Já se passou mais de um ano desde que . Mas o tempo passa, tudo muda, e agora a Intel lançou sua nova linha de processadores de 10ª geração, o Intel Core i9-10900K. Quais surpresas esses processadores nos reservam e será que tudo realmente mudou — vamos discutir isso agora.
Comet Lake-S
O codinome da 10ª geração de processadores Intel Core é Comet Lake. E sim, ainda são 14 nm. Outra atualização , que a própria Intel chama de "evolução". Eles têm esse direito. Que chamem como quiserem. Mas, por enquanto, vamos ver o que mudou na nova geração em comparação com a anterior, a nona. E descobrir o quão longe o i9-10900K foi em relação ao i9-9900K. Vamos lá por tópicos.
Mudança de soquete
(Socket H4) foi desenvolvido em 2015 e durou impressionantes 5 anos, tendo suportado nada menos que quatro gerações de processadores, o que não é típico da Intel, que gosta de mudar de soquete a cada dois anos. Vale notar, porém, que a empresa compensou abundantemente essa questão com a incompatibilidade entre processadores e chipsets novos/antigos...
Sim, nada é eterno sob a lua, e a Intel, ao mesmo tempo em que lançou a 10ª geração, apresentou um novo soquete — LGA 1200 (Socket H5). Embora seja compatível com os orifícios de montagem (75 mm) dos sistemas de refrigeração já existentes, a esperança ilusória de que eles não precisariam ser trocados se dissipou após os primeiros testes preliminares. Mas falaremos mais sobre isso adiante.
Mais núcleos, maior frequência
Já é uma tradição para a Intel encontrar uma solução quando se trata de nanômetros: se você não está mudando o , então adicione núcleos e aumente as frequências. Isso funcionou novamente desta vez.
O processador Intel i9-10900K ganhou dois núcleos a mais, respectivamente, 4 threads em (HT). No total, o número de núcleos aumentou para 10, e o número de threads — para 20.
Como o processo de fabricação não mudou, os requisitos de dissipação de calor, ou , mudaram de 95 W para 125 W — ou seja, um aumento de mais de 30%. Lembro que esses valores são para o funcionamento de todos os núcleos na frequência base. Resfriar essa "fornalha" com ar não é nada fácil. É recomendável usar um sistema de refrigeração líquida (SRL). Mas aqui também há uma nuance.
Embora a frequência base do novo processador tenha aumentado apenas em 100 MHz — de 3,6 para 3,7, então, com tudo ficou mais interessante. Se você se lembra, o i9-9900K no Turbo Boost pode alcançar 5 GHz em um núcleo (raramente em dois), 4,8 GHz em dois, enquanto os outros trabalham a 4,7 GHz. No caso do i9-10900K, um núcleo agora opera a 5,1-5,2 GHz, enquanto os demais ficam em 4,7 GHz. Mas a Intel não parou por aí.
Além da já familiar tecnologia Turbo Boost, surgiu o mega super turbo boost. Oficialmente, ele é conhecido como Thermal Velocity Boost (TVB). É importante mencionar que essa tecnologia foi implementada ainda na oitava geração dos processadores Intel Core, mas foi obtida apenas por alguns representantes selecionados. Por exemplo, pessoalmente conheço o i9-9980HK e o i9-9880H.
A essência da tecnologia é que, em uma temperatura específica do processador, a frequência de um ou mais núcleos é elevada acima do Turbo Boost. O valor da frequência adicional depende de quão abaixo está a temperatura de operação do processador em relação à máxima. A frequência máxima dos núcleos do processador com a tecnologia Intel Thermal Velocity Boost é alcançada com a temperatura de operação não superior a 50°C. Como resultado, no modo TVB, a frequência de um núcleo sobe para 5,3 GHz, enquanto os outros núcleos alcançam 4,9 GHz.
Como na nova geração há dois núcleos a mais, em estado de overclock automático máximo, com todos os tipos de 'boost', essa 'furna' consome até 250 W, o que já é um desafio, mesmo para um sistema de refrigeração líquida (SLC), especialmente em um formato de gabinete compacto, sem a remoção do bloco de água...
Falaram dos núcleos, explicaram as frequências, lamentaram o soquete, vamos em frente. Às principais mudanças, podemos adicionar um leve aumento no cache L3 e na frequência da memória RAM suportada — de DDR-2666 para DDR4-2933. E, basicamente, é isso. A Intel nem atualizou o núcleo gráfico integrado. O volume de memória RAM também não mudou, os mesmos 128 GB foram herdados da geração anterior. Assim, como sempre com os refreshes: adicionaram núcleos e frequências, mas também mudaram o soquete. Sem mudanças significativas, pelo menos em relação aos servidores. Proponho passar para os testes e ver como a performance da nova geração mudou em comparação com a anterior.
