英特爾在一年半多前推出了 LGA2066 平台和 Skylake-X 系列處理器。最初，該解決方案的目標是 HEDT 領域，即為創建和處理內容的用戶提供的高效能係統，因為與 Kaby 的常見代表相比，Skylake-X 包含更多數量的計算核心湖和咖啡湖家庭。
然而，自從Skylake-X推出以來，處理器市場的格局已經發生了巨大的變化，如今價格相當實惠的CPU可以有16個甚至18個處理核心，而有前景的主流CPU，應該會在年內發布。今年，可以有十個甚至十二個核心。這是否會讓 Skylake-X 成為一個無用的晶片？很可能不會。首先，該系列的代表產品有2066核心和XNUMX核心的產品，近期市場上肯定不會出現這樣的大眾選擇。其次，LGAXNUMX 平台還具有區別於傳統消費級處理器的其他優勢，例如記憶體通道數量和可用 PCI Express 通道的優勢。
因此，這家微處理器巨頭去年底對Skylake-X系列進行的外觀更新似乎很合乎邏輯——它完全符合英特爾的年度發佈時間表。然而，該製造商對其HEDT新產品的態度卻有些令人驚訝：該公司不僅沒有修改價格，而且拒絕向IT媒體提供處理器樣品，僅限於正式演示和隨後開始銷售。
顯然，該公司認為新的 Skylake-X 是次要且無趣的產品，但我們從根本上不同意這種說法。是的，此型號系列代表的計算核心數量在更新過程中沒有增加。然而，它們也包含其他有趣的改進：新產品提高了時脈速度，增加了 L3 快取容量，並改進了內部熱介面。因此，我們還是決定關註一下更新後的Skylake-X，其中我們得到了Regard電腦商店的大力幫助，同意提供一對新的LGA2066十核處理器進行研究：Core i9-9820X和酷睿i9-9900X 。
此外，從Skylake-X Refresh發布的那一刻起，我們就一直被這樣一個問題所困擾：為什麼Intel為老款的十核HEDT處理器選擇了一個與流行的八核Core i9-9900K相似的名稱？這是什麼意思？現在我們有機會弄清楚...
Skylake-X 刷新陣容
英特爾早在去年2066月就宣布推出新款LGA9處理器，型號為千九系列。新產品包括七款型號：六款Core i10系列處理器，核心數從18到7個，以及一款八核心Core i2066型號，有條件的入門級處理器。新一代LGA1151沒有六核心或四核心處理器，考慮到LGA2vXNUMX平台能力的快速成長，這並不奇怪。
| 核心/線程 | 基頻，GHz | 睿頻頻率，GHz | 三級緩存，MB | Память | TDP，電壓 | Цена | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-9980XE | 18/36 | 3,0 | 4,5 | 24,75 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 979 |
| Core i9-9960X | 16/32 | 3,1 | 4,5 | 22,0 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 684 |
| Core i9-9940X | 14/28 | 3,3 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 387 |
| Core i9-9920X | 12/24 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $ 1 189 |
| Core i9-9900X | 10/20 | 3,5 | 4,5 | 19,25 | DDR4-2666 | 165 | $989 |
| Core i9-9820X | 10/20 | 3,3 | 4,2 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $889 |
| Core i7-9800X | 8/16 | 3,8 | 4,5 | 16,5 | DDR4-2666 | 165 | $589 |
與先前的 Skylake-X 200 系列型號相比，表中列出的處理器最顯著的變化是時脈速度的提高。標稱頻率增加了 600-200 MHz，開啟 Turbo 模式時達到的最大頻率增加了 300-1,375 MHz。此外，該系列的年輕代表還增加了三級快取的容量。此前，它是根據「每個核心 2 MB」的規則計算的，但現在每個核心最多可以擁有大約 7 MB 的快取。最後，八核心酷睿 i9800-44X 的 PCI Express 控制器已完全解鎖，因此該處理器可以使用所有 10 個通道，而這些通道以前僅在具有 XNUMX 個或更多核心的處理器中可用。
然而，所有這些令人愉悅的變化都導致熱量產生的增加。雖然第一代 Skylake-X 的熱封裝限制為 140 W，但新處理器將 TDP 特性提高到 165 W。換句話說，如果要為新處理器分配更高的頻率，而無需對其生產所用的 14 奈米技術製程進行任何根本性改變，您就必須付出擴大的能源和熱量限制的代價。
誠然，英特爾自己聲稱推出了代號為 14++ nm 的第三版生產技術，現在用於生產 Coffee Lake 和 Coffee Lake Refresh 處理器，使得提高速度特性成為可能。如果不是這樣，熱量釋放可能會更高。但沒有理由擔心新的 Skylake-X 可能容易過熱。改良的熱分佈蓋下的熱界面材料應該會降低新處理器的工作溫度。以前使用的聚合物導熱膏被導熱率明顯更高的焊料所取代。
但上面提到的一切只是冰山一角。事實上，規格的變化，尤其是三級快取容量的增加，有著更意想不到的基礎。現在，為了生產HEDT處理器，英特爾已經開始使用意義略有不同的半導體晶體。
