מאמר חדש: Core i9-9900X לעומת Core i9-9900K: האות משנה הכל

פלטפורמת ה-LGA2066 ומעבדי Skylake-X הוצגו על ידי אינטל לפני יותר משנה וחצי. בתחילה, פתרון זה כוון לפלח HEDT, כלומר מערכות בעלות ביצועים גבוהים עבור משתמשים היוצרים ומעבדים תוכן, מכיוון ש-Skylake-X הכיל מספר גדול משמעותית של ליבות מחשוב בהשוואה לנציגים הרגילים של משפחות Kaby Lake ו-Coffee Lake.

עם זאת, מאז הצגת Skylake-X, נוף שוק המעבדים השתנה באופן משמעותי, וכיום, מעבדים במחירים נוחים יכולים להכיל שש או אפילו שמונה ליבות מחשוב, ומעבדים מיינסטרימיים מבטיחים שעתידים לצאת השנה יכולים להכיל עשר או אפילו שתים עשרה ליבות. האם זה הופך את השבבים של Skylake-X לחסרי תועלת? סביר להניח שלא. ראשית, בין נציגי הסדרה הזו, ישנן הצעות עם 16 ו-18 ליבות, ובוודאי שלא יהיו אפשרויות המוניות כמוהן בשוק בעתיד הקרוב. שנית, לפלטפורמת LGA2066 יש יתרונות נוספים המבדילים אותם ממעבדים צרכניים רגילים, כגון עליונות במספר ערוצי הזיכרון ונתיבי PCI Express זמינים.

לכן, העדכון הקוסמטי של סדרת דגמי Skylake-X, שענקית המיקרו-מעבדים ביצעה בסוף השנה שעברה, נראה טבעי למדי - הוא התאים בצורה מושלמת ללוח ההכרזות השנתי של אינטל. עם זאת, גישתה של היצרנית למוצרים החדשים שלה מדגם HEDT הייתה מעט מפתיעה: החברה לא רק שלא עדכנה את המחירים, אלא גם סירבה לספק דוגמיות של מעבדים לעיתונות ה-IT, והגבילה את עצמה להצגה רשמית ולאחר מכן לתחילת המכירות.

ככל הנראה, החברה ראתה ב-Skylake-X החדש מוצרים משניים ולא מעניינים, אך אנו חולקים באופן מהותי על ניסוח זה. כן, מספר ליבות המחשוב בנציגי סדרת דגמים זו לא גדל במהלך העדכון. עם זאת, הם מגלמים שיפורים מעניינים נוספים: המוצרים החדשים קיבלו תדרי שעון מוגברים, נפח מטמון L3 מוגדל וממשק תרמי פנימי משופר. לכן, בכל זאת החלטנו לשים לב ל-Skylake-X המעודכן, בו נעזרנו רבות בחנות המחשבים "Regard", שהסכימה לספק זוג מעבדי LGA2066 חדשים בעלי עשר ליבות למחקר: Core i9-9820X ​​​​ו-Core i9-9900X.

יתר על כן, מאז ההכרזה על Skylake-X Refresh, השאלה רדופה אותנו: מדוע אינטל בחרה שם דומה באופן מבלבל למעבד HEDT הבכיר בעל עשר הליבות עם ה-Core i9-9900K הפופולרי בעל שמונה הליבות? מה המשמעות של זה? ועכשיו יש לנו הזדמנות להבין את זה...

סדרת דגמי Skylake-X Refresh

אינטל הכריזה על הופעתם של מעבדי LGA2066 חדשים עם מספרי דגם מהסדרה התשע-אלפית באוקטובר בשנה שעברה. המוצרים החדשים כללו שבעה דגמים: שישה מעבדי Core i9 עם 10 עד 18 ליבות ודגם Core i7 עם שמונה ליבות ברמה בסיסית יחסית. לא צפויים מעבדי שש ליבות או ארבע ליבות עבור LGA2066 בדור החדש, דבר שאינו מפתיע כלל בהתחשב בצמיחה המהירה של יכולות פלטפורמת LGA1151v2.

