Com o advento dos processadores Intel Core de sétima geração, ficou claro para muitos que a estratégia “Tick-tock” que a Intel vinha seguindo todo esse tempo havia falhado. A promessa de reduzir o processo tecnológico de 14 para 10 nm permaneceu uma promessa, começou a longa era do “Taka” Skylake, durante a qual Kaby Lake (sétima geração), repentino Coffee Lake (oitavo) aconteceu com uma ligeira mudança no processo tecnológico de 14 nm a 14 nm+ e até Coffee Lake Refresh (nono). Parece que a Intel realmente precisava de uma pequena pausa para o café. Como resultado, temos vários processadores de diferentes gerações, que se baseiam na mesma microarquitetura Skylake, por um lado. E as garantias da Intel de que cada novo processador é melhor que o anterior, por outro. É verdade que não está muito claro por que exatamente...
Então, vamos voltar às nossas gerações. E vamos ver como eles diferem.
Kaby Lake
O surgimento dos processadores no varejo ocorreu no início de 2017. O que há de novo nesta família em relação ao seu antecessor? Em primeiro lugar, este é um novo núcleo gráfico - Intel UHD 630. Além de suporte para a tecnologia de memória Intel Optane (3D Xpoint), bem como um novo chipset da série 200 (a 6ª geração funcionou com a série 100). E essas são todas as inovações realmente interessantes.
Coffee Lake
A 8ª geração, codinome Coffee Lake, foi lançada no final de 2017. Nos processadores desta geração, foram adicionados núcleos e cache de terceiro nível proporcionalmente, o Turbo Boost foi aumentado em 200 megahertz, o suporte para DDR4-2666 foi adicionado (anteriormente havia DDR4-2400), mas o suporte para DDR3 foi cortado. O núcleo gráfico permaneceu o mesmo, mas recebeu 50 MHz. Tivemos que pagar por todos os aumentos nas frequências aumentando o pacote de calor para 95 watts. E, claro, o novo chipset da série 300. Este último não foi necessário, pois logo os especialistas conseguiram lançar esta família em chipsets da série 100, embora os representantes da Intel afirmassem que isso era impossível devido ao design dos circuitos de potência. Mais tarde, porém, a Intel admitiu oficialmente que estava errada. Então, o que há de novo na 8ª família? Na verdade, parece mais uma atualização regular com adição de núcleos e frequências.
Café Lago Refrescante
Ha! Aqui está uma atualização para nós! No quarto trimestre de 2018, foram lançados os processadores Coffee Lake de 9ª geração, equipados com proteção de hardware contra algumas vulnerabilidades Meltdown/Spectre. As alterações de hardware feitas nos novos chips protegem contra Meltdown V3 e L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Alterações de software e microcódigo protegem contra ataques Spectre V2, Meltdown V3a e V4. A proteção contra Spectre V1 continuará a ser corrigida no nível do sistema operacional. A introdução de patches no nível do chip deve reduzir o impacto dos patches de software no desempenho do processador. Mas a Intel implementou toda essa alegria com proteções apenas em processadores para o segmento de mercado de massa: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Todos os demais, incluindo soluções de servidor, não receberam proteção de hardware. Pela primeira vez na história dos processadores de consumo Intel, os processadores Coffee Lake Refresh suportam até 128 GB de RAM. E é isso, sem mais alterações.
O que temos no resultado final? Dois anos de atualizações, brincando com núcleos e frequências, além de um conjunto de pequenas melhorias. Queria muito avaliar e comparar de forma objetiva o desempenho dos principais representantes dessas famílias. Então, quando eu tinha um conjunto de sétima a nona geração em mãos - nossos i7-7700 e i7-7700k foram recentemente acompanhados pelos novos i7-8700, i7-9700k e i9-9900k, aproveitei a situação e fiz cinco diferentes Os processadores Intel Core mostram do que são capazes.
Teste
Cinco processadores Intel estão envolvidos nos testes: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Características de desempenho das plataformas
Os processadores Intel i7-8700, i7-9700k e i9-9900k têm a mesma configuração básica:
- Placa-mãe: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston 2 peças, total de 32 GB.
