Med tillkomsten av den sjunde generationens Intel Core-processorer blev det klart för många att "Tick-tock"-strategin som Intel hade följt hela tiden hade misslyckats. Löftet att minska den tekniska processen från 14 till 10 nm förblev ett löfte, den långa eran av "Taka" Skylake började, under vilken Kaby Lake (sjunde generationen), plötsligt Coffee Lake (åttonde) hände med en liten förändring i den tekniska processen från 14 nm till 14 nm+ och även Coffee Lake Refresh (nionde). Det verkar som att Intel verkligen behövde en liten fikapaus. Som ett resultat har vi flera processorer av olika generationer, som är baserade på samma Skylake-mikroarkitektur, å ena sidan. Och Intels försäkringar om att varje ny processor är bättre än den tidigare, å den andra. Det är sant, det är inte så klart varför exakt...
Så låt oss gå tillbaka till våra generationer. Och låt oss se hur de skiljer sig åt.
Kaby Lake
Uppkomsten av processorer i detaljhandeln ägde rum i början av 2017. Vad är nytt i den här familjen jämfört med föregångaren? Först och främst är detta en ny grafikkärna - Intel UHD 630. Plus stöd för Intel Optane-minnesteknik (3D Xpoint), samt en ny 200-serie chipset (den 6:e generationen fungerade med 100-serien). Och det är alla de riktigt intressanta innovationerna.
Coffee Lake
Den 8:e generationen, med kodnamnet Coffee Lake, släpptes i slutet av 2017. I processorer av denna generation lades kärnor och proportionellt tredje nivås cache till, Turbo Boost höjdes med 200 megahertz, stöd för DDR4-2666 lades till (tidigare fanns det DDR4-2400), men stödet för DDR3 skars bort. Grafikkärnan förblev densamma, men den fick 50 MHz. För alla ökningar av frekvenser fick vi betala genom att öka värmepaketet till 95 watt. Och, naturligtvis, den nya 300-seriens chipset. Det senare var inte alls nödvändigt, eftersom snart nog specialister kunde lansera denna familj på 100-seriens chipset, även om Intel-representanter sa att detta var omöjligt på grund av utformningen av strömkretsar. Senare erkände Intel dock officiellt att det var fel. Så vad är nytt i den åttonde familjen? I själva verket ser det mer ut som en vanlig uppdatering med tillägg av kärnor och frekvenser.
Coffee Lake Refresh
ha! Här är en uppfräschning för oss! Under fjärde kvartalet 2018 släpptes 9:e generationens Coffee Lake-processorer, utrustade med hårdvaruskydd mot vissa Meltdown/Spectre-sårbarheter. Hårdvaruändringar som gjorts på de nya chipsen skyddar mot Meltdown V3 och L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Program- och mikrokodändringar skyddar mot Spectre V2, Meltdown V3a och V4 attacker. Skydd mot Spectre V1 kommer att fortsätta att patchas på operativsystemnivå. Införandet av patchar på chipnivå bör minska effekten av programvarukorrigeringar på processorprestanda. Men Intel implementerade all denna glädje med skydd endast i processorer för massmarknadssegmentet: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Alla andra, inklusive serverlösningar, fick inte hårdvaruskydd. För första gången i historien om Intels konsumentprocessorer stöder Coffee Lake Refresh-processorer upp till 128 GB RAM. Och det är det, inga fler förändringar.
Vad har vi i slutändan? Två år av uppdateringar, lek med kärnor och frekvenser, plus en uppsättning mindre förbättringar. Jag ville verkligen objektivt utvärdera och jämföra prestandan för de viktigaste företrädarna för dessa familjer. Så när jag hade en uppsättning av sjunde till nionde generationen till hands - våra i7-7700 och i7-7700k fick nyligen sällskap av de fräscha i7-8700, i7-9700k och i9-9900k, tog jag fördel av situationen och gjorde fem olika Intel Core-processorer visar vad de kan.
testning
Fem Intel-processorer är inblandade i testning: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.
Prestandaegenskaper för plattformar
Intel i7-8700, i7-9700k och i9-9900k-processorer har samma grundläggande konfiguration:
- Moderkort: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
- RAM: 16 GB DDR4-2400 MT/s Kingston 2 stycken, totalt 32 GB.