	ליבות/חוטים	תדר בסיס, GHz	תדר טורבו, גיגה-הרץ	מטמון L3, MB	זיכרון	TDP, Vt	מחיר
Core i9-9980XE	18/36	3,0	4,5	24,75	DDR4-2666	165	1 979 דולר
Core i9-9960X	16/32	3,1	4,5	22,0	DDR4-2666	165	1 684 דולר
Core i9-9940X	14/28	3,3	4,5	19,25	DDR4-2666	165	1 387 דולר
Core i9-9920X	12/24	3,5	4,5	19,25	DDR4-2666	165	1 189 דולר
Core i9-9900X	10/20	3,5	4,5	19,25	DDR4-2666	165	$989
Core i9-9820X	10/20	3,3	4,2	16,5	DDR4-2666	165	$889
Core i7-9800X	8/16	3,8	4,5	16,5	DDR4-2666	165	$589

השינוי הבולט ביותר במעבדים המפורטים בטבלה, בהשוואה לדגמי Skylake-X הקודמים מסדרת 200, היה העלייה בתדרי השעון. התדרים הנומינליים גדלו ב-600-200 מגה-הרץ, והתדרים המקסימליים שהושגו עם מצב טורבו מופעל גדלו ב-300-1,375 מגה-הרץ. בנוסף, הנציגים הצעירים של הסדרה הגדילו את נפח זיכרון המטמון ברמה השלישית. בעבר, הוא חושב על סמך הכלל של "2 מגה-בייט לליבה", וכעת כל ליבה יכולה להכיל כ-7 מגה-בייט של מטמון. ולבסוף, בקר ה-PCI Express של ה-Core i9800-44X בעל שמונה הליבות שוחרר לחלוטין, שבזכותו מעבד זה קיבל לרשותו את כל 10 השורות, שהיו זמינות בעבר רק במעבדים עם XNUMX ליבות או יותר.

עם זאת, כל השינויים הנעימים הללו גררו גם עלייה בייצור החום. בעוד שלדור הראשון של Skylake-X היה מארז תרמי שהוגבל ל-140 וואט, למעבדים החדשים יש מאפיין TDP מוגבר ל-165 וואט. במילים אחרות, התדרים המוגברים שהוקצו למעבדים החדשים ללא כל שינוי מהותי בתהליך הטכנולוגי של 14 ננומטר המשמש לייצורם באים במחיר של מגבלות אנרגיה ותרמיות מורחבות.

נכון, אינטל עצמה טוענת שמאפייני המהירות שופרו עם הצגת הגרסה השלישית של טכנולוגיית הייצור, המכונה באופן קונבנציונלי 14++ ננומטר, המשמשת כיום לייצור מעבדי Coffee Lake ו-Coffee Lake Refresh. ואלמלא זה, פיזור החום היה יכול להיות גבוה אף יותר. אך אין סיבה לחשוש שה-Skylake-X החדש עלול להיות נתון להתחממות יתר. טמפרטורות ההפעלה של המעבדים החדשים צריכות להיות מופחתות על ידי חומר ממשק תרמי משופר מתחת לכיסוי מפזר החום. משחת התרמית הפולימרית ששימשה בעבר הוחלפה בהלחמה בעלת מוליכות תרמית גבוהה יותר באופן מובהק.

אבל כל מה שנאמר לעיל הוא רק קצה הקרחון. העובדה היא שלשינוי במפרטים, ובעיקר הגידול בנפח זיכרון המטמון ברמה השלישית, יש בסיס הרבה יותר בלתי צפוי. כעת, לקראת שחרור מעבדי HEDT, אינטל החלה להשתמש בגבישי מוליכים למחצה בעלי משמעות שונה במקצת.

המשמעות היא זו: מעבדי HEDT תמיד היו גרסת שולחן עבודה של שבבי שרת. באופן מסורתי, אינטל לקחה שינויים צעירים יותר של Xeon, התאימה להם את בקר הזיכרון וכמה מאפיינים אחרים, והעבירה אותם לסביבת שולחן העבודה. במקביל, בעוד שאינטל ייצרה שלוש גרסאות של גבישי מוליכים למחצה עבור מוצרי השרתים שלה: LCC (Count ליבות נמוך) עם 10 ליבות, HCC (Count ליבות גבוה) עם 18 ליבות, ו-XCC (Count ליבות eXtreme) עם 28 ליבות, רק הגרסאות הבסיסיות ביותר של גבישים נכללו במעבדי HEDT שולחן עבודה. לפיכך, מעבדי Skylake-X מהדור הראשון עם 6, 8 ו-10 ליבות השתמשו בגביש LCC, והשינויים עם 12, 14, 16 ו-18 ליבות השתמשו בגביש HCC.