- Unidade SSD: Patriot Burst de 240 GB 2 peças em RAID 1 (um hábito desenvolvido ao longo dos anos).
Os processadores Intel i7-7700 e i7-7700k também funcionam na mesma plataforma:
- Placa-mãe: Asus H110T (BIOS 3805),
- RAM: 8 GB DDR4-2400MT/s Kingston 2 peças, total de 16 GB.
- Unidade SSD: 240 GB Patriot Burst 2 peças em RAID 1.
Usamos chassis personalizados com 1,5 unidades de altura. Eles abrigam quatro plataformas.
Parte de software: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Otimizações feitas em relação à instalação padrão: opções adicionadas para iniciar o kernel lift=noop selinux=0.
O teste é realizado com todos os patches dos ataques Spectre, Meltdown e Foreshadow portados para este kernel. É possível que os resultados dos testes em kernels Linux mais novos e atuais sejam diferentes daqueles obtidos e os resultados sejam melhores. Mas, em primeiro lugar, eu pessoalmente prefiro o CentOS 7 e, em segundo lugar, a RedHat está apoiando ativamente inovações relacionadas ao suporte de hardware de novos kernels para seu LTS. É o que espero :)
Testes usados para pesquisa
- sysbench
- Geekbench
- Pacote de testes Phoronix
Teste Sysbench
Sysbench é um pacote de testes (ou benchmarks) para avaliar o desempenho de vários subsistemas de computador: processador, RAM, dispositivos de armazenamento de dados. O teste é multithread, em todos os núcleos. Neste teste medi dois indicadores:
- Eventos de velocidade da CPU por segundo - o número de operações realizadas pelo processador por segundo: quanto maior o valor, mais produtivo é o sistema.
- Estatísticas gerais número total de eventos - número total de eventos concluídos. Quanto maior o número, melhor.
Teste Geekbench
Um pacote de testes realizados em modo single-threaded e multi-threaded. Como resultado, um determinado índice de desempenho é emitido para ambos os modos. Abaixo estão links para resultados de testes. Neste teste veremos dois indicadores principais:
— Pontuação Single-Core — testes de thread único.
- Multi-Core Score - testes multithread.
Unidades de medida: "papagaios" abstratos. Quanto mais "papagaios", melhor.
Conjunto de testes Phoronix
Phoronix Test Suite é um conjunto muito rico de testes. Apesar de terem sido realizados todos os testes do pacote pts/cpu, apresentarei os resultados apenas daqueles que pessoalmente achei particularmente interessantes, até porque os resultados dos testes omitidos apenas reforçam a tendência geral.
Quase todos os testes apresentados aqui são multithread. As únicas exceções são duas delas: testes single-thread Himeno e LAME MP3 Encoding.
Nestes testes, quanto maior o número, melhor.
- Teste de adivinhação de senha multithread de John, o Estripador. Vejamos o algoritmo criptográfico Blowfish. Mede o número de operações por segundo.
- O teste Himeno é um solucionador de pressão linear de Poisson usando o método de ponto de Jacobi.
- Compressão 7-Zip - teste 7-Zip usando p7zip com recurso de teste de desempenho integrado.
- OpenSSL é um conjunto de ferramentas que implementam os protocolos SSL (Secure Sockets Layer) e TLS (Transport Layer Security). Mede o desempenho do OpenSSL RSA de 4096 bits.
- Apache Benchmark - O teste mede quantas solicitações por segundo um determinado sistema pode manipular ao executar 1 de solicitações, com 000 solicitações sendo executadas simultaneamente.
E nestes, se menos é melhor
- C-Ray testa o desempenho da CPU em cálculos de ponto flutuante. Este teste é multithread (16 threads por núcleo), dispara 8 raios de cada pixel para anti-aliasing e gera uma imagem de 1600x1200. O tempo de execução do teste é medido.
- Compressão BZIP2 paralela - O teste mede o tempo necessário para compactar um arquivo (pacote .tar do código-fonte do kernel Linux) usando a compactação BZIP2.
- Codificação de dados de áudio e vídeo. O teste LAME MP3 Encoding é executado em um único thread, enquanto o teste ffmpeg x264 é executado em vários threads. O tempo necessário para concluir o teste é medido.
