탁탁탁, 진드기 없음. 동일한 아키텍처를 기반으로 하는 여러 세대의 Intel Core 프로세서는 어떻게 다릅니까?

14세대 인텔 코어 프로세서의 등장으로 인텔이 그동안 따라온 '틱톡(Tick-tock)' 전략이 실패했다는 것이 많은 이들에게 분명해졌습니다. 기술 프로세스를 10nm에서 14nm로 줄이겠다는 약속은 약속으로 남아 있었고, "Taka" 스카이레이크의 장구한 시대가 시작되었으며, 그 동안 Kaby Lake(14세대), 갑작스러운 Coffee Lake(XNUMX세대)가 기술 프로세스에 약간의 변화를 가져왔습니다. XNUMXnm에서 XNUMXnm+까지, 심지어 Coffee Lake Refresh(XNUMX위)까지 가능합니다. 인텔에는 정말로 약간의 커피 브레이크가 필요한 것 같습니다. 결과적으로 우리는 동일한 Skylake 마이크로 아키텍처를 기반으로 하는 다양한 세대의 여러 프로세서를 보유하게 되었습니다. 그리고 각각의 새로운 프로세서가 이전 프로세서보다 낫다는 Intel의 확신입니다. 사실, 정확히 그 이유가 무엇인지는 명확하지 않습니다...

그럼 우리 세대로 돌아가 봅시다. 그리고 그들이 어떻게 다른지 봅시다.

카비 레이크

소매업에 프로세서가 등장한 것은 2017년 초였습니다. 이전 제품군과 비교하여 이 제품군의 새로운 점은 무엇입니까? 우선, 이것은 새로운 그래픽 코어인 Intel UHD 630입니다. 또한 Intel Optane 메모리 기술(3D Xpoint)과 새로운 200 시리즈 칩셋(6세대는 100 시리즈와 함께 작동)을 지원합니다. 이것이 바로 정말 흥미로운 혁신의 전부입니다.

커피 호수

8년 말 코드명 커피레이크(Coffee Lake)라는 2017세대가 출시됐다. 이 세대의 프로세서에는 코어와 비례적으로 200단계 캐시가 추가되고 Turbo Boost가 4MHz 증가했으며 DDR2666-4에 대한 지원이 추가되었지만(이전에는 DDR2400-3이 있었음) DDR50에 대한 지원이 중단되었습니다. 그래픽 코어는 동일하게 유지되었지만 95MHz가 제공되었습니다. 주파수의 모든 증가에 대해 우리는 열 패키지를 300와트로 늘려 비용을 지불해야 했습니다. 그리고 물론 새로운 100 시리즈 칩셋도 마찬가지입니다. Intel 담당자는 전원 회로 설계로 인해 이것이 불가능하다고 밝혔지만 곧 충분한 전문가가 8 시리즈 칩셋에서 이 제품군을 출시할 수 있었기 때문에 후자는 전혀 필요하지 않았습니다. 그러나 나중에 인텔은 공식적으로 그것이 틀렸다고 인정했습니다. 그렇다면 XNUMX번째 가족에는 어떤 새로운 것이 있나요? 실제로는 코어와 주파수를 추가하여 정기적인 새로 고침에 더 가깝습니다.

커피 레이크 리프레쉬

하아! 여기 우리를 위한 새로운 정보가 있습니다! 2018년 9분기에는 일부 Meltdown/Spectre 취약점에 대한 하드웨어 보호 기능을 갖춘 3세대 Coffee Lake 프로세서가 출시되었습니다. 새로운 칩에 적용된 하드웨어 변경 사항은 Meltdown V1 및 L1 Terminal Fault(L2TF Foreshadow)로부터 보호합니다. 소프트웨어 및 마이크로코드 변경 사항은 Spectre V3, Meltdown V4a 및 V1 공격으로부터 보호합니다. Spectre V5에 대한 보호는 운영 체제 수준에서 계속 패치됩니다. 칩 수준 패치를 도입하면 소프트웨어 패치가 프로세서 성능에 미치는 영향이 줄어듭니다. 그러나 Intel은 i9600-7k, i9700-9k, i9900-128k와 같은 대중 시장 부문의 프로세서에서만 보호 기능을 통해 이 모든 즐거움을 구현했습니다. 서버 솔루션을 포함한 다른 모든 제품은 하드웨어 보호를 받지 못했습니다. Intel 소비자 프로세서 역사상 처음으로 Coffee Lake Refresh 프로세서는 최대 XNUMXGB의 RAM을 지원합니다. 그게 다입니다. 더 이상 변경 사항이 없습니다.