Testes
Os testes envolvem dois processadores da linha Intel Core:
- Nona geração i9-9900K
- Décima geração i9-10900K
Especificações táticas e técnicas das plataformas
Processadores Intel i9-9900K
- Placa-mãe: Asus PRIME Q370M-C
- Memória RAM: 16 GB DDR4-2666 MT/s Kingston (2 unidades).
- Unidade SSD: 240 GB Patriot Burst (2 unidades em RAID 1 — um hábito desenvolvido ao longo dos anos).
Processadores Intel i9-10900K
- Placa-mãe: ASUS Pro WS W480-ACE
- Memória RAM: 16 GB DDR4-2933 MT/s Kingston (2 unidades).
- Unidade SSD: 240 GB Patriot Burst, 2 unidades em RAID 1.
Ambas as configurações utilizam plataformas de um único módulo com refrigeração líquida. Mas há um detalhe… Para não perder as frequências TVB e conseguir manter o Intel i9-10900K funcionando corretamente, foi necessário montar um poderoso sistema de refrigeração líquida personalizado (chamado de SLI) para a plataforma da décima geração do Core. Isso exigiu alguns esforços (e consideráveis), mas essa solução nos permitiu, sob as cargas mais pesadas, obter estáveis 4,9 GHz por núcleo, sem ultrapassar o limite de temperatura de 68 graus. Um reconhecimento aos heróis da personalização.
Aqui permito-me um pequeno desvio do assunto para esclarecer que essa abordagem é ditada exclusivamente por razões pragmáticas. Buscamos soluções técnicas que oferecem o máximo de desempenho com mínima utilização do rack, obtendo um custo adequado. Ao mesmo tempo, não fazemos overclocking do hardware e usamos apenas a funcionalidade que foi planejada pelos desenvolvedores do equipamento. Por exemplo, perfis de overclock padrão, caso a plataforma os tenha. Nada de ajustes manuais de timings, frequências ou tensões, o que nos permite evitar diversos tipos de surpresas. Assim como os testes preliminares que realizamos antes de entregar as soluções prontas aos clientes.
Testamos sempre em configurações de um único módulo, também por uma boa razão — tal testagem é mais do que suficiente para garantir a confiabilidade da solução encontrada. Como resultado, o cliente recebe um equipamento comprovado e máxima velocidade pelo menor preço.
Voltando aos nossos i9-10900K, observo que a temperatura de nenhum dos processadores comparados ultrapassou 68 graus. E isso significa que a solução, além de outras vantagens, também possui um bom potencial de overclock.
Parte de software: Sistema Operacional CentOS Linux 7 x86_64 (7.8.2003).
Kernel: UEK R5 4.14.35-1902.303.4.1.el7uek.x86_64
Otimizacões feitas em relação à instalação padrão: adicionadas opções de inicialização do kernel elevator=noop selinux=0
Os testes foram realizados com todos os patches contra os ataques Spectre, Meltdown e Foreshadow, backportados para este kernel.
Os testes que utilizaram
1. Sysbench
2. Geekbench
3. Phoronix Test Suite
Descrição detalhada dos testes
Teste Geekbench
Pacote de testes realizados em modo uniproc e multiproc. O resultado é um índice de desempenho para ambos os modos. Neste teste, consideraremos dois indicadores principais:
- Single-Core Score — testes uniproc.
- Multi-Core Score — testes multiproc.
Unidade de medida: 'papagaios' abstratos. Quanto mais 'papagaios', melhor.
Teste Sysbench
Sysbench — pacote de testes (ou benchmarks) para avaliar o desempenho de diferentes subsistemas do computador: processador, memória RAM, unidades de armazenamento. O teste é multiproc, usando todos os núcleos. Neste teste, medi um indicador: eventos de velocidade do CPU por segundo — o número de operações realizadas pelo processador por segundo. Quanto maior o valor, mais eficiente é o sistema.
Teste Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite — um conjunto muito rico de testes. Quase todos os testes apresentados aqui são multiproc, exceto por dois: os testes uniproc Himeno e LAME MP3 Encoding.
Nestes testes, quanto maior a métrica, melhor.
- Teste multiproc John the Ripper para quebra de senhas. Vamos usar o algoritmo criptográfico Blowfish. Mede o número de operações por segundo.
- Teste Himeno — resolvedor linear da pressão de Poisson, utilizando o método de pontos de Jacobi.
- Teste 7-Zip — teste 7-Zip usando p7zip com função de teste de desempenho integrada.
- OpenSSL — um conjunto de ferramentas que implementa os protocolos SSL (Secure Sockets Layer) e TLS (Transport Layer Security). Mede o desempenho RSA de 4096 bits do OpenSSL.
- Apache Benchmark — teste que mede quantas requisições por segundo o sistema pode suportar ao realizar 1.000.000 de requisições, com 100 requisições sendo realizadas simultaneamente.
E aqui, se for menor, melhor — todos os testes medem o tempo de execução.
- C-Ray testa o desempenho do CPU em cálculos com números de ponto flutuante. Este teste é multiproc (16 threads por núcleo), lançará 8 raios de cada pixel para suavização e gerará uma imagem 1600×1200. Mede o tempo de execução do teste.