Como você pode ver, o conjunto de testes consiste em testes puramente sintéticos que permitem mostrar a diferença entre os processadores ao executar determinadas tarefas, por exemplo, clicar em senhas, codificar conteúdo de mídia, criptografia.
Um teste sintético, ao contrário de um teste realizado em condições próximas da realidade, é capaz de garantir uma certa pureza do experimento. Na verdade, é por isso que a escolha recaiu sobre os sintéticos.
É possível que ao resolver problemas particulares em condições de combate você consiga obter resultados extremamente interessantes e inesperados, mas ainda assim a “temperatura geral no hospital” será o mais próximo possível do que obtive nos resultados dos testes. Também é possível que, se eu desabilitar a proteção Spectre/Meltdown ao testar processadores de 9ª geração, eu possa obter melhores resultados. Mas, olhando para frente, direi que já se mostraram excelentes.
Spoiler: núcleos, threads e frequências dominarão o poleiro.
Mesmo antes do teste, estudei cuidadosamente a arquitetura dessas famílias de processadores, então esperava que não houvesse diferenças significativas entre os sujeitos do teste. Além disso, não tanto significativo quanto extraordinário: por que esperar por indicadores interessantes em testes se você realiza medições em processadores construídos, em essência, em um único núcleo. Minhas expectativas foram atendidas, mas algumas coisas ainda não saíram como eu pensava...
E agora, na verdade, os resultados do teste.
O resultado é bastante lógico: quem tiver mais streams e maior frequência ganha pontos. Assim, o i7-8700 e o i9-9900k estão à frente. A diferença entre i7-7700 e i7-7700k é de 10% em testes de thread único e multithread. O i7-7700 está 7% atrás do i8700-38 e 9% do i9900-49k, ou seja, quase 2 vezes, mas ao mesmo tempo a diferença em relação ao i7-9700k é de apenas 15%.
Links para resultados de testes:
Resultados de teste do Phoronix Test Suite
No teste de John The Ripper, a diferença entre os irmãos gêmeos i7-7700 e i7-7700k é de 10% a favor do “k”, devido à diferença no Turboboost. Os processadores i7-8700 e i7-9700k têm muito pouca diferença. O i9-9900k supera todos com mais threads e maior velocidade de clock. Quase o dobro do número de gêmeos.
O resultado do teste C-Ray parece-me o mais interessante. A presença da tecnologia Hyper-Treading no i9-9900k neste teste multithread dá apenas um ligeiro aumento em relação ao i7-9700k. Mas os gêmeos ficaram quase 2 vezes atrás do líder.
No teste Himeno single-threaded, a diferença não é tão grande. Há uma diferença notável entre a 8ª e a 9ª gerações dos gêmeos: o i9-9900k os supera em 18% e 15%, respectivamente. A diferença entre o i7-8700 e o i7-9700k é o nível de erro.
Os gêmeos passam no teste de compressão 7zip 44-48% pior que o líder i9-9900k. Devido ao maior número de threads, o i7-8700 supera o i7-9700k em 9%. Mas isso não é suficiente para ultrapassar o i9-9900k, por isso vemos uma defasagem de quase 18%.
O teste de tempo de compressão usando o algoritmo BZIP2 mostra resultados semelhantes: os streams vencem.
A codificação MP3 é uma “escada” com margem máxima de 19,5%. Mas no teste ffmpeg, o i9-9900k perde para o i7-8700 e i7-9700k, mas vence os gêmeos. Repeti esse teste várias vezes para o i9-9900k, mas o resultado é sempre o mesmo. Isso já é inesperado :) No teste multithread, o mais multithread dos processadores testados apresentou um resultado tão baixo, inferior ao do 9700k e do 8700. Não há explicações claras para esse fenômeno, e eu não' Não quero fazer suposições.
O teste openssl mostra uma "escada" com uma lacuna entre o segundo e o terceiro degrau. A diferença entre os gêmeos e o líder i9-9900k é de 42% a 47%. A diferença entre o i7-8700 e o i9-9900k é de 14%. O principal são fluxos e frequências.
No teste Apache, o i7-9700k superou todos, incluindo o i9-9900k (6%). Mas em termos gerais a diferença não é significativa, embora haja uma diferença de 7% entre o pior resultado do i7700-7 e o melhor resultado do i9700-24k.