ב-Skylake-X המעודכן, עליו אנו מדברים היום, הגרסה הצעירה של גביש ה-LCC כבר אינה בשימוש. כל מעבדי ה-HEDT החדשים מסדרת 7, כולל גרסאות של שמונה ועשר ליבות, מבוססים על גביש ה-HCC. כלומר, אפילו ל-Core i9800-9X או Core i9900-18X יש פוטנציאל ל-XNUMX ליבות, אך חלק משמעותי מהן חסום חומרה בשלב הייצור.

החלטה זו, שנראית מוזרה במבט ראשון, התקבלה דווקא כדי להגדיל את נפח זיכרון המטמון במעבדים החדשים. המבנה הפנימי של Skylake-X מניח שלכל ליבת מחשוב מוקצה חלק מזיכרון המטמון של 1,375 מגה-בייט. ואם אותו Core i9-9900X היה משתמש בגביש LCC זוטר, מעבד זה כמובן לא היה מסוגל לקבל יותר מ-13,75 מגה-בייט של מטמון L3. גביש HCC הגדול יותר גמיש יותר בהקשר זה, הוא מכיל סך של 24,75 מגה-בייט של מטמון, ונפח מוגדל זה מנוצל באופן חלקי במעבדים בעלי שמונה ועשר ליבות של הגל החדש.

כתוצאה מכך, כל מעבדי Skylake-X הפכו מאוחדים בעיצובם, אך החיסרון של איחוד כזה היה השימוש הנרחב בגביש מוליך למחצה גדול מאוד בשטח של כ-485 מ"מ רבוע, שהוא גדול פי שניים וחצי משטח הגביש של מעבד Coffee Lake Refresh בעל שמונה הליבות. משמעות הדבר היא שלכל אחד ממעבדי LGA2 מסדרת תשעת אלפים יש מחיר עלות גבוה משמעותית בהשוואה לאותו Core i2066-9K. אך למרות זאת, מעבד Core i9900-9X בעל שמונה הליבות במחיר הרשמי מתומחר רק ב-9800 דולר יותר ממעבד Core i100-9K. לכן, סביר להניח שייצור מעבדים בעלי שמונה ועשר ליבות המבוססים על גבישים בעלי 9900 ליבות עדיין הגיוני כלכלית עבור אינטל, לדוגמה, החברה מנצלת הזדמנות זו כדי למכור גבישי מוליכים למחצה עם מספר רב של פגמי ייצור, שעד כה לא הצליחו למצוא יישום ראוי.

עוד על Core i9-9900X ו-Core i9-9820X ​​בעלי עשר ליבות

לצורך הבדיקה, לקחנו שני מעבדים בעלי עשר ליבות מ"הגל החדש" - Core i9-9900X ו-Core i9-9820X. למרות העובדה שמעבדים אלה עברו לגביש HCC חדש, בהשוואה ל-Core i9-7900X, הם לא השתנו הרבה. בדרך כלל, כאשר משחררים מעבדים מהדור השני עבור גרסאות קודמות של פלטפורמת HEDT, אינטל העבירה אותם למיקרו-ארכיטקטורה חדשה יותר, אך זה לא קרה כעת. השינויים השפיעו רק על הפרמטרים המספריים, אך מבחינה איכותית, בדמותם של Core i9-9900X ו-Core i9-9820X, יש לנו כמעט את אותו הדבר שהציע Core i9-7900X בעל עשר הליבות משנת 2017.