결론적으로 우리는 무엇을 가지고 있습니까? 7년간의 새로고침, 코어 및 주파수 사용, 그리고 일련의 사소한 개선. 저는이 가족의 주요 대표자들의 성과를 객관적으로 평가하고 비교하고 싶었습니다. 그래서 제가 7700~7세대 세트를 보유하고 있을 때, 우리의 i7700-7과 i8700-7k가 최근 새로운 i9700-9, i9900-XNUMXk 및 iXNUMX-XNUMXk와 합류하면서 상황을 이용하여 XNUMX가지 다른 제품을 만들었습니다. Intel Core 프로세서는 자신의 능력을 보여줍니다.

테스트

i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k 등 XNUMX개의 Intel 프로세서가 테스트에 참여했습니다.

플랫폼의 성능 특성

Intel i7-8700, i7-9700k 및 i9-9900k 프로세서의 기본 구성은 동일합니다.

• 마더보드: Asus PRIME H310T(BIOS 1405),
• RAM: 16GB DDR4-2400MT/s Kingston 2개, 총 32GB.
• SSD 드라이브: RAID 240의 2GB Patriot Burst 1개(수년에 걸쳐 개발된 습관).

Intel i7-7700 및 i7-7700k 프로세서도 동일한 플랫폼에서 실행됩니다.

• 마더보드: Asus H110T(BIOS 3805),
• RAM: 8GB DDR4-2400MT/s Kingston 2개, 총 16GB.
• SSD 드라이브: RAID 240의 2GB Patriot Burst 1개.

우리는 1,5유닛 높이의 맞춤형 섀시를 사용합니다. 여기에는 XNUMX개의 플랫폼이 있습니다.

소프트웨어 부분: OS CentOS Linux 7 x86_64(7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
표준 설치와 관련된 최적화가 이루어졌습니다. 커널 엘리베이터=noop selinux=0 실행을 위한 옵션이 추가되었습니다.

테스트는 이 커널에 백포트된 Spectre, Meltdown 및 Foreshadow 공격의 모든 패치를 사용하여 수행됩니다. 최신 및 최신 Linux 커널에 대한 테스트 결과는 얻은 결과와 다를 수 있으며 결과는 더 좋을 것입니다. 하지만 첫째, 저는 개인적으로 CentOS 7을 선호하고, 둘째, RedHat은 하드웨어 지원과 관련된 혁신을 새로운 커널에서 LTS로 적극적으로 백포트하고 있습니다. 그것이 내가 바라는 것입니다 :)

연구에 사용되는 테스트

1. 시스벤치
2. Geekbench
3. 포로 닉스 테스트 스위트

Sysbench 테스트

Sysbench는 프로세서, RAM, 데이터 저장 장치 등 다양한 컴퓨터 하위 시스템의 성능을 평가하기 위한 테스트(또는 벤치마크) 패키지입니다. 테스트는 모든 코어에서 멀티스레드로 진행됩니다. 이 테스트에서는 두 가지 지표를 측정했습니다.

1. 초당 CPU 속도 이벤트 - 프로세서가 초당 수행하는 작업 수: 값이 높을수록 시스템 생산성이 높아집니다.
2. 일반 통계 총 이벤트 수 - 완료된 총 이벤트 수입니다. 숫자가 높을수록 좋습니다.

긱벤치 테스트

단일 스레드 및 다중 스레드 모드에서 수행되는 테스트 패키지입니다. 결과적으로 두 모드 모두에 대해 특정 성능 지수가 발행됩니다. 아래는 테스트 결과 링크입니다. 이 테스트에서는 두 가지 주요 지표를 살펴보겠습니다.
— 단일 코어 점수 — 단일 스레드 테스트.
- 멀티 코어 점수 - 멀티 스레드 테스트.
측정 단위: 추상적인 "앵무새". "앵무새"가 많을수록 좋습니다.

