S prihodom sedme generacije procesorjev Intel Core je marsikomu postalo jasno, da je strategija »Tick-tock«, ki ji je Intel sledil ves ta čas, spodletela. Obljuba o zmanjšanju tehnološkega procesa s 14 na 10 nm je ostala obljuba, začela se je dolga doba "Taka" Skylake, med katero se je zgodilo Kaby Lake (sedma generacija), nenadno Coffee Lake (osma) z rahlo spremembo tehnološkega procesa s 14 nm na 14 nm+ in celo Coffee Lake Refresh (deveti). Zdi se, da je Intel res potreboval malo odmora za kavo. Posledično imamo na eni strani več procesorjev različnih generacij, ki temeljijo na isti mikroarhitekturi Skylake. In Intelova zagotovila, da je vsak nov procesor boljši od prejšnjega, na drugi strani. Res je, ni čisto jasno, zakaj točno ...
Pa se vrnimo k našim generacijam. In poglejmo, v čem se razlikujejo.
Kaby jezero
Pojav procesorjev v maloprodaji se je zgodil v začetku leta 2017. Kaj je novega v tej družini v primerjavi s predhodnikom? Najprej je to novo grafično jedro - Intel UHD 630. Plus podpora za pomnilniško tehnologijo Intel Optane (3D Xpoint), pa tudi nov nabor čipov serije 200 (6. generacija je delala s serijo 100). In to so vse res zanimive novosti.
Kava jezero
Osma generacija s kodnim imenom Coffee Lake je bila izdana konec leta 8. Pri procesorjih te generacije so dodali jedra in sorazmerno tretjenivojski predpomnilnik, Turbo Boost dvignili za 2017 megahercev, dodali podporo za DDR200-4 (prej je bil DDR2666-4), ukinili pa so podporo za DDR2400. Grafično jedro je ostalo enako, a je dobilo 3 MHz. Za vsa povečanja frekvenc smo morali plačati s povečanjem toplotnega paketa na 50 vatov. In seveda novi nabor čipov serije 95. Slednje sploh ni bilo potrebno, saj je dovolj kmalu strokovnjakom uspelo lansirati to družino na naborih čipov serije 300, čeprav so predstavniki Intela izjavili, da je to zaradi zasnove napajalnih vezij nemogoče. Pozneje pa je Intel uradno priznal, da je bil narobe. Kaj je torej novega v 100. družini? Pravzaprav je videti bolj kot običajna osvežitev z dodatkom jeder in frekvenc.
Coffee Lake Refresh
ha! Tukaj je osvežitev za nas! V četrtem četrtletju 2018 je bila izdana 9. generacija procesorjev Coffee Lake, opremljena s strojno zaščito pred nekaterimi ranljivostmi Meltdown/Spectre. Spremembe strojne opreme novih čipov ščitijo pred Meltdown V3 in L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Spremembe programske opreme in mikrokode ščitijo pred napadi Spectre V2, Meltdown V3a in V4. Zaščita pred Spectre V1 bo še naprej popravljena na ravni operacijskega sistema. Uvedba popravkov na ravni čipa bi morala zmanjšati vpliv programskih popravkov na zmogljivost procesorja. Toda Intel je vse to veselje z zaščitami implementiral le v procesorje za množični trg: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Vsi ostali, vključno s strežniškimi rešitvami, niso bili deležni strojne zaščite. Prvič v zgodovini potrošniških procesorjev Intel procesorji Coffee Lake Refresh podpirajo do 128 GB RAM-a. In to je to, nič več sprememb.
Kaj imamo na koncu? Dve leti osvežitev, igranja z jedri in frekvencami ter niz manjših izboljšav. Zelo sem želel objektivno oceniti in primerjati uspešnost glavnih predstavnikov teh družin. Torej, ko sem imel pri roki nabor od sedme do devete generacije – našima i7-7700 in i7-7700k so se nedavno pridružili novi i7-8700, i7-9700k in i9-9900k, sem izkoristil situacijo in naredil pet različnih Procesorji Intel Core kažejo, česa so sposobni.
Testiranje
Pri testiranju sodeluje pet procesorjev Intel: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Značilnosti delovanja platform
Procesorji Intel i7-8700, i7-9700k in i9-9900k imajo enako osnovno konfiguracijo:
- Matična plošča: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston 2 kosa, skupaj 32 GB.
- SSD disk: 240 GB Patriot Burst 2 kosa v RAID 1 (z leti razvita navada).