- SSD-enhet: 240 GB Patriot Burst 2 stycken i RAID 1 (en vana som utvecklats under åren).
Intel i7-7700 och i7-7700k-processorer körs också på samma plattform:
- Moderkort: Asus H110T (BIOS 3805),
- RAM: 8 GB DDR4-2400MT/s Kingston 2 stycken, totalt 16 GB.
- SSD-enhet: 240 GB Patriot Burst 2 stycken i RAID 1.
Vi använder skräddarsydda chassi som är 1,5 enheter höga. De rymmer fyra plattformar.
Mjukvarudel: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Ядро: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Gjorde optimeringar i förhållande till standardinstallationen: tillagda alternativ för att starta kärnans elevator=noop selinux=0.
Testning utförs med alla patchar från Spectre-, Meltdown- och Foreshadow-attackerna backporterade till denna kärna. Det är möjligt att testresultaten på nyare och mer aktuella Linux-kärnor kan skilja sig från de erhållna, och resultaten blir bättre. Men för det första föredrar jag personligen CentOS 7, och för det andra backporterar RedHat aktivt innovationer relaterade till hårdvarustöd från nya kärnor till sin LTS. Det är vad jag hoppas :)
Tester som används för forskning
- sysbench
- Geekbench
- Phoronix Test Suite
Sysbench test
Sysbench är ett paket med tester (eller riktmärken) för att bedöma prestanda hos olika datorundersystem: processor, RAM, datalagringsenheter. Testet är flertrådigt, på alla kärnor. I det här testet mätte jag två indikatorer:
- CPU-hastighetshändelser per sekund - antalet operationer som utförs av processorn per sekund: ju högre värde, desto mer produktivt är systemet.
- Allmän statistik totalt antal evenemang - totalt antal genomförda evenemang. Ju högre siffra, desto bättre.
Geekbench test
Ett paket med tester utförda i enkel- och flertrådigt läge. Som ett resultat utfärdas ett visst prestationsindex för båda lägena. Nedan finns länkar till testresultat. I detta test kommer vi att titta på två huvudindikatorer:
— Single-Core Score — entrådiga tester.
- Multi-Core Score - flertrådiga tester.
Måttenheter: abstrakta "papegojor". Ju fler "papegojor", desto bättre.
Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite är en mycket rik uppsättning tester. Trots att alla tester från pts/cpu-paketet genomfördes kommer jag bara att presentera resultaten av de som jag personligen tyckte var särskilt intressanta, speciellt eftersom resultaten från de utelämnade testerna bara förstärker den allmänna trenden.
Nästan alla tester som presenteras här är flertrådade. De enda undantagen är två av dem: enkeltrådade tester Himeno och LAME MP3 Encoding.
I dessa tester, ju högre siffra, desto bättre.
- John the Ripper flertrådigt gissningstest för lösenord. Låt oss ta Blowfish-krypteringsalgoritmen. Mäter antalet operationer per sekund.
- Himeno-testet är en linjär Poisson-trycklösare som använder Jacobi-punktmetoden.
- 7-Zip-komprimering - 7-Zip-test med p7zip med integrerad prestandatestfunktion.
- OpenSSL är en uppsättning verktyg som implementerar protokollen SSL (Secure Sockets Layer) och TLS (Transport Layer Security). Mäter prestandan för RSA 4096-bitars OpenSSL.
- Apache Benchmark - Testet mäter hur många förfrågningar per sekund ett givet system kan hantera när det körs 1 000 000 förfrågningar, med 100 förfrågningar som körs samtidigt.
Och i dessa, om mindre är bättre
- C-Ray testar CPU-prestanda på flyttalsberäkningar. Detta test är flertrådigt (16 trådar per kärna), kommer att skjuta 8 strålar från varje pixel för kantutjämning och generera en 1600x1200 bild. Testets genomförandetid mäts.
- Parallell BZIP2-komprimering - Testet mäter den tid som krävs för att komprimera en fil (Linux-kärnan källkod .tar-paket) med BZIP2-komprimering.
- Kodning av ljud- och videodata. LAME MP3-kodningstestet körs i en enda tråd, medan ffmpeg x264-testet körs flertrådigt. Den tid det tar att slutföra testet mäts.
