritun.

Tilbúið próf, öfugt við próf sem er framkvæmt við aðstæður nálægt raunveruleikanum, getur tryggt ákveðinn hreinleika tilraunarinnar. Reyndar, þess vegna féll valið á gerviefni.

Það er mögulegt að þegar þú leysir ákveðin vandamál í bardagaaðstæðum muntu geta fengið mjög áhugaverðar og óvæntar niðurstöður, en samt sem áður mun „almennt hitastig á sjúkrahúsinu“ vera eins nálægt því sem ég fékk úr prófunarniðurstöðum og mögulegt er. Það er líka mögulegt að ef ég slökkva á Spectre/Meltdown vörn þegar ég prófa 9. kynslóðar örgjörva gæti ég fengið betri niðurstöður. En þegar ég horfi fram á veginn segi ég að þeir hafi þegar sýnt sig vera frábæra.

Spoiler: kjarni, þræði og tíðni munu ráða ferðinni.

Jafnvel áður en ég prófaði, rannsakaði ég arkitektúr þessara örgjörvafjölskyldna vandlega, svo ég bjóst við að það væri enginn marktækur munur á prófunum. Þar að auki, ekki svo mikilvægt sem óvenjulegt: af hverju að bíða eftir áhugaverðum vísbendingum í prófunum ef þú framkvæmir mælingar á örgjörvum sem eru byggðir í raun á einum kjarna. Mínar væntingar stóðust en sumt varð samt ekki alveg eins og ég hélt...

Og núna, í raun, niðurstöðurnar.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Niðurstaðan er alveg rökrétt: Sá sem hefur fleiri strauma og hærri tíðni fær stig. Samkvæmt því eru i7-8700 og i9-9900k á undan. Bilið á milli i7-7700 og i7-7700k er 10% í einþráðum og fjölþráðum prófum. i7-7700 er á eftir i7-8700 um 38% og frá i9-9900k um 49%, það er næstum 2 sinnum, en á sama tíma er töfin á eftir i7-9700k aðeins 15%.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Tenglar á niðurstöður prófsins:

Intel i7-7700
Intel i7 7700k
Intel i7-8700
Intel i7 9700k
Intel i9 9900k

Prófunarniðurstöður úr The Phoronix Test Suite

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Í John The Ripper prófinu er munurinn á tvíburabræðrunum i7-7700 og i7-7700k 10% „k“ í hag, vegna munarins á Turboboost. Mjög lítill munur er á i7-8700 og i7-9700k örgjörvunum. i9-9900k fer fram úr öllum með fleiri þræði og hærri klukkuhraða. Næstum tvöfaldur fjöldi tvíbura.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Niðurstaðan úr C-Ray prófinu finnst mér áhugaverðust. Tilvist Hyper-Treading tækni í i9-9900k í þessu fjölþráða prófi gefur aðeins örlitla aukningu miðað við i7-9700k. En tvíburarnir voru næstum 2 sinnum á eftir leiðtoganum.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Í einþráða Himeno prófinu er munurinn ekki svo mikill. Það er áberandi bil á milli 8. og 9. kynslóðar frá tvíburunum: i9-9900k fer fram úr þeim um 18% og 15%, í sömu röð. Munurinn á i7-8700 og i7-9700k er villustigið.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Tvíburarnir standast 7zip þjöppunarprófið 44-48% verr en leiðtoginn i9-9900k. Vegna meiri fjölda þráða er i7-8700 betri en i7-9700k um 9%. En þetta er ekki nóg til að fara fram úr i9-9900k, þannig að við sjáum tæplega 18% töf.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Þjöppunartímaprófið með BZIP2 reikniritinu sýnir svipaðar niðurstöður: straumar vinna.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

MP3 kóðun er „stigar“ með hámarksframlegð 19,5%. En í ffmpeg prófinu tapar i9-9900k fyrir i7-8700 og i7-9700k, en sigrar tvíburana. Ég endurtók þetta próf nokkrum sinnum fyrir i9-9900k, en niðurstaðan er alltaf sú sama. Þetta er nú þegar óvænt :) Í fjölþráða prófinu sýndi sá fjölþráðasti af prófuðu örgjörvunum svo lága niðurstöðu, lægri en 9700k og 8700. Það eru engar skýrar skýringar á þessu fyrirbæri, og ég geri það ekki vil ekki gera forsendur.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Openssl prófið sýnir „stiga“ með bili á milli annars og þriðja þreps. Munurinn á tvíburunum og leiðtoganum i9-9900k er frá 42% til 47%. Bilið á milli i7-8700 og i9-9900k er 14%. Aðalatriðið er flæði og tíðni.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Í Apache prófinu fór i7-9700k fram úr öllum, þar á meðal i9-9900k (6%). En almennt séð er munurinn ekki marktækur, þó að það sé 7% bil á milli verstu niðurstöðu i7700-7 og bestu niðurstöðu i9700-24k.