Na isti platformi delujeta tudi procesorja Intel i7-7700 in i7-7700k:
- Matična plošča: Asus H110T (BIOS 3805),
- RAM: 8 GB DDR4-2400MT/s Kingston 2 kosa, skupaj 16 GB.
- SSD disk: 240 GB Patriot Burst 2 kosa v RAID 1.
Uporabljamo po meri izdelano ohišje, ki je visoko 1,5 enote. V njih so štiri ploščadi.
Programski del: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Izvedene optimizacije glede na standardno namestitev: dodane možnosti za zagon jedra elevator=noop selinux=0.
Testiranje se izvaja z vsemi popravki iz napadov Spectre, Meltdown in Foreshadow, prenesenimi v to jedro. Možno je, da se bodo rezultati testiranja na novejših in aktualnejših jedrih Linuxa razlikovali od pridobljenih in bodo rezultati boljši. Toda, prvič, osebno imam raje CentOS 7, in drugič, RedHat aktivno podpira inovacije, povezane s podporo strojne opreme iz novih jeder v svoj LTS. To je tisto kar upam :)
Testi, ki se uporabljajo za raziskave
- sysbench
- Geekbench
- Preskusni paket Phoronix
Test Sysbench
Sysbench je paket testov (ali benchmarkov) za ocenjevanje zmogljivosti različnih računalniških podsistemov: procesor, RAM, naprave za shranjevanje podatkov. Test je večniten, na vseh jedrih. V tem testu sem meril dva indikatorja:
- Dogodki hitrosti procesorja na sekundo - število operacij, ki jih procesor izvede na sekundo: višja kot je vrednost, bolj produktivni je sistem.
- Splošna statistika skupno število dogodkov - skupno število zaključenih dogodkov. Višja kot je številka, bolje je.
Geekbench test
Paket testov, izvedenih v enonitnem in večnitnem načinu. Posledično se za oba načina izda določen indeks učinkovitosti. Spodaj so povezave do rezultatov testov. V tem testu si bomo ogledali dva glavna kazalnika:
— Single-Core Score — enonitni testi.
- Multi-Core Score - večnitni testi.
Merske enote: abstraktne "papige". Več "papagajev", bolje je.
Testna zbirka Phoronix
Phoronix Test Suite je zelo bogat nabor testov. Kljub temu, da so bili izvedeni vsi testi iz paketa pts/cpu, bom predstavil le rezultate tistih, ki so se meni osebno zdeli še posebej zanimivi, še posebej, ker rezultati izpuščenih testov samo utrjujejo splošni trend.
Skoraj vsi tukaj predstavljeni testi so večnitni. Edina izjema sta dva od njih: enonitni testi Himeno in LAME MP3 Encoding.
V teh testih velja, da višja kot je številka, tem bolje.
- John the Ripper večnitni test ugibanja gesel. Vzemimo kripto algoritem Blowfish. Meri število operacij na sekundo.
- Himeno test je linearni Poissonov merilnik tlaka, ki uporablja metodo Jacobijeve točke.
- Stiskanje 7-Zip - preizkus 7-Zip z uporabo p7zip z integrirano funkcijo testiranja zmogljivosti.
- OpenSSL je nabor orodij, ki izvajajo protokola SSL (plast varnih vtičnic) in TLS (varnost transportne plasti). Meri zmogljivost RSA 4096-bitnega OpenSSL.
- Apache Benchmark – Test meri, koliko zahtev na sekundo lahko obravnava določen sistem, ko izvede 1 zahtev, pri čemer se 000 zahtev izvaja hkrati.
In v teh, če je manj, je bolje
- C-Ray preizkuša zmogljivost procesorja pri izračunih s plavajočo vejico. Ta preizkus je večniten (16 niti na jedro), posname 8 žarkov iz vsake slikovne pike za izravnavo in ustvari sliko 1600x1200. Izmeri se čas izvedbe testa.
- Vzporedno stiskanje BZIP2 – Preizkus meri čas, potreben za stiskanje datoteke (paket .tar izvorne kode jedra Linux) z uporabo stiskanja BZIP2.
- Kodiranje avdio in video podatkov. Preskus kodiranja LAME MP3 se izvaja v eni sami niti, medtem ko se preizkus ffmpeg x264 izvaja v več nitih. Izmeri se čas, potreben za dokončanje testa.
