Con l'arrivo dei processori Intel Core di settima generazione, a molti è subito chiaro che la strategia "Tick-Tock" seguita da Intel fino ad ora ha fallito. La promessa di ridurre il processo tecnologico da 14 a 10 nm è rimasta solo una promessa, e così è iniziata una lunga era di "Tock" Skylake, durante la quale è apparsa Kaby Lake (settima generazione), il sorprendente Coffee Lake (ottava) con una leggera modifica del processo tecnologico da 14 nm a 14 nm+ e persino Coffee Lake Refresh (nona). Sembra proprio che Intel avesse bisogno di una pausa caffè. Alla fine abbiamo diversi processori di generazioni diverse, tutti basati sulla stessa microarchitettura Skylake da un lato, e le affermazioni di Intel che ogni nuovo processore sia migliore del precedente dall'altro. Tuttavia, non è molto chiaro in che modo...
Pertanto, torniamo alle nostre generazioni. E vediamo in che modo si differenziano.
Kaby Lake
I processori sono stati resi disponibili al pubblico all'inizio del 2017. Quali sono dunque le novità di questa famiglia rispetto al suo predecessore? Prima di tutto, ha un nuovo core grafico: Intel UHD 630. Inoltre, supporta la tecnologia della memoria Intel Optane (3D Xpoint), così come il nuovo chipset della serie 200 (la sesta generazione utilizzava la serie 100). E queste sono tutte le novità veramente interessanti.
Coffee Lake
L'ottava generazione, nome in codice Coffee Lake, è stata lanciata alla fine del 2017. I processori di questa generazione hanno visto un incremento nel numero di core e proporzionalmente nella cache di terzo livello, mentre il Turbo Boost è stato aumentato di 200 MHz. È stata aggiunta la supporto per DDR4-2666 (prima erano DDR4-2400), ma il supporto per DDR3 è stato rimosso. L'unità grafica è rimasta la stessa, ma ha ricevuto un incremento di 50 MHz. Tuttavia, per tutti questi aumenti di frequenza, è stato necessario accettare un incremento del TDP a 95 watt. Ovviamente, c'è anche un nuovo chipset serie 300. Quest'ultimo non era assolutamente necessario, poiché ben presto gli esperti sono riusciti ad avviare questa famiglia di processori su chipset serie 100, nonostante rappresentanti di Intel avessero dichiarato che ciò fosse impossibile a causa delle peculiarità nel design dei circuiti di alimentazione. Successivamente, Intel ha riconosciuto ufficialmente di aver commesso un errore. Quindi, cosa c'è di nuovo nella famiglia di ottava generazione? In effetti, si tratta più di un normale refresh con aggiunta di core e frequenze.
Coffee Lake Refresh
Eccoci con il refresh! Nel quarto trimestre del 2018 sono stati lanciati i processori Coffee Lake di nona generazione, dotati di misure di sicurezza per proteggere da alcune vulnerabilità Meltdown/Spectre. Le modifiche hardware apportate ai nuovi chip offrono protezione contro Meltdown V3 e L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Gli aggiornamenti software e di microcodice forniscono difesa contro gli attacchi Spectre V2, Meltdown V3a e V4. La protezione da Spectre V1 continuerà ad essere garantita da patch a livello di sistema operativo. L'introduzione di correzioni a livello di chip dovrebbe ridurre l'impatto delle patch software sulle prestazioni dei processori. Tuttavia, Intel ha implementato tutte queste misure di protezione solo nei processori per il mercato consumer: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Non ci sono stati miglioramenti hardware per altri modelli, inclusi quelli server. Per la prima volta nella storia dei processori consumer Intel, i processori Coffee Lake Refresh supportano fino a 128 GB di RAM. E basta, nessun'altra modifica.
Cosa otteniamo in sintesi? Due anni di refresh, giochi con i core e le frequenze, oltre a un insieme di piccoli miglioramenti. Era importante valutare e confrontare oggettivamente le prestazioni dei principali rappresentanti di queste famiglie. Quindi, quando ho avuto a disposizione un kit dalla settima alla nona generazione — ai nostri i7-7700 e i7-7700k si sono recentemente aggiunti i nuovi i7-8700, i7-9700k e i9-9900k, ho colto l'occasione per mettere alla prova cinque diversi processori Intel Core e vedere di cosa sono capaci.
Test
Sono coinvolti nei test cinque processori Intel: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Caratteristiche tecnico-tattiche delle piattaforme
I processori Intel i7-8700, i7-9700k e i9-9900k hanno la stessa configurazione di base:
- Scheda madre: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- Memoria RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston, 2 moduli, per un totale di 32 GB.