Som du kan se består testsviten av rent syntetiska tester som låter dig visa skillnaden mellan processorer när du utför vissa uppgifter, till exempel att klicka på lösenord, koda medieinnehåll, kryptografi.
Ett syntetiskt test, i motsats till ett test som utförs under förhållanden nära verkligheten, kan säkerställa en viss renhet av experimentet. Det var faktiskt därför valet föll på syntetmaterial.
Det är möjligt att när du löser särskilda problem i stridsförhållanden kommer du att kunna få extremt intressanta och oväntade resultat, men fortfarande kommer den "allmänna temperaturen på sjukhuset" att vara så nära som möjligt vad jag fick från testresultaten. Det är också möjligt att om jag inaktiverar Spectre/Meltdown-skydd när jag testar 9:e generationens processorer, kan jag få bättre resultat. Men när vi ser framåt kommer jag att säga att de redan har visat sig vara utmärkta.
Spoiler: kärnor, trådar och frekvenser kommer att styra.
Redan innan testet studerade jag noggrant arkitekturen för dessa processorfamiljer, så jag förväntade mig att det inte skulle finnas några signifikanta skillnader mellan testpersonerna. Dessutom, inte så mycket viktigt som extraordinärt: varför vänta på intressanta indikatorer i tester om du utför mätningar på processorer byggda i huvudsak på en enda kärna. Mina förväntningar uppfylldes, men vissa saker blev ändå inte riktigt som jag trodde...
Och nu, faktiskt, testresultaten.
Resultatet är ganska logiskt: den som har fler streams och en högre frekvens får poäng. Följaktligen ligger i7-8700 och i9-9900k före. Gapet mellan i7-7700 och i7-7700k är 10 % i enkel- och flertrådiga tester. i7-7700 släpar efter i7-8700 med 38 % och från i9-9900k med 49 %, det vill säga nästan 2 gånger, men samtidigt är eftersläpningen efter i7-9700k bara 15 %.
Länkar till testresultat:
Testresultat från The Phoronix Test Suite
I John The Ripper-testet är skillnaden mellan tvillingbröderna i7-7700 och i7-7700k 10% till förmån för "k", på grund av skillnaden i Turboboost. I7-8700- och i7-9700k-processorerna har väldigt liten skillnad. i9-9900k överträffar alla med fler trådar och högre klockhastighet. Nästan dubbelt så många tvillingar.
Resultatet av C-Ray-testet verkar vara det mest intressanta. Närvaron av Hyper-Treading-teknologi i i9-9900k i detta flertrådiga test ger endast en liten ökning jämfört med i7-9700k. Men tvillingarna var nästan 2 gånger efter ledaren.
I det entrådiga Himeno-testet är skillnaden inte så stor. Det finns ett märkbart gap mellan den 8:e och 9:e generationen från tvillingarna: i9-9900k överträffar dem med 18 % respektive 15 %. Skillnaden mellan i7-8700 och i7-9700k är felnivån.
Tvillingarna klarar 7zip-kompressionstestet 44-48% sämre än ledaren i9-9900k. På grund av det högre antalet trådar överträffar i7-8700 i7-9700k med 9 %. Men detta räcker inte för att köra om i9-9900k, så vi ser en eftersläpning på nästan 18%.
Komprimeringstidstestet med BZIP2-algoritmen visar liknande resultat: strömmar vinner.
MP3-kodning är en "stege" med en maximal marginal på 19,5 %. Men i ffmpeg-testet förlorar i9-9900k mot i7-8700 och i7-9700k, men slår tvillingarna. Jag upprepade detta test flera gånger för i9-9900k, men resultatet är alltid detsamma. Detta är redan oväntat :) I det flertrådade testet visade den mest flertrådiga av de testade processorerna ett så lågt resultat, lägre än det för 9700k och 8700. Det finns inga tydliga förklaringar till detta fenomen, och jag gör det inte vill inte göra antaganden.
Openssl-testet visar en "stege" med ett mellanrum mellan andra och tredje stegpinnen. Skillnaden mellan tvillingarna och ledaren i9-9900k är från 42% till 47%. Skillnaden mellan i7-8700 och i9-9900k är 14 %. Huvudsaken är flöden och frekvenser.