Phoronix 테스트 스위트

Phoronix Test Suite는 매우 풍부한 테스트 세트입니다. pts/cpu 패키지의 모든 테스트가 수행되었음에도 불구하고, 특히 생략된 테스트의 결과는 일반적인 경향을 강화할 뿐이므로 개인적으로 특히 흥미로웠던 테스트의 결과만 제시하겠습니다.

여기에 제시된 거의 모든 테스트는 다중 스레드입니다. 유일한 예외는 단일 스레드 테스트 Himeno 및 LAME MP3 인코딩입니다.

이 테스트에서는 숫자가 높을수록 좋습니다.

1. 존 더 리퍼(John the Ripper) 멀티스레드 비밀번호 추측 테스트. Blowfish 암호화 알고리즘을 살펴보겠습니다. 초당 작업 수를 측정합니다.
2. Himeno 테스트는 Jacobi 포인트 방법을 사용하는 선형 포아송 압력 솔버입니다.
3. 7-Zip 압축 - 통합 성능 테스트 기능이 있는 p7zip을 사용한 7-Zip 테스트입니다.
4. OpenSSL은 SSL(Secure Sockets Layer) 및 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 구현하는 도구 세트입니다. RSA 4096비트 OpenSSL의 성능을 측정합니다.
5. Apache 벤치마크 - 이 테스트는 1개의 요청을 동시에 실행하면서 000개의 요청을 실행할 때 특정 시스템이 처리할 수 있는 초당 요청 수를 측정합니다.

그리고 이것들에서, 적은 것이 더 낫다면

1. C-Ray는 부동 소수점 계산에서 CPU 성능을 테스트합니다. 이 테스트는 멀티 스레드(코어당 16개 스레드)이며 앤티앨리어싱을 위해 각 픽셀에서 8개의 광선을 발사하고 1600x1200 이미지를 생성합니다. 테스트 실행 시간이 측정됩니다.
2. 병렬 BZIP2 압축 - 이 테스트는 BZIP2 압축을 사용하여 파일(Linux 커널 소스 코드 .tar 패키지)을 압축하는 데 필요한 시간을 측정합니다.
3. 오디오 및 비디오 데이터의 인코딩. LAME MP3 인코딩 테스트는 단일 스레드에서 실행되는 반면 ffmpeg x264 테스트는 다중 스레드에서 실행됩니다. 테스트를 완료하는 데 걸린 시간이 측정됩니다.

보시다시피 테스트 제품군은 비밀번호 클릭, 미디어 콘텐츠 인코딩, 암호화와 같은 특정 작업을 수행할 때 프로세서 간의 차이를 보여줄 수 있는 순수 합성 테스트로 구성됩니다.

실제에 가까운 조건에서 수행되는 테스트와 달리 합성 테스트는 실험의 특정 순도를 보장할 수 있습니다. 실제로 이것이 바로 선택이 합성물에 떨어진 이유입니다.

전투 상황에서 특정 문제를 해결하면 매우 흥미롭고 예상치 못한 결과를 얻을 수 있지만 여전히 "병원의 일반적인 온도"는 테스트 결과에서 얻은 온도에 최대한 가깝습니다. 9세대 프로세서를 테스트할 때 스펙터/멜트다운 보호를 비활성화하면 더 나은 결과를 얻을 수도 있습니다. 하지만 앞을 내다 보면 이미 뛰어난 모습을 보여 주었다고 말씀 드리겠습니다.

스포일러: 코어, 스레드 및 주파수가 휴식처를 지배합니다.

테스트하기 전부터 이들 프로세서 제품군의 아키텍처를 주의 깊게 연구했기 때문에 테스트 대상 간에 큰 차이가 없을 것으로 예상했습니다. 또한, 특별할 정도로 중요하지는 않습니다. 본질적으로 단일 코어에 구축된 프로세서에서 측정을 수행하는 경우 테스트에서 흥미로운 지표를 기다려야 하는 이유는 무엇입니까? 기대는 충족됐지만, 생각했던 것과는 다르게 흘러가는 부분도 있었습니다...

그리고 이제 실제로 테스트 결과가 나왔습니다.

결과는 매우 논리적입니다. 스트림이 많고 빈도가 높은 사람이 점수를 얻습니다. 따라서 i7-8700과 i9-9900k가 앞서 있습니다. i7-7700과 i7-7700k의 차이는 단일 스레드 및 다중 스레드 테스트에서 10%입니다. i7-7700은 i7-8700보다 38%, i9-9900k보다 49%, 즉 거의 2배 뒤떨어져 있지만 동시에 i7-9700k보다 뒤처지는 것은 15%에 불과합니다.