- Disco SSD: 240 GB Patriot Burst, 2 unità in RAID 1 (un'abitudine formata negli anni).
I processori Intel i7-7700 e i7-7700k funzionano anch'essi sulla stessa piattaforma:
- Scheda madre: Asus H110T (BIOS 3805),
- Memoria RAM: 8 GB DDR4-2400 MT/s Kingston, 2 moduli, per un totale di 16 GB.
- Disco SSD: 240 GB Patriot Burst, 2 unità in RAID 1.
Utilizziamo telai personalizzati con un'altezza di 1,5 unità. All'interno vengono collocate quattro piattaforme.
Parte software: sistema operativo CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Kernel: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Ottimizzazioni apportate rispetto all'installazione standard: aggiunte le opzioni di avvio del kernel elevator=noop selinux=0.
I test sono eseguiti con tutte le patch contro gli attacchi Spectre, Meltdown e Foreshadow, retroportate in questo kernel. Non è escluso che i risultati dei test su kernel Linux più recenti e aggiornati possano differire da quelli ottenuti, e che le prestazioni possano essere migliori. Ma, prima di tutto, personalmente preferisco CentOS 7, e, in secondo luogo, RedHat si sta attivamente occupando del retroporting delle novità legate al supporto dell'hardware dai nuovi kernel al suo LTS. Questo è ciò che spero 🙂
Test che ho utilizzato per la ricerca
- Sysbench
- Geekbench
- Phoronix Test Suite
Test Sysbench
Sysbench è un pacchetto di test (o benchmark) per valutare le prestazioni di diverse sottosistemi del computer: processore, memoria RAM, unità di archiviazione. Il test è multi-threaded, su tutti i core. In questo test ho misurato due metriche:
- Eventi di velocità della CPU al secondo — operazioni eseguite dalla CPU al secondo: maggiore è il valore, più performante è il sistema.
- Statistiche generali sul numero totale di eventi — numero totale di eventi eseguiti. Maggiore è il valore, meglio è.
Test Geekbench
Pacchetto di test eseguiti in modalità singolo e multi-thread. Il risultato è un indice di prestazioni per entrambe le modalità. Di seguito ci sono i link ai risultati dei test. In questo test esamineremo due indicatori principali:
— Punteggio Single-Core — test in modalità singolo thread.
— Punteggio Multi-Core — test in modalità multi-thread.
Unità di misura: abstract "pappagalli". Maggiori sono i "pappagalli", meglio è.
Test Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite — un set di test molto completo. Sebbene siano stati eseguiti tutti i test del pacchetto pts/cpu, presenterò solo i risultati di quelli che mi sono sembrati particolarmente interessanti, soprattutto perché i risultati dei test non eseguiti rafforzano solo la tendenza generale.
Quasi tutti i test presentati qui sono in modalità multi-thread. L'eccezione è rappresentata solo da due di essi: i test in modalità singolo thread Himeno e LAME MP3 Encoding.
In questi test, maggiore è il valore, meglio è.
- Test multithreaded di John the Ripper per la decrittazione delle password. Prendiamo l'algoritmo crittografico Blowfish. Misura il numero di operazioni al secondo.
- Il test Himeno è un risolutore lineare della pressione di Poisson che utilizza il metodo dei punti di Jacobi.
- Compressione 7-Zip — test di 7-Zip utilizzando p7zip con funzione integrata per il test delle prestazioni.
- OpenSSL è una suite di strumenti che implementa i protocolli SSL (Secure Sockets Layer) e TLS (Transport Layer Security). Misura la performance di RSA a 4096 bit di OpenSSL.
- Apache Benchmark — il test misura quanti richieste al secondo può gestire un dato sistema eseguendo 1.000.000 di richieste, di cui 100 vengono eseguite contemporaneamente.
E in questi, se meno è meglio
- C-Ray testa le prestazioni della CPU su calcoli con numeri in virgola mobile. Questo test è multithread (16 thread per core), emetterà 8 raggi da ciascun pixel per il smoothing e genererà un'immagine 1600×1200. Si misura il tempo di esecuzione del test.
- Compressione Parallel BZIP2 — il test misura il tempo necessario per comprimere un file (pacchetto .tar del codice sorgente del kernel Linux) utilizzando la compressione BZIP2.
- Codifica di audio e video. Il test di codifica LAME MP3 viene eseguito su un singolo thread, mentre il test ffmpeg x264 è multithread. Viene misurato il tempo di esecuzione del test.