I Apache-testet överträffade i7-9700k alla, inklusive i9-9900k (6%). Men generellt sett är skillnaden inte signifikant, även om det finns en skillnad på 7 % mellan det sämsta resultatet på i7700-7 och det bästa resultatet på i9700-24k.
Generellt sett är i9-9900k ledande i de flesta tester och misslyckas bara i ffmpeg. Om du ska arbeta med video är det bättre att ta en i7-9700k eller i7-8700. På andra plats i den totala ställningen är i7-9700k, något bakom ledaren, och till och med före i ffmpeg- och apache-testerna. Så jag rekommenderar den och i9-9900k med tillförsikt till dem som regelbundet upplever stora tillströmningar av användare på sajten. Processorer bör inte misslyckas. Jag har redan sagt om videon.
i7-8700 presterar bra i Sysbench-, 7zip- och ffmpeg-testerna.
I alla tester är i7-7700k bättre än i7-7700 från 2 % till 14 %, i ffmpeg-testet 16 %.
Låt mig påminna dig om att jag inte gjorde några andra optimeringar än de som anges i början, vilket innebär att när du installerar ett rent system på en Dedik du nyligen köpt av oss, kommer du att få exakt samma resultat.
Kärnor, trådar, frekvenser - vårt allt
Generellt sett var resultaten förutsägbara och förväntade. I nästan alla tester visas en "trappa till himlen", som visar prestandaberoendet på antalet kärnor, trådar och frekvenser: mer av detta, bättre resultat.
Eftersom alla testpersoner i huvudsak är uppdateringar av samma kärna i samma tillverkningsprocess och inte har några grundläggande arkitektoniska skillnader, kunde vi inte få "fantastiska" bevis för att processorerna är kvalitativt olika varandra.
Skillnaden mellan i7-9700k och i9-9900k-processorerna i alla tester utom Sysbench tenderar att vara noll, eftersom de i huvudsak skiljer sig endast i närvaro av Hyper-Threading-teknik och ytterligare hundra megahertz i Turbo Boost-läge för i9-9900k. I Sysbench-testet är det precis tvärtom: det är inte antalet kärnor som avgör, utan antalet trådar.
Det finns ett mycket stort gap i flertrådiga tester mellan i7-7700(k) och i9-9900k, på vissa ställen så mycket som dubbelt så mycket. Det finns också en skillnad mellan i7-7700 och i7-7700k - de extra 300 MHz tillför smidighet till den senare.
Jag kan inte heller prata om den kvalitativa inverkan av cacheminnets storlek på testresultat - vi har vad vi har. Dessutom bör det aktiverade skyddet av Spectre/Meltdown-familjen avsevärt minska effekten av dess volym på testresultaten, men detta är inte säkert. Om en kär läsare efterfrågar "bröd och cirkus" från vår marknadsavdelning, pumpar jag gärna tester med säkerhet inaktiverad.
Egentligen, om du frågade mig: vilken processor skulle du välja? — Jag skulle först räkna pengarna i fickan och välja den som räcker. Kort sagt, du kan ta dig från punkt A till punkt B i en Zhiguli, men i en Mercedes är det fortfarande snabbare och trevligare. Processorer baserade på samma arkitektur kommer, på ett eller annat sätt, att klara av samma antal uppgifter - vissa bara bra och andra utmärkta. Ja, som tester har visat finns det inga globala skillnader mellan dem. Men gapet mellan i7 och i9 har inte försvunnit.
När man väljer en processor för vissa specifika, mycket specialiserade uppgifter, som att arbeta med mp3, kompilera från källor eller rendera tredimensionella scener med ljusbearbetning, är det vettigt att fokusera på prestandan för motsvarande tester. Till exempel kan designers omedelbart titta på i7-9700k och i9-9900k, och för komplexa beräkningar ta en processor med Hyper-Threading-teknik, det vill säga vilken processor som helst förutom i7-9700k. Strömmar härskar här.
Så jag råder dig att välja vad du har råd med, med hänsyn till specifikationerna, och du kommer att vara nöjd.
Testerna använde servrar baserade på i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k och i9-9900k-processorer med . Vilken som helst av dem kan beställas med 5% rabatt i 3 månader - kontakta med kodfrasen "Jag kommer från Habr." Vid årlig betalning minus ytterligare 10 %.
Hela kvällen i arenan , systemadministratör FirstDEDIC
Källa: will.com