Tak-Tak-Tak og ekkert Tick. Hvernig eru mismunandi kynslóðir Intel Core örgjörva sem byggjast á sama arkitektúr mismunandi?

Almennt séð er i9-9900k leiðandi í flestum prófum, mistókst aðeins í ffmpeg. Ef þú ætlar að vinna með myndband er betra að taka i7-9700k eða i7-8700. Í öðru sæti í heildarstöðunni er i7-9700k, örlítið á eftir leiðtoganum, og jafnvel á undan í ffmpeg og apache prófunum. Svo ég mæli eindregið með því og i9-9900k fyrir þá sem reglulega upplifa mikið innstreymi notenda á síðuna. Örgjörvar ættu ekki að bila. Ég sagði þegar um myndbandið.

i7-8700 gengur vel í Sysbench, 7zip og ffmpeg prófunum.
Í öllum prófunum er i7-7700k betri en i7-7700 frá 2% í 14%, í ffmpeg prófinu 16%.
Ég minni á að ég gerði engar hagræðingar aðrar en þær sem tilgreindar voru í upphafi, sem þýðir að þegar þú setur upp hreint kerfi á Dedik sem þú keyptir nýlega hjá okkur færðu nákvæmlega sömu niðurstöður.

Kjarnar, þræðir, tíðnir - allt okkar

Almennt séð var niðurstaðan fyrirsjáanleg og væntanleg. Í næstum öllum prófunum birtist „stiga til himnaríkis“ sem sýnir frammistöðu háð fjölda kjarna, þráða og tíðni: meira af þessu, betri árangur.

Þar sem allir prófunaraðilarnir eru í rauninni endurnýjun á sama kjarna á sama framleiðsluferli og eru ekki með neinn grundvallarmun á byggingarlist, gátum við ekki fengið „töfrandi“ vísbendingar um að örgjörfarnir séu eðlislega ólíkir hver öðrum.

Munurinn á i7-9700k og i9-9900k örgjörvunum í öllum prófunum nema Sysbench hefur tilhneigingu til að vera núll, þar sem þeir eru í raun aðeins frábrugðnir ef Hyper-Threading tækni er til staðar og hundrað megahertz til viðbótar í Turbo Boost ham fyrir i9-9900k. Í Sysbench prófinu er það bara hið gagnstæða: það er ekki fjöldi kjarna sem ræður, heldur fjöldi þráða.
Það er mjög stórt bil í fjölþráðum prófunum á milli i7-7700(k) og i9-9900k, sums staðar allt að tvöfalt meira. Það er líka munur á i7-7700 og i7-7700k - auka 300 MHz bætir lipurð við hið síðarnefnda.

Ég get heldur ekki talað um eigindleg áhrif stærð skyndiminnis á prófunarniðurstöður - við höfum það sem við höfum. Þar að auki ætti virk vernd Spectre/Meltdown fjölskyldunnar að draga verulega úr áhrifum rúmmáls hennar á prófunarniðurstöðurnar, en það er ekki víst. Ef góður lesandi krefst „brauðs og sirkusa“ frá markaðsdeild okkar mun ég gjarnan dæla þér í prófunum með öryggi óvirkt.

Reyndar, ef þú spyrðir mig: hvaða örgjörva myndir þú velja? — Ég myndi fyrst telja peningana í vasa mínum og velja þann sem á nóg. Í stuttu máli, þú getur farið frá punkti A til punktar B í Zhiguli, en í Mercedes er hann samt hraðari og þægilegri. Örgjörvar sem byggja á sama arkitektúr munu, með einum eða öðrum hætti, takast á við sama úrval verkefna - sum bara vel og önnur frábær. Já, eins og prófanir hafa sýnt, þá er enginn alþjóðlegur munur á milli þeirra. En bilið á milli i7 og i9 hefur ekki farið.

Þegar þú velur örgjörva fyrir ákveðin, mjög sérhæfð verkefni, eins og að vinna með mp3, safna saman úr heimildum eða túlka þrívíddar senur með ljósvinnslu, er skynsamlegt að einblína á frammistöðu samsvarandi prófana. Til dæmis geta hönnuðir strax skoðað i7-9700k og i9-9900k og fyrir flókna útreikninga taka örgjörva með Hyper-Threading tækni, það er hvaða örgjörva sem er nema i7-9700k. Hér eru straumar.

Svo ég ráðlegg þér að velja það sem þú hefur efni á, að teknu tilliti til forskriftanna, og þú munt vera ánægður.

Prófanir notuðu netþjóna byggða á i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k og i9-9900k örgjörvum með 1dedic.ru. Hægt er að panta hvaða þeirra sem er með 5% afslætti í 3 mánuði - hafðu samband sölu deild með kóðasetningunni "Ég er frá Habr." Þegar greitt er árlega, mínus önnur 10%.

Allt kvöldið á leikvanginum Ruslavindur, kerfisstjóri FirstDEDIC

Heimild: www.habr.com

Bæta við athugasemd