Come potete vedere, il set di test è composto esclusivamente da test sintetici, che consentono di mostrare la differenza tra i processori nell'esecuzione di compiti specifici, come la generazione di password, la codifica di contenuti multimediali e la crittografia.
Il test sintetico, a differenza di un test condotto in condizioni vicine alla realtà, può fornire una certa purezza dell'esperimento. È proprio per questo che è stata scelta la sintesi.
Non è escluso che risolvendo compiti specifici in condizioni reali si possano ottenere risultati estremamente interessanti e inaspettati, ma la 'temperatura generale della situazione' sarà comunque massimamente vicina a quella che ho ottenuto dai risultati dei test. Inoltre, non è escluso che disattivando la protezione da Spectre/Meltdown durante il test dei processori di nona generazione, potrei ottenere risultati più elevati. Ma, per anticipare, dico - si sono già comportati benissimo.
Spoiler: a dominare saranno i core, i thread e le frequenze.
Prima di iniziare i test, ho esaminato attentamente l'architettura delle famiglie di questi processori, quindi mi aspettavo che non ci sarebbero state differenze significative tra i campioni. Non tanto differenze significative, quanto straordinarie: perché aspettare risultati interessanti nei test se si stanno effettuando misurazioni su processori costruiti, in sostanza, su un singolo core? Le mie aspettative si sono rivelate corrette, ma c'erano comunque alcune anomalie rispetto a quello che pensavo...
Ed ora, i risultati dei test.
Il risultato è piuttosto prevedibile: chi ha più thread e frequenza più alta ottiene punteggi migliori. Di conseguenza, l'i7-8700 e l'i9-9900k sono in testa. Il divario tra l'i7-7700 e l'i7-7700k è del 10% nei test single-thread e multi-thread. Il ritardo dell'i7-7700 rispetto all'i7-8700 è del 38% e rispetto all'i9-9900k del 49%, quasi il doppio, ma il ritardo rispetto all'i7-9700k è solo del 15%.
Collegamenti ai risultati dei test:
Risultati dei test dal pacchetto The Phoronix Test Suite
Nel test di John The Ripper, la differenza tra i gemelli i7-7700 e i7-7700k è del 10% a favore del "k", grazie alla differenza nel Turbo Boost. Tra i processori i7-8700 e i7-9700k, la differenza è piuttosto insignificante. L'i9-9900k supera tutti grazie a un numero maggiore di thread e a una frequenza di clock più alta. I gemelli restano indietro di quasi il 50%.
Il risultato del test C-Ray mi sembra il più interessante. La presenza della tecnologia Hyper-Threading nell'i9-9900k in questo test multi-thread offre solo un incremento marginale rispetto all'i7-9700k. I gemelli, invece, sono distaccati dal leader di quasi il 50%.
Nel test single-thread Himeno, la differenza non è così grande. Il divario evidente tra l'8° e il 9° generazione e i gemelli: l'i9-9900k li supera del 18% e del 15% rispettivamente. La differenza tra l'i7-8700 e l'i7-9700k è a livelli di errore.
Nel test di compressione 7zip, i gemelli ottengono risultati inferiori del 44-48% rispetto al leader i9-9900k. Grazie al numero maggiore di thread, l'i7-8700 supera l'i7-9700k del 9%. Tuttavia, questo non basta per superare l'i9-9900k, quindi osserviamo un divario quasi del 18%.
Il test sui tempi di compressione con l'algoritmo BZIP2 mostra risultati simili: i thread vincono.
La codifica mp3 mostra una "scala" con un distacco massimo del 19,5%. Invece, nel test ffmpeg, l'i9-9900k perde contro l'i7-8700 e l'i7-9700k, ma supera i modelli dual-core. Ho ripetuto questo test per l'i9-9900k diverse volte, ma il risultato è sempre lo stesso. Questo è già inaspettato 🙂 Nel test multi-thread, il processore più performante tra quelli testati ha ottenuto un risultato così basso, al di sotto di 9700k e 8700. Non ci sono spiegazioni chiare per questo fenomeno, e non mi va di formulare ipotesi.
Il test openssl mostra una "scala" con un distacco tra il secondo e il terzo livello. La differenza tra i modelli dual-core e il leader i9-9900k varia dal 42% al 47%. Tuttavia, la distanza tra l'i7-8700 e l'i9-9900k è del 14%. Fondamentale sono i thread e le frequenze.
