Het LGA2066-platform en de processors van de Skylake-X-familie werden ruim anderhalf jaar geleden door Intel geïntroduceerd. Aanvankelijk was deze oplossing door het bedrijf gericht op het HEDT-segment, dat wil zeggen op krachtige systemen voor gebruikers die inhoud creëren en verwerken, omdat Skylake-X een aanzienlijk groter aantal computerkernen bevatte vergeleken met de gebruikelijke vertegenwoordigers van de Kaby Lake- en Coffee Lake-families.
In de tijd die is verstreken sinds de introductie van Skylake-X is het landschap op de processormarkt echter aanzienlijk veranderd, en vandaag de dag kunnen redelijk betaalbare CPU's zes of zelfs acht verwerkingskernen hebben, en veelbelovende reguliere CPU's, die binnen enkele maanden op de markt zouden moeten komen. dit jaar kan het tien of zelfs twaalf kernen hebben. Maakt dit Skylake-X tot een nutteloze chip? Hoogstwaarschijnlijk niet. Ten eerste zijn er onder de vertegenwoordigers van deze serie aanbiedingen met 16 en 18 kernen, en in de nabije toekomst zullen er zeker geen massa-opties zoals deze op de markt zijn. Ten tweede heeft het LGA2066-platform nog andere voordelen die het onderscheiden van conventionele consumentenprocessors, zoals superioriteit in het aantal geheugenkanalen en beschikbare PCI Express-lanes.
Daarom leek de cosmetische update van de Skylake-X-serie, die de microprocessorgigant eind vorig jaar uitvoerde, vrij logisch - hij paste perfect in het jaarlijkse aankondigingsschema van Intel. De houding van de fabrikant ten opzichte van zijn nieuwe HEDT-producten was echter een beetje verrassend: het bedrijf herzag niet alleen de prijzen niet, maar weigerde ook monsters van processors aan de IT-pers te verstrekken, waarbij het zich beperkte tot alleen een formele presentatie en de daaropvolgende start van de verkoop. .
Blijkbaar beschouwde het bedrijf de nieuwe Skylake-X als secundaire en oninteressante producten, maar wij zijn het fundamenteel oneens met deze formulering. Ja, het aantal rekenkernen voor vertegenwoordigers van dit modellengamma is tijdens het updateproces niet toegenomen. Ze bevatten echter nog andere interessante verbeteringen: de nieuwe producten hebben hogere kloksnelheden, grotere L3-cachecapaciteit en een verbeterde interne thermische interface. Daarom besloten we toch wat aandacht te besteden aan de bijgewerkte Skylake-X, waarbij we enorm werden geholpen door de Regard-computerwinkel, die ermee instemde een paar nieuwe LGA2066 tien-coreprocessors ter beschikking te stellen voor onderzoek: Core i9-9820X en Core i9-9900X.
Bovendien werden we vanaf het moment van de aankondiging van Skylake-X Refresh gekweld door de vraag: waarom koos Intel een naam die verwarrend veel leek op de populaire acht-core Core i9-9900K voor de oudere tien-core HEDT-processor? Wat betekent dit? En nu hebben we de kans om erachter te komen...
Skylake-X Refresh-reeks
Intel kondigde in oktober vorig jaar de komst aan van nieuwe LGA2066-processors met modelnummers uit de negenduizendste serie. De nieuwe producten omvatten zeven modellen: zes Core i9-serie processors met een aantal cores van 10 tot 18 en een acht-core Core i7-model, een voorwaardelijk instapmodel. Er zijn geen zes-core of quad-core processors voor LGA2066 in de nieuwe generatie, wat niet verrassend is gezien de snelle groei van de mogelijkheden van het LGA1151v2-platform.
| Kernen/draden | Basisfrequentie, GHz | Turbofrequentie, GHz | L3-cache, MB | Память | TDP, Vt | Prijs | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| Core i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 |
| 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 |
De meest opvallende verandering in de processors in de tabel, vergeleken met de vorige modellen uit de Skylake-X 200-serie, was de toename van de kloksnelheden. De nominale frequenties zijn met 600-200 MHz toegenomen, en de maximale frequenties die worden bereikt wanneer de turbomodus is ingeschakeld, zijn met 300-1,375 MHz toegenomen. Bovendien hebben de jongere vertegenwoordigers van de serie het volume van het cachegeheugen op het derde niveau vergroot. Voorheen werd dit berekend op basis van de regel van “2 MB per core”, maar nu kan elke core maximaal ongeveer 7 MB cache bevatten. En tot slot is de PCI Express-controller van de acht-core Core i9800-44X volledig ontgrendeld, waardoor deze processor over alle 10 lanes beschikt, die voorheen alleen beschikbaar waren in processors met XNUMX of meer cores.