- Compressão BZIP2 Paralela — o teste mede o tempo necessário para comprimir um arquivo (pacote .tar do código-fonte do kernel Linux) utilizando a compressão BZIP2.
- Codificação de dados de áudio. O teste de Codificação LAME MP3 é realizado em um único thread. Mede-se o tempo de execução do teste.
- Codificação de dados de vídeo. O teste ffmpeg x264 — é multithread. Mede-se o tempo de execução do teste.
Resultados do teste
i9-10900K é muito melhor do que o antecessor com 44%. Na minha opinião, o resultado é realmente impressionante.
A diferença no teste de thread único é apenas 6,7%, o que era de se esperar: a diferença entre 5 GHz e 5,3 GHz, — exatamente 300 MHz. Isso é um aumento de 6%. E quanta conversa haviam 🙂
Mas no teste multithread o "papagaio" da nova versão é quase 33% superior. Aqui, o TVB desempenhou um papel crucial, que conseguimos quase maximizar com um sistema de resfriamento customizado. No pico, a temperatura no teste não subiu acima de 62 graus, enquanto os núcleos operaram a 4,9 GHz.
A diferença 52,5%. Assim como nos testes do Sysbench e no Geekbench multithread, essa diferença significativa é alcançada graças ao sistema de resfriamento e ao TVB. A temperatura do núcleo mais quente foi de 66 graus.
Neste teste, a diferença entre processadores de diferentes gerações é de 35,7%. E esse é exatamente o teste que mantém o processador sob carga máxima 100% do tempo, aquecendo-o até 67-68 graus.
97,8%. A probabilidade de quase dobrar a vantagem devido a 2 núcleos e alguns megahertz é "extremamente baixa". Portanto, o resultado parece mais uma anomalia. Suspeito que aqui temos otimização do próprio teste ou otimização do processador. Ou, talvez, ambos. Não devemos confiar nos resultados deste teste neste caso. Contudo, o indicador impressiona.
Aqui eu tenho certeza absoluta de que houve otimização no próprio teste. Isso é comprovado pelos testes repetidos do AMD Ryzen, que se saem muito melhor, mesmo que os Ryzen não sejam tão fortes em testes de thread única. Portanto, a vantagem em 65% não contará. Mas não poderia deixar de mencionar isso. No entanto, escrevemos um — dois devemos ter em mente.
A diferença entre gerações — 44,7%. Aqui tudo é honesto, então contabilizamos o resultado. Afinal, este é precisamente o teste que extrai o máximo desempenho em carga de um único thread. Por um lado, é evidente o trabalho realizado na melhoria e otimização do núcleo — um refresh é um refresh, mas algo sob o capô foi claramente otimizado. Por outro lado, esses resultados podem indicar que não conseguimos extrair o máximo na última vez nesse mesmo teste com o i9-9900K. Fico feliz em ler seus pensamentos sobre isso nos comentários.
A décima geração superou a nona em 50,9%. O que era bastante esperado. Aqui a performance é dominada pelos núcleos e pela frequência do Intel i9-10900K.
A diferença entre gerações — 6,3%. Na minha opinião, o resultado é bastante questionável. Estou considerando abandonar esse teste em artigos futuros. O fato é que em sistemas com mais de 36 núcleos (72 threads), o teste não passa de jeito nenhum com as configurações padrão, e a diferença nos resultados às vezes precisa ser calculada até a terceira casa decimal. Bem, vamos esperar para ver. Você pode compartilhar sua opinião sobre isso nos comentários.
A diferença é de 28%. Aqui não foram notadas surpresas, anomalias ou otimizações. Um simples refresh e nada mais.
i9-10900K supera i9-9900K em 38,7%. Assim como no caso dos resultados do teste anterior, a diferença é esperada e demonstra bem a disparidade real entre os processadores na mesma microarquitetura.
Então, vamos aos resultados. No geral, nada inesperado — o i9-10900K supera seu antecessor, o i9-9900K, em todos os testes. O que era necessário provar. O preço disso é a dissipação de calor. Se você está pensando em um novo processador para uso doméstico e pretende extrair o máximo desempenho da décima geração do Core, recomendo que você pense com antecedência sobre o sistema de resfriamento, pois apenas coolers não serão suficientes.
Ou venha até nós para servidores dedicados. Uma solução pronta em uma boa plataforma e com um sistema de refrigeração líquida bastante decente, que, como descobrimos, também possui potencial de overclock.
Nos testes foram utilizados servidores dedicados baseados nos processadores. Qualquer um deles, assim como configurações com o processador i7-9700K, pode ser encomendado com 7% de desconto usando o código promocional INTELHABRA validade do desconto corresponde ao período de pagamento escolhido na encomenda do servidor. O desconto do código promocional se acumula com o desconto pelo período. O código promocional é válido até 31 de dezembro de 2020 inclusive.
Fonte: habr.com