테스트 결과 링크:

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

Phoronix 테스트 스위트의 테스트 결과

존 더 리퍼 테스트에서는 쌍둥이 형제 i7-7700과 i7-7700k의 차이가 터보부스트 차이로 인해 'k'에 10% 우세한 것으로 나타났다. i7-8700과 i7-9700k 프로세서는 거의 차이가 없습니다. i9-9900k는 더 많은 스레드와 더 높은 클럭 속도로 모든 사람보다 성능이 뛰어납니다. 쌍둥이 수가 거의 두 배에 달합니다.

C-Ray 테스트 결과가 가장 흥미로운 것 같습니다. 이 멀티 스레드 테스트에서 i9-9900k에 Hyper-Treading 기술이 있다는 것은 i7-9700k에 비해 약간의 증가만 제공합니다. 그러나 쌍둥이는 리더보다 거의 2 배 뒤처졌습니다.

싱글스레드 히메노 테스트에서는 차이가 그리 크지 않습니다. 쌍둥이의 8세대와 9세대 사이에는 눈에 띄는 차이가 있습니다. i9-9900k는 각각 18%와 15% 더 나은 성능을 보입니다. i7-8700과 i7-9700k의 차이점은 오류 수준입니다.

쌍둥이는 리더 i7-44k보다 48-9% 더 나쁜 9900zip 압축 테스트를 통과했습니다. 더 많은 스레드 수로 인해 i7-8700은 i7-9700k보다 9% 성능이 뛰어납니다. 하지만 이는 i9-9900k를 추월하기에는 충분하지 않기 때문에 거의 18%의 지연이 발생합니다.

BZIP2 알고리즘을 사용한 압축 시간 테스트도 비슷한 결과를 보여줍니다. 즉, 스트림이 승리합니다.

MP3 인코딩은 최대 마진이 19,5%인 "사다리"입니다. 하지만 ffmpeg 테스트에서 i9-9900k는 i7-8700 및 i7-9700k에 패했지만 쌍둥이를 이겼습니다. i9-9900k에 대해 이 테스트를 여러 번 반복했지만 결과는 항상 동일했습니다. 이건 이미 예상치 못한 일입니다 :) 멀티 스레드 테스트에서 테스트된 프로세서 중 가장 멀티 스레드가 많은 프로세서는 9700k 및 8700보다 낮은 결과를 나타냈습니다. 이 현상에 대한 명확한 설명은 없으며 저는 잘 모르겠습니다. 가정을 하고 싶지 않습니다.

openssl 테스트에서는 두 번째와 세 번째 가로대 사이에 간격이 있는 "사다리"가 표시됩니다. 쌍둥이와 리더 i9-9900k의 차이는 42%~47%입니다. i7-8700과 i9-9900k의 격차는 14%입니다. 가장 중요한 것은 흐름과 빈도입니다.

Apache 테스트에서 i7-9700k는 i9-9900k(6%)를 포함한 모든 제품보다 성능이 뛰어났습니다. 그러나 일반적으로 보면 i7-7700의 최악의 결과와 i7-9700k의 최고 결과 사이에 24%의 격차가 있지만 그 차이는 크지 않습니다.

일반적으로 i9-9900k는 대부분의 테스트에서 선두를 달리고 있으며 ffmpeg에서만 실패합니다. 영상 작업을 할 예정이라면 i7-9700k나 i7-8700을 선택하는 것이 좋습니다. 전체 순위에서 7위는 i9700-9k로 선두보다 약간 뒤처져 있으며 ffmpeg 및 Apache 테스트에서도 앞서 있습니다. 그래서 나는 정기적으로 사이트에 많은 사용자가 유입되는 것을 경험하는 사람들에게 이 제품과 i9900-XNUMXk를 자신있게 추천합니다. 프로세서는 실패해서는 안 됩니다. 나는 이미 비디오에 대해 말했습니다.

i7-8700은 Sysbench, 7zip 및 ffmpeg 테스트에서 우수한 성능을 발휘합니다.
모든 테스트에서 i7-7700k는 i7-7700보다 2%에서 14%, ffmpeg 테스트에서는 16% 더 좋습니다.
처음에 표시된 것 외에는 어떤 최적화도 수행하지 않았음을 상기시켜 드리겠습니다. 즉, 당사에서 새로 구입한 Dedik에 클린 시스템을 설치하면 정확히 동일한 결과를 얻게 됩니다.