Al deze aangename veranderingen brachten echter een toename van de warmteontwikkeling met zich mee. Terwijl de eerste generatie Skylake-X een thermisch pakket had dat beperkt was tot 140 W, verhogen de nieuwe processors de TDP-karakteristiek tot 165 W. Met andere woorden: voor de verhoogde frequenties die aan nieuwe processors worden toegewezen zonder enige fundamentele verandering in het 14-nm technologische proces dat wordt gebruikt voor de productie ervan, moet je betalen met uitgebreide energie- en thermische limieten.
Het is waar dat Intel zelf beweert dat de introductie van de derde versie van de productietechnologie, met de codenaam 14++ nm, die nu wordt gebruikt voor de productie van Coffee Lake- en Coffee Lake Refresh-processors, het mogelijk maakte om de snelheidskenmerken te verhogen. En als dit niet het geval was, zou de warmteafgifte zelfs nog hoger kunnen zijn. Maar er is geen reden om te vrezen dat de nieuwe Skylake-X gevoelig is voor oververhitting. Verbeterd thermisch interfacemateriaal onder de warmteverdelingsafdekking zou de bedrijfstemperaturen van nieuwe processors moeten verlagen. De plaats van de eerder gebruikte polymeer-koelpasta werd ingenomen door soldeer met een duidelijk hogere thermische geleidbaarheid.
Maar alles wat hierboven is genoemd, is slechts het topje van de ijsberg. Feit is dat de verandering in specificaties, en vooral de toename van het volume van het cachegeheugen op het derde niveau, een veel onverwachtere basis heeft. Om HEDT-processors te produceren, is Intel begonnen halfgeleiderkristallen te gebruiken die een enigszins andere betekenis hebben.
Dit betekent het volgende: HEDT-processors zijn altijd een desktopvariant van serverchips geweest. Traditioneel nam Intel jongere aanpassingen aan de Xeon, paste de geheugencontroller en enkele andere kenmerken eraan aan en bracht deze over naar de desktopomgeving. Tegelijkertijd produceerde Intel voor zijn serverproducten drie versies van halfgeleiderkristallen: LCC (Low Core Count) met 10 cores, HCC (High Core Count) met 18 cores en XCC (eXtreme Core Count) met 28 cores, in desktop HEDT-processors bevatten alleen de eenvoudigste versies van kristallen. Zo gebruikten de eerste generatie Skylake-X-processors met 6, 8 en 10 kernen een LCC-kristal, en modificaties met 12, 14, 16 en 18 kernen gebruikten een HCC-kristal.
In de bijgewerkte Skylake-X, waar we het vandaag over hebben, wordt de low-end versie van het LCC-kristal niet langer gebruikt. Alle nieuwe HEDT-processors van de negenduizendste serie, inclusief acht- en tien-coreversies, zijn gebaseerd op het HCC-kristal. Dat wil zeggen dat zelfs de Core i7-9800X of Core i9-9900X potentieel 18 cores heeft, maar een aanzienlijk deel daarvan is in de productiefase in hardware opgesloten.
Deze beslissing, die op het eerste gezicht vreemd was, werd juist genomen om de hoeveelheid cachegeheugen in nieuwe processors te vergroten. De interne structuur van Skylake-X gaat ervan uit dat aan elke computerkern een deel van het cachegeheugen wordt toegewezen met een volume van 1,375 MB. En als dezelfde Core i9-9900X een low-end LCC-kristal had gebruikt, zou deze processor zeker niet meer dan 13,75 MB L3-cache hebben kunnen verkrijgen. De grotere HCC-chip is in dit opzicht flexibeler, hij heeft in totaal 24,75 MB cache, en dit grotere volume wordt gedeeltelijk gebruikt in de acht- en tien-coreprocessors van de nieuwe golf.
Als gevolg hiervan werden alle Skylake-X uniform in ontwerp, maar het nadeel van deze eenwording was het wijdverbreide gebruik van een zeer grote halfgeleiderchip met een oppervlakte van ongeveer 485 mm2, wat meer dan twee en een half keer groter is dan het matrijsgebied van de achtkernige Coffee Lake Refresh. Dit betekent dat elk van de LGA2066-processors uit de negenduizendste serie aanzienlijk hogere kosten heeft in vergelijking met dezelfde Core i9-9900K. Maar desondanks kost de acht-core Core i9-9800X in de officiële prijslijst slechts $100 meer dan de Core i9-9900K. Daarom is het redelijk om aan te nemen dat de productie van acht- en tien-coreprocessors op basis van 18-corekristallen nog steeds economisch zinvol is voor Intel. Het bedrijf maakt bijvoorbeeld van deze gelegenheid gebruik om halfgeleiderkristallen te verkopen met een groot aantal productiefaciliteiten. gebreken, die tot nu toe geen waardig gebruik konden vinden.
