Platformu LGA2066 a procesory rodiny Skylake-X predstavil Intel už pred viac ako rokom a pol. Toto riešenie spoločnosť pôvodne zacielilo na segment HEDT, teda na výkonné systémy pre používateľov, ktorí tvoria a spracovávajú obsah, pretože Skylake-X obsahoval podstatne väčší počet výpočtových jadier oproti bežným zástupcom Kaby. Rodiny Lake a Coffee Lake.
V čase, ktorý uplynul od predstavenia Skylake-X, sa však situácia na trhu s procesormi výrazne zmenila a dnes pomerne cenovo dostupné CPU môžu mať šesť alebo dokonca osem výpočtových jadier a sľubné bežné CPU, ktoré by mali byť vydané v rámci tento rok môže mať desať alebo dokonca dvanásť jadier. Robí to zo Skylake-X zbytočný čip? S najväčšou pravdepodobnosťou nie. Po prvé, medzi zástupcami tejto série sú ponuky so 16 a 18 jadrami a na trhu v blízkej budúcnosti určite nebudú masové možnosti. Po druhé, platforma LGA2066 má ďalšie výhody, ktoré ju odlišujú od bežných spotrebiteľských procesorov, ako je napríklad prevaha v počte pamäťových kanálov a dostupných PCI Express pruhov.
Preto sa kozmetická aktualizácia zostavy Skylake-X, ktorú mikroprocesorový gigant uskutočnil na konci minulého roka, zdala celkom logická – dokonale zapadla do ročného plánu oznámení spoločnosti Intel. Postoj výrobcu k jeho novinkám HEDT bol však trochu prekvapivý: spoločnosť nielenže neprehodnotila ceny, ale odmietla poskytnúť vzorky procesorov aj do tlače IT, pričom sa obmedzila len na formálnu prezentáciu a následné spustenie predaja. .
Spoločnosť zrejme považovala nový Skylake-X za druhoradé a nezaujímavé produkty, no s touto formuláciou zásadne nesúhlasíme. Áno, počet výpočtových jadier pre zástupcov tohto modelového radu sa počas procesu aktualizácie nezvýšil. Zahŕňajú však ďalšie zaujímavé vylepšenia: nové produkty majú zvýšenú rýchlosť hodín, zvýšenú kapacitu vyrovnávacej pamäte L3 a vylepšené vnútorné tepelné rozhranie. Preto sme sa predsa len rozhodli venovať trochu pozornosti aktualizovanému Skylake-X, v čom nám výrazne pomohol počítačový obchod Regard, ktorý súhlasil s poskytnutím dvojice nových desaťjadrových procesorov LGA2066 na výskum: Core i9-9820X . a Core i9-9900X.
Navyše, už od momentu ohlásenia Skylake-X Refresh nás prenasledovala otázka: prečo Intel zvolil pre starší desaťjadrový procesor HEDT názov zmätočne podobný obľúbenému osemjadrovému Core i9-9900K? Čo to znamená? A teraz máme možnosť prísť na to...
Zostava Skylake-X Refresh
Intel oznámil vzhľad nových procesorov LGA2066 s modelovými číslami z deväťtisícovej série už v októbri minulého roka. Nové produkty zahŕňali sedem modelov: šesť procesorov radu Core i9 s počtom jadier od 10 do 18 a osemjadrový model Core i7, podmienečne základnú úroveň. V novej generácii nie sú šesťjadrové ani štvorjadrové procesory pre LGA2066, čo vzhľadom na rýchly rast schopností platformy LGA1151v2 nie je prekvapujúce.
| Jadrá/nitky | Základná frekvencia, GHz | Turbo frekvencia, GHz | Vyrovnávacia pamäť L3, MB | pamäť | TDP, Vt | Cena | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | 1 979 dolárov |
| Jadro i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | 1 684 dolárov |
| Jadro i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 387 dolárov |
| Jadro i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | 1 189 dolárov |
| Jadro i9-9900X | 10/20 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $989 |
| Jadro i9-9820X | 10/20 | 3,3 | 4,2 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $889 |
| Jadro i7-9800X | 8/16 | 3,8 | 4,5 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $589 |
Najvýraznejšou zmenou v procesoroch uvedených v tabuľke v porovnaní s predchádzajúcimi modelmi série Skylake-X 200 bolo zvýšenie taktov. Nominálne frekvencie sa zvýšili o 600-200 MHz a maximálne frekvencie dosiahnuté pri zapnutí turbo režimu sa zvýšili o 300-1,375 MHz. Okrem toho mladší predstavitelia série zvýšili objem vyrovnávacej pamäte tretej úrovne. Predtým sa počítalo na základe pravidla „2 MB na jadro“, ale teraz môže mať každé jadro až približne 7 MB vyrovnávacej pamäte. A ako posledné sa úplne odblokoval PCI Express radič osemjadrového Core i9800-44X, vďaka čomu má tento procesor k dispozícii všetkých 10 pruhov, ktoré boli doteraz dostupné len v procesoroch s XNUMX a viac jadrami.