אבל לדור השני של Skylake-X אין בעיות תאימות: הם עובדים בצורה מושלמת בלוחות אם קיימים מדגם LGA2066 המבוססים על מערכת הלוגיקה של Intel X299. כמו קודמיהם, יש להם בקר זיכרון DDR4 בעל ארבעה ערוצים, ובקר ה-PCI Express 3.0 המובנה בהם תומך ב-44 נתיבים, אשר בתיאוריה ניתן לחלק לכל מספר חריצים - משלושה עד אחד עשר.

עם זאת, שבב המוליך למחצה HCC המפעיל את ה-Core i9-9900X וה-Core i9-9820X ​​שונה במקצת מהשבב ששימש ב-Skylake-X הישן יותר. למרות שהסטנדרט הפורמלי שמר על מספר ה-M0 שהיה אופייני לגרסאות הראשוניות של Skylake-X עם יותר מ-12 ליבות, אינטל משתמשת כעת במסכות ליתוגרפיות שעברו שינוי בתהליך הייצור עקב שימוש בטכנולוגיית תהליך 14++ ננומטר בוגרת יותר במקום טכנולוגיית התהליך 14+ ננומטר הקודמת. ההבדל העיקרי בטכנולוגיות הוא סטנדרט מעט גדול יותר בין שערי הטרנזיסטור, אשר, כפי שכבר ראינו בדוגמה של Coffee Lake, משפיע לטובה על פוטנציאל התדר.

אין שינויים ברמת המיקרו-ארכיטקטורה. באופן מפתיע, מעבדי Skylake-X Refresh החדשים אפילו לא כללו תיקוני חומרה כדי להילחם בפגיעויות Meltdown ו-Spectre. וזה מוזר מאוד בהתחשב בכך שטלאים מסוימים כבר הופיעו במוצר המקביל של Coffee Lake Refresh, שיצא באותו הזמן. לדוגמה, מעבדי LGA1151v2 מודרניים מוגנים מפני התקפות Meltdown (Variant 3) ו-L1TF (Variant 5) ברמת החומרה.

אבל הדבר הכי פוגעני הוא אפילו לא זה. הסיבה העיקרית לתסכול היא היעדר שינויים כלשהם בסכימת שילוב רכיבי המעבד לשלם אחד. Skylake-X Refresh ממשיך להשתמש ברשת רשת עמית לעמית המונחת על גבי מערך ליבות המעבד. סכימה זו של חיבורים בין ליבות מציגה את עצמה היטב עם עלייה משמעותית במספר הליבות במעבדי השרת, אך עבור מוצרי HEDT עם מספר לא גבוה במיוחד של ליבות, היא גרועה בהרבה מאפיק הטבעת המסורתי, וגורמת לעלייה דרמטית בעיכובים. אחת השיטות להילחם בהשפעה שלילית זו יכולה להיות האצת חיבורי הרשת, אך כאן הכל נשאר אותו הדבר. תדירות החיבורים ב-Skylake-X בעבר ובנוכחי נקבעה על 2,4 גיגה-הרץ, כך שלמטמון L3 ולבקר הזיכרון במעבדי LGA2066 יש השהייה גרועה באופן ניכר על רקע Coffee Lake Refresh המוני. נכון, זה מפצה חלקית על ידי המטמון המורחב ברמה השנייה, שב-Skylake-X יש נפח של 1 מגה-בייט לליבה, ולא פי ארבעה פחות.

את כל זה ניתן להמחיש בקלות באמצעות גרף ההשהיה של תת-מערכת הזיכרון של מעבדי Skylake-X מהדור הנוכחי בהשוואה ל-Coffee Lake Refresh. הוא מראה בבירור את חוסר השיפור במצב ההשהיה של מעבדי HEDT החדשים.

אבל המעבדים החדשים בעלי עשר הליבות יכולים להתפאר בהתקדמות בקצבי השעון ובגודל זיכרון המטמון. לדוגמה, ל-Core i9-9900X יש מטמון L3 של 19,25 מגה-בייט, שהוא גדול ב-40% מגודל המטמון במעבד עשר הליבות הקודם, Core i9-7900X. תדר הבסיס של הדגם החדש גדל מ-3,3 ל-3,5 גיגה-הרץ, אך התדר המרבי של Core i9-9900X במצב טורבו יכול להגיע לאותה 4,5 גיגה-הרץ, שהייתה זמינה למעבד עשר הליבות של הדור הקודם. בשני המקרים, הגעה לרף 4,5 גיגה-הרץ דורשת שימוש בטכנולוגיית Turbo Boost Max 3.0, בעוד שבמצב טורבו מסורתי, התדר המרבי עבור Core i9-9900X הוא 4,4 גיגה-הרץ.