Kot lahko vidite, je paket za testiranje sestavljen iz čisto sintetičnih testov, ki vam omogočajo, da pokažete razliko med procesorji pri izvajanju določenih nalog, na primer klikanje gesel, kodiranje medijske vsebine, kriptografija.
Sintetični test, v nasprotju s testom, ki se izvaja v pogojih, ki so blizu realnosti, lahko zagotovi določeno čistost poskusa. Pravzaprav je zato izbira padla na sintetiko.
Možno je, da boste pri reševanju določenih problemov v bojnih razmerah lahko dobili izjemno zanimive in nepričakovane rezultate, vendar bo še vedno "splošna temperatura v bolnišnici" čim bližje tisti, ki sem jo dobil iz rezultatov testa. Možno je tudi, da bi lahko dosegel boljše rezultate, če bi pri testiranju procesorjev 9. generacije onemogočil zaščito Spectre/Meltdown. Ampak, če pogledam naprej, bom rekel, da so se že izkazali kot odlični.
Spojler: jedra, niti in frekvence bodo vladale.
Že pred testiranjem sem natančno preučil arhitekturo teh družin procesorjev, zato sem pričakoval, da bistvenih razlik med testiranci ne bo. Poleg tega ne toliko pomembno kot izjemno: zakaj čakati na zanimive kazalnike v testih, če meritve izvajate na procesorjih, ki so v bistvu zgrajeni na enem jedru. Moja pričakovanja so bila izpolnjena, vendar se nekatere stvari vseeno niso izkazale tako, kot sem mislil ...
In zdaj, pravzaprav, rezultati testa.
Rezultat je povsem logičen: kdor ima več tokov in višjo frekvenco, dobi točke. V skladu s tem sta i7-8700 in i9-9900k pred nami. Vrzel med i7-7700 in i7-7700k je 10% v enonitnih in večnitnih testih. I7-7700 zaostaja za i7-8700 za 38% in za i9-9900k za 49%, torej skoraj 2-krat, hkrati pa je zaostanek za i7-9700k le 15%.
Povezave do rezultatov testiranja:
Rezultati testov iz zbirke testov Phoronix
V testu John The Ripper je razlika med bratoma dvojčkoma i7-7700 in i7-7700k 10% v korist "k", zaradi razlike v Turboboostu. Procesorja i7-8700 in i7-9700k imata zelo majhno razliko. I9-9900k prekaša vse z več niti in višjim taktom. Skoraj dvojno število dvojčkov.
Najbolj zanimiv se mi zdi rezultat C-Ray testa. Prisotnost tehnologije Hyper-Treading v i9-9900k v tem večnitnem testu daje le rahlo povečanje v primerjavi z i7-9700k. Toda dvojčka sta skoraj dvakrat zaostala za vodilnim.
Pri enonitnem testu Himeno razlika ni tako velika. Med 8. in 9. generacijo dvojčkov je opazen razkorak: i9-9900k ju prekaša za 18 % oziroma 15 %. Razlika med i7-8700 in i7-9700k je stopnja napake.
Dvojčka opravita test stiskanja 7zip 44-48% slabše od vodilnega i9-9900k. Zaradi večjega števila niti je i7-8700 boljši od i7-9700k za 9 %. A to ni dovolj za prehitevanje i9-9900k, zato vidimo skoraj 18-odstotni zaostanek.
Preizkus časa stiskanja z uporabo algoritma BZIP2 kaže podobne rezultate: tokovi zmagajo.
Kodiranje MP3 je "lestvica" z največjo maržo 19,5 %. Toda v testu ffmpeg i9-9900k izgubi proti i7-8700 in i7-9700k, vendar premaga dvojčka. Ta test sem večkrat ponovil za i9-9900k, vendar je rezultat vedno enak. To je že nepričakovano :) V večnitnem testu je najbolj večniten izmed preizkušenih procesorjev pokazal tako nizek rezultat, nižji kot pri 9700k in 8700. Za ta pojav ni jasnih razlag in tudi ne ne želim delati predpostavk.
Test openssl prikazuje "lestev" z vrzeljo med drugo in tretjo prečko. Razlika med dvojčkoma in vodilnim i9-9900k je od 42% do 47%. Razlika med i7-8700 in i9-9900k je 14 %. Glavna stvar so pretoki in frekvence.
Na testu Apache je i7-9700k prekašal vse, tudi i9-9900k (6%). Toda na splošno razlika ni bistvena, čeprav je razlika med najslabšim rezultatom i7-7700 in najboljšim rezultatom i7-9700k 24-odstotna.