Všetky tieto príjemné zmeny však znamenali zvýšenie tvorby tepla. Kým prvá generácia Skylake-X mala tepelný balík obmedzený na 140 W, nové procesory zvyšujú TDP charakteristiku na 165 W. Inými slovami, za zvýšené frekvencie, ktoré sú pridelené novým procesorom bez zásadných zmien v 14-nm technologickom procese použitom na ich výrobu, musíte platiť rozšírenými energetickými a tepelnými limitmi.
Pravda, samotný Intel tvrdí, že zvýšenie rýchlostnej charakteristiky umožnilo zavedenie tretej verzie výrobnej technológie s kódovým označením 14++ nm, ktorá sa dnes používa na výrobu procesorov Coffee Lake a Coffee Lake Refresh. A ak nie pre toto, uvoľňovanie tepla by mohlo byť ešte vyššie. Nie je však dôvod sa obávať, že nový Skylake-X môže byť náchylný na prehrievanie. Vylepšený materiál tepelného rozhrania pod krytom rozvodu tepla by mal znížiť prevádzkové teploty nových procesorov. Miesto predtým používanej polymérovej teplovodivej pasty zaujala spájka s evidentne vyššou tepelnou vodivosťou.
Všetko spomenuté vyššie je však len špičkou ľadovca. Faktom je, že zmena špecifikácií a predovšetkým zvýšenie objemu vyrovnávacej pamäte tretej úrovne má oveľa nečakanejší základ. Teraz spoločnosť Intel na výrobu procesorov HEDT začala používať polovodičové kryštály, ktoré majú mierne odlišný význam.
To znamená nasledovné: Procesory HEDT boli vždy typom serverových čipov pre stolné počítače. Intel už tradične zobral mladšie modifikácie Xeonu, prispôsobil im pamäťový radič a niektoré ďalšie charakteristiky a preniesol ich do desktopového prostredia. V rovnakom čase, zatiaľ čo spoločnosť Intel pre svoje serverové produkty vyrábala tri verzie polovodičových kryštálov: LCC (Low Core Count) s 10 jadrami, HCC (High Core Count) s 18 jadrami a XCC (eXtreme Core Count) s 28 jadrami, pre stolné počítače. Procesory HEDT obsahovali iba najjednoduchšie verzie kryštálov. Prvá generácia procesorov Skylake-X so 6, 8 a 10 jadrami teda používala kryštál LCC a modifikácie s 12, 14, 16 a 18 jadrami kryštál HCC.
V aktualizovanom Skylake-X, o ktorom dnes hovoríme, sa už low-end verzia kryštálu LCC nepoužíva. Všetky nové procesory HEDT deväťtisícovej série vrátane osem- a desaťjadrových verzií sú založené na kryštáli HCC. To znamená, že dokonca aj Core i7-9800X alebo Core i9-9900X má potenciálne 18 jadier, ale značná časť z nich je hardvérovo uzamknutá v štádiu výroby.
Toto rozhodnutie, na prvý pohľad zvláštne, bolo urobené práve s cieľom zvýšiť množstvo vyrovnávacej pamäte v nových procesoroch. Vnútorná štruktúra Skylake-X predpokladá, že každému výpočtovému jadru je pridelená časť vyrovnávacej pamäte s objemom 1,375 MB. A ak by ten istý Core i9-9900X používal low-end LCC kryštál, tento procesor by určite nedokázal získať viac ako 13,75 MB L3 cache. Väčšia matrica HCC je v tomto smere flexibilnejšia, má celkovo 24,75 MB cache a tento zväčšený objem je čiastočne využitý v osem- a desaťjadrových procesoroch novej vlny.