Meer over de tien-core Core i9-9900X en Core i9-9820X
Voor het testen hebben we twee tien-coreprocessors van de "nieuwe golf" genomen: Core i9-9900X en Core i9-9820X. Ook al zijn deze CPU's overgestapt op een nieuw HCC-kristal, ze zijn niet zoveel veranderd vergeleken met de Core i9-7900X. Meestal heeft Intel bij het uitbrengen van tweede generaties processors voor eerdere versies van het HEDT-platform deze overgezet naar een nieuwere microarchitectuur, maar dit is nu niet gebeurd. De veranderingen hadden alleen betrekking op de numerieke parameters, maar kwalitatief gezien hebben we in de vorm van de Core i9-9900X en Core i9-9820X bijna hetzelfde dat werd aangeboden door de tien-core Core i9-7900X van 2017.
Maar de tweede generatie Skylake-X kent geen compatibiliteitsproblemen: ze werken uitstekend in bestaande LGA2066-moederborden op basis van de Intel X299-systeemlogica. Net als hun voorgangers hebben ze een vierkanaals DDR4-geheugencontroller en de ingebouwde PCI Express 3.0-controller ondersteunt 44 rijstroken, die in theorie kunnen worden verdeeld in een willekeurig aantal slots - van drie tot elf.
Het HCC-halfgeleiderkristal dat ten grondslag ligt aan de Core i9-9900X en Core i9-9820X verschilt echter enigszins van de kristallen die eerder in de oudere Skylake-X werden gebruikt. Hoewel de formele stappen het M0-nummer behielden, wat typerend was voor de eerste versies van Skylake-X met meer dan 12 cores, begon Intel nu aangepaste lithografische maskers te gebruiken in het productieproces vanwege het gebruik van een meer volwassen 14++ nm-technologie. procestechnologie in plaats van de vorige 14+ nm-procestechnologie. Het belangrijkste verschil tussen de technologieën is de iets grotere pitch tussen de transistorpoorten, die, zoals we al bij Coffee Lake hebben gezien, een positief effect heeft op het frequentiepotentieel.
Op microarchitectuurniveau zijn er helemaal geen veranderingen. Verrassend genoeg bevatten de nieuwe Skylake-X Refresh-processors niet eens hardwareoplossingen om de kwetsbaarheden Meltdown en Spectre te bestrijden. En dit is heel vreemd gezien het feit dat in het parallelle product Coffee Lake Refresh, dat tegelijkertijd werd uitgebracht, bepaalde patches al waren verschenen. Moderne LGA1151v2-processors zijn bijvoorbeeld op hardwareniveau beschermd tegen Meltdown- (Variant 3) en L1TF-aanvallen (Variant 5).
Maar dat is nog niet eens het meest beledigende. De belangrijkste reden voor frustratie is het ontbreken van veranderingen in het schema voor het combineren van processorcomponenten tot één geheel. Skylake-X Refresh blijft een peer-to-peer mesh-netwerk gebruiken dat bovenop een reeks processorkernen is gelegd. Dit inter-core verbindingsschema werkt goed met een aanzienlijke toename van het aantal cores in serverprocessors, maar voor HEDT-producten met een niet te hoog aantal cores is het veel slechter geschikt voor een traditionele ringbus, wat een dramatische toename van de latentie veroorzaakt. . Een van de methoden om dit negatieve effect tegen te gaan zou het versnellen van Mesh-verbindingen kunnen zijn, maar hier blijft alles hetzelfde. De werkfrequentie van de verbindingen in zowel de vorige als de huidige Skylake-X is ingesteld op 2,4 GHz, dus de L3-cache en geheugencontroller van LGA2066-processors hebben een merkbaar slechtere latentie vergeleken met de enorme Coffee Lake Refresh. Toegegeven, dit wordt gedeeltelijk gecompenseerd door de uitgebreide cache op het tweede niveau, die in Skylake-X een volume heeft van 1 MB per kern, en niet vier keer minder.