עם זאת, בפועל, המצב עם התדרים של ה-Core i9-9900X שונה במקצת. כאשר הוא טעון על כל הליבות, המעבד פועל בתדר של 4,1 גיגה-הרץ.

אם עומס עבודה זה משתמש בהוראות AVX, תדר המעבד יורד ל-3,8 גיגה-הרץ.

והוראות 512-bit עתירות המשאבים ביותר ממערכת ה-AVX-512 החדשה, תחת עומס מלא על כל הליבות, מאלצות את המעבד להאט ל-3,4 גיגה-הרץ, אשר, יש לציין, נמוך אף יותר מהתדר הנומינלי המוצהר במפרט.

אם כבר מדברים על ה-Core i9-9820X ​​בעל עשר הליבות, הנמוך בדרגה אחת, הוא שונה מאחיו הגדול בעיקר בנפח המטמון ברמה השלישית, שקוצץ ל-16,5 מגה-בייט. גם התדרים המדורגים נמוכים מעט, אך אסור לשכוח שלכל מעבדי ה-HEDT של אינטל יש מכפילים חופשיים, שיאפשרו לחובבים להתעלם מחסרון זה.

עם זאת, ל-Core i9-9820X ​​יש תדר נומינלי של 3,3 גיגה-הרץ, ותדר טורבו מקסימלי של 4,1 או 4,2 גיגה-הרץ, תלוי אם מדובר בטכנולוגיית Turbo Boost 2.0 או Turbo Boost Max 3.0.

בפועל, בעת שימוש במעבד עם הגדרות ברירת מחדל ועומס על כל הליבות, ה-Core i9-9820X ​​​​מסוגל לפעול בתדר של 4,0 GHz.

אם העומס משתמש בהוראות AVX, המעבד מפחית את תדר הפעולה ל-3,8 גיגה-הרץ.

ובמצב AVX-512, תדר ה-Core i9-9820X ​​יורד לערך הנומינלי של 3,3 גיגה-הרץ.

כשמדברים על איך מעבדי LGA2066 החדשים בעלי עשר ליבות טובים יותר מה-Core i9-7900X הישן, אי אפשר שלא להיזכר במעבר לממשק תרמי פנימי יעיל יותר. הכיסוי המפיץ חום מולחם כעת לגביש באותו אופן כמו ב-Coffee Lake Refresh. אינטל אומרת שבגלל זה, המעבדים החדשים מקוררים בצורה יעילה יותר ופועלים בטמפרטורות נמוכות יותר, אבל יש שני "אבל". ראשית, ההלחמה שבה משתמשת אינטל אינה מעוררת התלהבות רבה בקרב אוברקלוקרים, מכיוון שהיא פחות יעילה ממתכת נוזלית. ושנית, הליך הסקילפינג אינו זמין כעת לרוב החובבים: הפך קשה מאוד להסיר את הכיסוי מבלי לפגוע במעבד, ולכן קשה ביותר לשפר את הממשק התרמי הקיים.

לסיכום הסיפור על מאפייני ה-Core i9-9900X וה-Core i9-9820X, ראוי להזכיר את המחירים. כאן, אינטל לא גילתה דמיון רב וקבעה את מחירו של ה-Core i9-9900X הבכיר בעל עשר הליבות על אותם 989 דולר שביקשה עבור מעבד ה-Core i9-7900X, השייך לדור הקודם. אבל ה-Core i9-9820X ​​עולה פחות ב-100 דולר, מה שהופך אותו להצעה אטרקטיבית יותר עבור חובבי מעבדים, מכיוון שלמטמון L15 הקטן ב-3% לא סביר שתשפיע רבות על הביצועים, ומהירויות השעון הנומינליות אינן משנה כלל עבור חובבי ביצועים גבוהים אמיתיים.

מקור: 3dnews.ru