코어, 스레드, 주파수 - 우리의 모든 것

일반적으로 결과는 예측 가능하고 예상되었습니다. 거의 모든 테스트에서 "천국으로 가는 계단"이 나타나 코어, 스레드 및 주파수 수에 대한 성능의 의존성을 보여줍니다. 이 항목이 많을수록 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

모든 테스트 대상은 본질적으로 동일한 제조 프로세스에서 동일한 코어를 새로 고치고 근본적인 아키텍처 차이가 없기 때문에 프로세서가 서로 질적으로 다르다는 "놀라운" 증거를 얻을 수 없었습니다.

Sysbench를 제외한 모든 테스트에서 i7-9700k와 i9-9900k 프로세서의 차이는 9에 가까워지는 경향이 있습니다. 왜냐하면 본질적으로 하이퍼 스레딩 기술이 있고 i9900-XNUMXk의 Turbo Boost 모드에서 XNUMXMHz가 추가되는 경우에만 다르기 때문입니다. Sysbench 테스트에서는 정반대입니다. 결정하는 것은 코어 수가 아니라 스레드 수입니다.
i7-7700(k)과 i9-9900k 사이의 멀티스레드 테스트에는 매우 큰 격차가 있으며, 어떤 곳에서는 두 배나 많습니다. i7-7700과 i7-7700k 사이에는 차이점도 있습니다. 300MHz가 추가되면 후자에 민첩성이 추가됩니다.

또한 캐시 메모리 크기가 테스트 결과에 미치는 질적인 영향에 대해서도 말할 수 없습니다. 우리는 가지고 있는 것을 가지고 있습니다. 또한 Spectre/Meltdown 제품군의 활성화된 보호 기능은 해당 볼륨이 테스트 결과에 미치는 영향을 크게 줄여야 하지만 확실하지는 않습니다. 친애하는 독자가 마케팅 부서에 "빵과 서커스"를 요구하는 경우 보안을 비활성화한 상태에서 기꺼이 테스트를 진행해 드리겠습니다.

실제로 저에게 묻는다면 어떤 프로세서를 선택하시겠습니까? — 먼저 주머니에 있는 돈을 세어보고 충분한 돈을 선택하겠습니다. 간단히 말해서 Zhiguli를 이용하면 A 지점에서 B 지점으로 이동할 수 있지만 Mercedes를 이용하면 훨씬 더 빠르고 쾌적합니다. 동일한 아키텍처를 기반으로 하는 프로세서는 어떤 방식으로든 동일한 범위의 작업을 처리합니다. 일부는 훌륭하고 일부는 훌륭합니다. 예, 테스트 결과에 따르면 둘 사이에는 전체적인 차이가 없습니다. 하지만 i7과 i9의 격차는 사라지지 않았습니다.

mp3 작업, 소스에서 컴파일 또는 조명 처리를 통한 7차원 장면 렌더링과 같은 특정하고 고도로 전문화된 작업을 위한 프로세서를 선택할 때 해당 테스트의 성능에 초점을 맞추는 것이 합리적입니다. 예를 들어 설계자는 i9700-9k 및 i9900-7k를 즉시 확인할 수 있으며 복잡한 계산을 위해서는 하이퍼 스레딩 기술이 적용된 프로세서, 즉 i9700-XNUMXk를 제외한 모든 프로세서를 사용할 수 있습니다. 여기서는 스트림이 지배합니다.

따라서 사양을 고려하여 감당할 수 있는 것을 선택하는 것이 좋습니다. 그러면 만족할 것입니다.

테스트에는 i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k 및 i9-9900k 프로세서 기반 서버가 사용되었습니다. 1dedic.ru. 어느 제품이든 5개월 동안 3% 할인된 가격으로 주문할 수 있습니다. - 문의하세요. 주문 상품 "I'm from Habr"라는 코드 문구와 함께. 매년 지불할 때 10%를 더 뺍니다.

경기장에서 저녁 내내 쓰레기바람, 시스템 관리자 FirstDEDIC

출처 : habr.com