No geral, o i9-9900k é líder na maioria dos testes, falhando apenas no ffmpeg. Se você vai trabalhar com vídeo, é melhor levar um i7-9700k ou i7-8700. Em segundo lugar na classificação geral está o i7-9700k, um pouco atrás do líder, e até à frente nos testes ffmpeg e apache. Portanto, recomendo com segurança ele e o i9-9900k para aqueles que regularmente enfrentam um grande fluxo de usuários no site. Os processadores não devem falhar. Eu já falei sobre o vídeo.
O i7-8700 tem um bom desempenho nos testes Sysbench, 7zip e ffmpeg.
Em todos os testes, o i7-7700k é melhor que o i7-7700 de 2% a 14%, no teste ffmpeg 16%.
Deixe-me lembrá-lo que não fiz nenhuma otimização além das indicadas no início, o que significa que ao instalar um sistema limpo em um Dedik que você comprou recentemente de nós, você obterá exatamente os mesmos resultados.
Núcleos, threads, frequências – nosso tudo
Em geral, os resultados foram previsíveis e esperados. Em quase todos os testes aparece uma “escada para o céu”, demonstrando a dependência do desempenho na quantidade de núcleos, threads e frequências: mais disso, melhores resultados.
Como todos os assuntos de teste são essencialmente atualizações do mesmo núcleo no mesmo processo de fabricação e não possuem diferenças arquitetônicas fundamentais, não conseguimos obter evidências “impressionantes” de que os processadores são qualitativamente diferentes uns dos outros.
A diferença entre os processadores i7-9700k e i9-9900k em todos os testes, exceto Sysbench, tende a zero, já que essencialmente eles diferem apenas na presença da tecnologia Hyper-Threading e cem megahertz adicionais no modo Turbo Boost para o i9-9900k. No teste do Sysbench é exatamente o contrário: não é o número de núcleos que decide, mas sim o número de threads.
Há uma lacuna muito grande nos testes multithread entre o i7-7700(k) e o i9-9900k, em alguns lugares até o dobro. Há também uma diferença entre o i7-7700 e o i7-7700k – os 300 MHz extras adicionam agilidade ao último.
Também não posso falar sobre o impacto qualitativo do tamanho da memória cache nos resultados dos testes - temos o que temos. Além disso, a proteção habilitada da família Spectre/Meltdown deverá reduzir significativamente o impacto do seu volume nos resultados dos testes, mas isto não é certo. Se um querido leitor exigir “pão e circo” de nosso departamento de marketing, terei o maior prazer em fazer testes com a segurança desativada.
Na verdade, se você me perguntasse: qual processador você escolheria? — Eu primeiro contaria o dinheiro que tenho no bolso e escolheria aquele que tivesse o suficiente. Resumindo, você pode ir do ponto A ao ponto B em um Zhiguli, mas em um Mercedes é ainda mais rápido e agradável. Processadores baseados na mesma arquitetura irão, de uma forma ou de outra, lidar com a mesma gama de tarefas - algumas bem e outras excelentes. Sim, como os testes mostraram, não existem diferenças globais entre eles. Mas a diferença entre o i7 e o i9 não desapareceu.
Ao escolher um processador para algumas tarefas específicas e altamente especializadas, como trabalhar com mp3, compilar a partir de fontes ou renderizar cenas tridimensionais com processamento leve, faz sentido focar no desempenho dos testes correspondentes. Por exemplo, os designers podem olhar imediatamente para o i7-9700k e o i9-9900k e, para cálculos complexos, usar um processador com tecnologia Hyper-Threading, ou seja, qualquer processador, exceto o i7-9700k. Os fluxos governam aqui.
Por isso aconselho você a escolher o que pode pagar, levando em consideração as especificações, e ficará feliz.
Os testes usaram servidores baseados em processadores i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k e i9-9900k com . Qualquer um deles pode ser encomendado com 5% de desconto durante 3 meses - entre em contato com a frase de código “Sou de Habr”. Ao pagar anualmente, menos outros 10%.
A noite toda na arena , administrador do sistema FirstDEDIC
Fonte: habr.com