Výsledkom bolo, že všetky Skylake-X sa zjednotili v dizajne, ale nevýhodou tohto zjednotenia bolo široké použitie veľmi veľkej polovodičovej matrice s plochou asi 485 mm2, čo je viac ako dva a pol krát väčšia ako oblasť matrice osemjadrového Coffee Lake Refresh. To znamená, že ktorýkoľvek z procesorov LGA2066 deväťtisícovej série má výrazne vyššie náklady v porovnaní s rovnakým Core i9-9900K. No napriek tomu má osemjadrový Core i9-9800X v oficiálnom cenníku len o 100 dolárov vyššiu cenu ako Core i9-9900K. Preto je opodstatnené predpokladať, že výroba osem- a desaťjadrových procesorov na báze 18-jadrových kryštálov má pre Intel stále nejaký ekonomický zmysel, napríklad spoločnosť túto možnosť využíva na predaj polovodičových kryštálov s veľkým počtom výrobných vady, ktoré doteraz nemohli nájsť dôstojné využitie.
Viac o desaťjadrových Core i9-9900X a Core i9-9820X
Na testovanie sme zobrali dva desaťjadrové procesory „novej vlny“ – Core i9-9900X a Core i9-9820X. Aj keď tieto CPU prešli na nový kryštál HCC, v porovnaní s Core i9-7900X sa až tak nezmenili. Intel zvyčajne pri vydaní druhej generácie procesorov pre predchádzajúce verzie platformy HEDT ich preniesol na novšiu mikroarchitektúru, ale teraz sa tak nestalo. Zmeny sa dotkli iba číselných parametrov, no kvalitatívne v podobe Core i9-9900X a Core i9-9820X máme takmer to isté, čo ponúkal desaťjadrový Core i9-7900X z roku 2017.
Druhá generácia Skylake-X však nemá žiadne problémy s kompatibilitou: fungujú vynikajúco v existujúcich základných doskách LGA2066 založených na systémovej logickej sade Intel X299. Rovnako ako ich predchodcovia majú štvorkanálový pamäťový radič DDR4 a vstavaný radič PCI Express 3.0 podporuje 44 dráh, ktoré možno teoreticky rozdeliť do ľubovoľného počtu slotov - od troch do jedenástich.
Polovodičový kryštál HCC, ktorý je základom Core i9-9900X a Core i9-9820X , sa však trochu líši od kryštálov, ktoré boli predtým použité v staršom Skylake-X. Aj keď si formálne stupňovanie zachovalo číslo M0, ktoré bolo typické pre pôvodné verzie Skylake-X s viac ako 12 jadrami, Intel teraz začal vo výrobnom procese používať modifikované litografické masky vďaka použitiu vyspelejšej 14++ nm procesná technológia namiesto predchádzajúcej 14+ nm procesnej technológie. Kľúčovým rozdielom medzi technológiami je o niečo väčší rozstup medzi tranzistorovými hradlami, čo, ako sme už videli pri Coffee Lake, má pozitívny vplyv na frekvenčný potenciál.
Na úrovni mikroarchitektúry nedochádza k žiadnym zmenám. Nové procesory Skylake-X Refresh prekvapivo neobsahovali ani žiadne hardvérové opravy na boj proti zraniteľnostiam Meltdown a Spectre. A to je veľmi zvláštne vzhľadom na skutočnosť, že v súbežnom produkte Coffee Lake Refresh, ktorý bol vydaný v rovnakom čase, sa už objavili určité záplaty. Napríklad moderné procesory LGA1151v2 sú na hardvérovej úrovni chránené pred útokmi Meltdown (Variant 3) a L1TF (Variant 5).
Ale to nie je ani to najurážlivejšie. Hlavným dôvodom frustrácie je nedostatok akýchkoľvek zmien v schéme spájania komponentov procesora do jedného celku. Skylake-X Refresh naďalej používa sieť typu peer-to-peer mesh prekrytú nad radom procesorových jadier. Táto schéma pripojenia medzi jadrami funguje dobre s výrazným zvýšením počtu jadier v serverových procesoroch, ale pre produkty HEDT s nie príliš vysokým počtom jadier je oveľa horšie vhodná pre tradičnú kruhovú zbernicu, čo spôsobuje dramatický nárast latencie. . Jednou z metód boja proti tomuto negatívnemu efektu by mohlo byť zrýchlenie sieťových pripojení, ale tu zostáva všetko rovnaké. Pracovná frekvencia prepojení v predchádzajúcom aj súčasnom Skylake-X je nastavená na 2,4 GHz, takže L3 cache a pamäťový radič procesorov LGA2066 majú citeľne horšiu latenciu v porovnaní s masívnym Coffee Lake Refresh. Je pravda, že to čiastočne kompenzuje rozšírená vyrovnávacia pamäť druhej úrovne, ktorá má v Skylake-X objem 1 MB na jadro a nie štyrikrát menej.