Dit alles kan eenvoudig worden geïllustreerd door een grafiek van de latentie van het geheugensubsysteem van de huidige generatie Skylake-X-processors in vergelijking met Coffee Lake Refresh. Het toont duidelijk het gebrek aan verbetering in de latentiesituatie van de nieuwe HEDT-processors.
Maar de nieuwe tien-coreprocessors kunnen bogen op vooruitgang op het gebied van kloksnelheden en cachegeheugengrootte. De Core i9-9900X heeft bijvoorbeeld een L3-cache van 19,25 MB, wat 40% groter is dan de cachegrootte in de vorige tien-coreprocessor, Core i9-7900X. De basisfrequentie van het nieuwe model is verhoogd van 3,3 naar 3,5 GHz, maar de maximale frequentie van de Core i9-9900X in turbomodus kan dezelfde 4,5 GHz bereiken die beschikbaar was voor de tien-coreprocessor van de vorige generatie. In beide gevallen vereist het bereiken van 4,5 GHz het gebruik van Turbo Boost Max 3.0-technologie; met de traditionele turbomodus is de maximale frequentie voor de Core i9-9900X 4,4 GHz.
In de praktijk is de situatie met de frequenties van de Core i9-9900X echter enigszins anders. Wanneer alle cores geladen zijn, werkt de processor op 4,1 GHz.
Als deze belasting AVX-instructies gebruikt, wordt de processorfrequentie verlaagd tot 3,8 GHz.
En de meest hulpbronnenintensieve 512-bits instructies van de nieuwe AVX-512-set, bij volledige belasting van alle cores, dwingen de processor te vertragen tot 3,4 GHz, wat, zo moet worden opgemerkt, zelfs lager is dan de aangegeven nominale frequentie in de specificaties.
Als we het hebben over de tien-core Core i9-9820X, die een stapje lager zit, verschilt hij van zijn oudere broer vooral in de hoeveelheid cachegeheugen op het derde niveau, dat is teruggebracht tot 16,5 MB. De nominale frequenties zijn ook iets lager, maar we mogen niet vergeten dat alle Intel HEDT-processors gratis vermenigvuldigers hebben, waardoor enthousiastelingen dit nadeel kunnen negeren.
De nominale frequentie van de Core i9-9820X is echter 3,3 GHz, en de maximale frequentie in turbomodus is 4,1 of 4,2 GHz, afhankelijk van of we het hebben over Turbo Boost 2.0 of Turbo Boost Max 3.0-technologie.
In de praktijk kan de Core i9-9820X bij gebruik van de processor met standaardinstellingen en belasting van alle kernen werken op een frequentie van 4,0 GHz.
Als de belasting AVX-instructies gebruikt, verlaagt de processor de werkfrequentie tot 3,8 GHz.
En in de AVX-512-modus daalt de frequentie van de Core i9-9820X naar de nominale waarde van 3,3 GHz.
Als we het hebben over hoe de nieuwe tien-core LGA2066-processors beter zijn dan de oude Core i9-7900X, kunnen we niet anders dan de overgang naar het gebruik van een efficiëntere interne thermische interface in herinnering brengen. De warmteafvoerdop is nu op dezelfde manier aan de matrijs gesoldeerd als bij de Coffee Lake Refresh. Intel zegt dat hierdoor de nieuwe processors efficiënter worden gekoeld en bij lagere temperaturen werken, maar er zijn twee kanttekeningen. Ten eerste is het soldeer dat Intel gebruikt niet bijzonder populair onder overklokkers, omdat het minder efficiënt is dan vloeibaar metaal. En ten tweede is de scalpeerprocedure nu ontoegankelijk voor de meeste enthousiastelingen: het is erg moeilijk geworden om de hoes te verwijderen zonder de processor te beschadigen, dus het is uiterst moeilijk om de bestaande thermische interface te verbeteren.
Om het verhaal over de kenmerken van de Core i9-9900X en Core i9-9820X af te ronden, is het vermelden waard de prijzen. Intel toonde hier geen enkele verbeeldingskracht en stelde de prijs van de oudere tien-core Core i9-9900X vast op dezelfde $ 989 die het vroeg voor de Core i9-7900X-processor van de vorige generatie. Maar de Core i9-9820X kost $100 minder, wat hem een aantrekkelijker aanbod maakt voor liefhebbers, omdat het onwaarschijnlijk is dat de 15% kleinere L3-cache enige significante invloed zal hebben op de prestaties en de nominale kloksnelheden voor echte liefhebbers van hoge prestaties hebben geen betekenissen.
Bron: 3dnews.ru