Nel test Apache, l'i7-9700k ha superato tutti, incluso l'i9-9900k (6%). Tuttavia, in generale, la differenza non è significativa, anche se tra il risultato peggiore dell'i7-7700 e il migliore dell'i7-9700k c'è un distacco del 24%.
In generale, in gran parte dei test, il leader è l'i9-9900k, c'è solo un fallimento su ffmpeg. Se prevedi di lavorare con video, è meglio scegliere l'i7-9700k o l'i7-8700. In seconda posizione nella classifica generale c'è l'i7-9700k, che è leggermente indietro rispetto al leader, ma nei test ffmpeg e apache lo supera anche. Quindi consiglio vivamente sia l'i7-9700k che l'i9-9900k a chi ha spesso grandi picchi di utenti sul sito. I processori non dovrebbero deludere. Ho già accennato all'argomento video.
L'i7-8700 ha buoni risultati nei test di Sysbench, 7zip e ffmpeg.
In tutti i test, l'i7-7700k è migliore dell'i7-7700 da un 2% a un 14%, con un 16% nel test ffmpeg.
Ricordo che non ho fatto alcuna ottimizzazione, oltre a quelle indicate all'inizio, il che significa che installando un sistema pulito su un nuovo dedico da noi, otterrai risultati esattamente identici.
Core, thread, frequenze — sono tutto per noi.
In generale, i risultati sono stati prevedibili e attesi. Praticamente in tutti i test emerge una «scala verso il cielo» che dimostra la dipendenza delle prestazioni dal numero di core, thread e frequenze: più c'è di tutto questo, migliori sono i risultati.
Poiché tutti gli esemplari sono di fatto ripristini dello stesso core su un unico processo tecnologico e non presentano differenze architettoniche fondamentali, non siamo riusciti a ottenere prove «sconvolgenti» che i processori si distinguano qualitativamente l'uno dall'altro.
La differenza tra i processori i7-9700k e i9-9900k in tutti i test, tranne in Sysbench, tende a zero, poiché essenzialmente differiscono solo per la presenza della tecnologia Hyper-Threading e per centinaia di megahertz aggiuntivi in modalità Turbo Boost per l'i9-9900k. Nel test Sysbench invece, ciò che conta non è il numero di core, ma il numero di thread.
C'è un grande divario nei test multi-thread tra l'i7-7700(k) e l'i9-9900k, a volte fino al doppio. C'è anche una differenza tra l'i7-7700 e l'i7-7700k: i 300 MHz extra conferiscono maggiore reattività all'ultimo.
Non posso nemmeno parlare dell'influenza qualitativa della dimensione della cache sui risultati dei test: abbiamo ciò che abbiamo. Tanto più che la protezione del sistema Spectre/Meltdown attivata dovrebbe ridurre notevolmente l'impatto della sua dimensione sui risultati del test, ma non è certo. Se il rispettabile lettore richiede «pane e spettacolo» dal nostro dipartimento marketing, sarò lieto di presentare i test con la protezione disattivata.
In effetti, se qualcuno mi chiedesse: quale processore sceglieresti tu? — prima di tutto conterei i soldi in tasca e sceglierei quello per cui posso permettermi. In breve, da un punto A a un punto B si può andare anche con una «Fiat», ma con una «Mercedes» è sicuramente più veloce e piacevole. I processori che si basano sulla stessa architettura affronteranno comunque un insieme simile di compiti — alcuni semplicemente bene, altri eccezionalmente. Sì, come ha dimostrato il test, non ci sono differenze globali tra di loro. Ma il divario tra i9 e i7 non è scomparso.
Quando si sceglie una CPU per determinate attività specializzate, come la gestione di file mp3, la compilazione di sorgenti o il rendering di scene 3D con elaborazione della luce, è utile concentrarsi sui risultati dei test corrispondenti. Ad esempio, i designer possono fare riferimento immediatamente ai modelli i7-9700k e i9-9900k, mentre per i calcoli complessi è consigliabile optare per una CPU con tecnologia Hyper-Threading, quindi qualsiasi modello tranne l’i7-9700k. In questo campo sono i flussi a fare la differenza.
Pertanto, consiglio di scegliere ciò che potete permettervi tenendo conto delle specifiche; sarà la vostra felicità.
Nei test sono stati utilizzati server basati su CPU i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k e i9-9900k con . Ognuno di essi può essere ordinato con uno sconto del 5% per 3 mesi – contattate il con il codice segreto «Io vengo da Habra». Se pagate per un anno, attivare uno sconto ulteriore del 10%.
Tutta la sera nell'arena , amministratore di sistema presso FirstDEDIC
Fonte: habr.com