Všetko to možno jednoducho ilustrovať na grafe latencie pamäťového subsystému súčasnej generácie procesorov Skylake-X v porovnaní s Coffee Lake Refresh. Jasne ukazuje nedostatok zlepšenia v situácii latencie nových procesorov HEDT.
Nové desaťjadrové procesory sa ale môžu pochváliť pokrokom v taktovaní a veľkosti vyrovnávacej pamäte. Napríklad Core i9-9900X má obetovanú vyrovnávaciu pamäť L3 s veľkosťou 19,25 MB, čo je o 40 % viac ako veľkosť vyrovnávacej pamäte v predchádzajúcom desaťjadrovom procesore Core i9-7900X. Základná frekvencia nového modelu sa zvýšila z 3,3 na 3,5 GHz, no maximálna frekvencia Core i9-9900X v turbo režime môže dosiahnuť rovnakých 4,5 GHz, aké mal k dispozícii desaťjadrový procesor predchádzajúcej generácie. V oboch prípadoch si dosiahnutie 4,5 GHz vyžaduje použitie technológie Turbo Boost Max 3.0, pri tradičnom turbo režime je maximálna frekvencia pre Core i9-9900X 4,4 GHz.
V praxi je však situácia s frekvenciami Core i9-9900X trochu odlišná. Keď sú všetky jadrá zaťažené, procesor pracuje na frekvencii 4,1 GHz.
Ak toto zaťaženie využíva inštrukcie AVX, frekvencia procesora sa zníži na 3,8 GHz.
A najnáročnejšie 512-bitové inštrukcie z novej sady AVX-512 pri plnom zaťažení všetkých jadier nútia procesor spomaliť na 3,4 GHz, čo je, treba poznamenať, ešte nižšie ako deklarovaná nominálna frekvencia. v špecifikáciách.
Ak hovoríme o desaťjadrovom Core i9-9820X, ktorý je o stupienok nižšie, od staršieho brata sa líši najmä množstvom vyrovnávacej pamäte tretej úrovne, ktorá je orezaná na 16,5 MB. Menovité frekvencie sú tiež o niečo nižšie, no netreba zabúdať, že všetky procesory Intel HEDT majú voľné násobiče, čo umožní nadšencom tento nedostatok ignorovať.
Nominálna frekvencia Core i9-9820X je však 3,3 GHz a maximálna frekvencia v turbo režime je 4,1 alebo 4,2 GHz, v závislosti od toho, či hovoríme o technológii Turbo Boost 2.0 alebo Turbo Boost Max 3.0.
V praxi pri prevádzke procesora s predvolenými nastaveniami a zaťažením všetkých jadier je Core i9-9820X schopný pracovať na frekvencii 4,0 GHz.
Ak záťaž využíva inštrukcie AVX, procesor zníži pracovnú frekvenciu na 3,8 GHz.
A v režime AVX-512 frekvencia Core i9-9820X klesne na nominálnu hodnotu 3,3 GHz.
Keď už hovoríme o tom, ako sú nové desaťjadrové procesory LGA2066 lepšie ako staré Core i9-7900X, nemôžeme si pomôcť, ale pripomenúť prechod na používanie efektívnejšieho interného tepelného rozhrania. Uzáver na odvod tepla je teraz prispájkovaný k matrici podobným spôsobom ako Coffee Lake Refresh. Intel hovorí, že vďaka tomu sú nové procesory chladené efektívnejšie a pracujú pri nižších teplotách, no sú tu dve výhrady. Po prvé, spájka, ktorú Intel používa, nie je medzi overclockermi obzvlášť populárna, pretože je menej účinná ako tekutý kov. A po druhé, teraz je postup skalpovania pre väčšinu nadšencov nedostupný: bolo veľmi ťažké odstrániť kryt bez poškodenia procesora, takže je mimoriadne ťažké zlepšiť existujúce tepelné rozhranie.
Na záver príbehu o vlastnostiach Core i9-9900X a Core i9-9820X stojí za zmienku ceny. Tu Intel nepredviedol žiadnu fantáziu a cenu staršieho desaťjadrového Core i9-9900X stanovil na rovnakých 989 dolárov, aké si vypýtal za procesor Core i9-7900X patriaci predchádzajúcej generácii. Core i9-9820X ale stojí o 100 dolárov menej, čo z neho robí atraktívnejšiu ponuku pre nadšencov, pretože o 15 % menšia vyrovnávacia pamäť L3 pravdepodobne nebude mať žiadny významný vplyv na výkon a nominálne rýchlosti hodín pre skutočných nadšencov s vysokým výkonom. nemajú žiadne významy.
Zdroj: 3dnews.ru