Na splošno je i9-9900k vodilni v večini testov, ne uspe le v ffmpeg. Če boste delali z videom, je bolje vzeti i7-9700k ali i7-8700. Na drugem mestu v skupnem seštevku je i7-9700k, nekoliko zaostaja za vodilnim, pri testih ffmpeg in apache pa celo prednjači. Zato z gotovostjo priporočam njega in i9-9900k tistim, ki redno doživljajo velik priliv uporabnikov na spletno mesto. Procesorji ne bi smeli odpovedati. O videu sem že rekel.
I7-8700 se dobro obnese v testih Sysbench, 7zip in ffmpeg.
V vseh testih je i7-7700k boljši od i7-7700 od 2% do 14%, v ffmpeg testu 16%.
Naj vas spomnim, da nisem delal nobenih optimizacij razen tistih, ki so bile navedene na začetku, kar pomeni, da boste ob namestitvi čistega sistema na Dedika, ki ste ga sveže kupili pri nas, dobili popolnoma enake rezultate.
Jedra, niti, frekvence - naše vse
Na splošno so bili rezultati predvidljivi in pričakovani. V skoraj vseh testih se pojavi "stopnišče v nebesa", ki dokazuje odvisnost zmogljivosti od števila jeder, niti in frekvenc: več tega, boljši rezultati.
Ker so vsi testni predmeti v bistvu osvežitve istega jedra v istem proizvodnem procesu in nimajo temeljnih arhitekturnih razlik, nismo mogli pridobiti "osupljivih" dokazov, da so procesorji kvalitativno drugačni med seboj.
Razlika med procesorjema i7-9700k in i9-9900k v vseh testih, razen Sysbench, se nagiba k ničli, saj se v bistvu razlikujejo le po prisotnosti tehnologije Hyper-Threading in sto dodatnih megahercev v načinu Turbo Boost za i9-9900k. Pri testu Sysbench je ravno nasprotno: ne odloča število jeder, temveč število niti.
Med i7-7700(k) in i9-9900k je v večnitnih testih zelo velik razkorak, ponekod tudi dvakrat večji. Obstaja tudi razlika med i7-7700 in i7-7700k - dodatnih 300 MHz slednjemu doda okretnost.
Prav tako ne morem govoriti o kvalitativnem vplivu velikosti predpomnilnika na rezultate testov - imamo, kar imamo. Še več, omogočena zaščita družine Spectre/Meltdown bi morala bistveno zmanjšati vpliv njenega obsega na rezultate testiranja, vendar to ni gotovo. Če dragi bralec od našega marketinškega oddelka zahteva »kruh in cirkus«, vam bom z veseljem napumpal testiranje z onemogočeno varnostjo.
Pravzaprav, če bi mene vprašali: kateri procesor bi izbrali? — Najprej bi preštel denar v žepu in izbral tistega, ki ga ima dovolj. Skratka, od točke A do točke B se da priti z žigulijem, a z mercedesom je še vedno hitreje in prijetneje. Procesorji na enaki arhitekturi bodo tako ali drugače kos enakemu obsegu nalog – nekateri prav dobro, drugi odlično. Da, kot je pokazalo testiranje, med njimi ni globalnih razlik. Toda vrzel med i7 in i9 ni izginila.
Pri izbiri procesorja za nekatere posebne, visoko specializirane naloge, kot je delo z mp3, prevajanje iz virov ali upodabljanje tridimenzionalnih prizorov z lahko obdelavo, se je smiselno osredotočiti na uspešnost ustreznih testov. Na primer, oblikovalci lahko takoj pogledajo i7-9700k in i9-9900k, za zapletene izračune pa vzamejo procesor s tehnologijo Hyper-Threading, torej kateri koli procesor, razen i7-9700k. Tukaj vladajo tokovi.
Zato vam svetujem, da ob upoštevanju specifikacij izberete tisto, kar si lahko privoščite, in zadovoljni boste.
Pri testiranju so bili uporabljeni strežniki na osnovi procesorjev i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k in i9-9900k z . Katero koli od njih lahko naročite s 5% popustom za 3 mesece - kontakt s kodnim izrazom "Jaz sem iz Habra." Pri letnem plačilu minus še 10%.
Ves večer v areni , sistemski skrbnik FirstDEDIC
Vir: www.habr.com