這意味著：HEDT 處理器一直是桌上型伺服器晶片。傳統上，英特爾對至強進行了較年輕的修改，調整了記憶體控制器和其他一些特性，並將其轉移到桌面環境。同時，針對伺服器產品，英特爾生產了三種版本的半導體晶體：10核心的LCC（低核心數）、18核心的HCC（高核心）和28核心的 XCC（極限核數）。HEDT 處理器僅包含最簡單版本的晶體。因此，具有 6、8 和 10 核心的第一代 Skylake-X 處理器使用 LCC 晶體，而具有 12、14、16 和 18 核心的修改版則使用 HCC 晶體。
在我們今天所說的更新後的Skylake-X中，不再使用低階版本的LCC晶振。千分之九系列的所有新 HEDT 處理器（包括八核心和十核心版本）均基於 HCC 晶體。也就是說，即使是 Core i7-9800X 或 Core i9-9900X 也可能有 18 個核心，但其中很大一部分在生產階段就鎖定在硬體中。
乍看之下很奇怪，這個決定正是為了增加新處理器中的快取容量。 Skylake-X的內部結構假設每個運算核心都分配一部分緩存，容量為1,375 MB。而如果同一款Core i9-9900X使用低階LCC晶振，該處理器肯定無法獲得超過13,75MB的L3快取。更大的 HCC 晶片在這方面更加靈活，它總共擁有 24,75 MB 的緩存，而增加的容量部分用於新浪潮的八核和十核處理器。
結果，所有 Skylake-X 在設計上變得統一，但這種統一的缺點是廣泛使用了面積約為 485 mm2 的非常大的半導體晶片，比傳統晶片大兩倍半以上。八核心Coffee Lake Refresh的晶片區域。這意味著千分之九系列的任何一款LGA2066處理器相比同款酷睿i9-9900K的成本都明顯更高。但儘管如此，官方價目表中的八核心酷睿 i9-9800X 售價僅比酷睿 i100-9K 貴了 9900 美元。因此，有理由假設，基於 18 核晶體生產八核和十核處理器對於英特爾來說仍然具有一定的經濟意義，例如，該公司利用這個機會出售大量製造的半導體晶體。缺陷，直到現在還沒有找到有價值的用途。
有關十核 Core i9-9900X 和 Core i9-9820X 的更多信息
為了進行測試，我們採用了兩款「新浪潮」十核心處理器－Core i9-9900X和Core i9-9820X。儘管這些 CPU 已轉向新的 HCC 晶體，但與 Core i9-7900X 相比，它們並沒有太大變化。通常，在為先前版本的 HEDT 平台發布第二代處理器時，英特爾會將它們轉移到更新的微架構，但現在還沒有發生這種情況。這些變化僅影響數字參數，但從質量上來說，Core i9-9900X 和 Core i9-9820X 的表現與 9 年的十核心 Core i7900-2017X 提供的幾乎相同。
但第二代Skylake-X不存在任何相容性問題：它們在基於Intel X2066系統邏輯集的現有LGA299主機板中表現出色。與前代產品一樣，它們擁有四通道 DDR4 記憶體控制器，內建 PCI Express 3.0 控制器支援 44 個通道，理論上可以分為任意數量的插槽 - 從 XNUMX 到 XNUMX 個。
然而，Core i9-9900X 和 Core i9-9820X 底層的 HCC 半導體晶體與早期舊版 Skylake-X 中使用的晶體有些不同。儘管正式的步進保留了M0 編號，這對於具有超過12 個核心的Skylake-X 初始版本來說是典型的，但由於使用了更成熟的14++ nm，英特爾現在開始在生產過程中使用修改後的光刻掩模製程技術取代了先前的14+奈米製程技術。這些技術之間的主要區別在於電晶體閘極之間的間距稍大，正如我們在 Coffee Lake 中看到的那樣，這對頻率潛力有正面的影響。
在微架構層面上，根本沒有任何變化。令人驚訝的是，新的 Skylake-X Refresh 處理器甚至沒有包含任何硬體修復程式來應對 Meltdown 和 Spectre 漏洞。這是非常奇怪的，因為在同時發布的平行產品 Coffee Lake Refresh 中，已經出現了某些補丁。例如，現代 LGA1151v2 處理器在硬體層級受到保護，免受 Meltdown（變體 3）和 L1TF（變體 5）攻擊。
但這還不是最令人反感的事。令人沮喪的主要原因是將處理器組件組合成一個整體的方案沒有任何變化。 Skylake-X Refresh 繼續使用覆蓋在處理器核心陣列之上的點對點網狀網路。這種核心間連接方案在伺服器處理器核心數量顯著增加的情況下效果很好，但對於核心數量不太多的 HEDT 產品來說，它不太適合傳統的環形總線，導致延遲急劇增加。對抗這種負面影響的方法之一可能是加速網狀連接，但這裡一切都保持不變。先前和目前 Skylake-X 中互連的工作頻率均設定為 2,4 GHz，因此與大規模 Coffee Lake Refresh 相比，LGA3 處理器的 L2066 快取和記憶體控制器的延遲明顯更差。誠然，擴展的二級快取在一定程度上彌補了這一點，在 Skylake-X 中，每個核心的容量為 1 MB，而不是少了四倍。
所有這一切都可以透過當前一代 Skylake-X 處理器的記憶體子系統與 Coffee Lake Refresh 的延遲圖進行比較來輕鬆說明。它清楚地表明了新的 HEDT 處理器的延遲情況缺乏改善。
但新的十核心處理器在時脈速度和快取大小方面取得了進步。例如，Core i9-9900X 的受害 L3 快取為 19,25 MB，比之前的十核心處理器 Core i40-9X 的快取大小大 7900%。新型號的基礎頻率從 3,3 GHz 提高到 3,5 GHz，但 Core i9-9900X 在 Turbo 模式下的最高頻率可以達到與上一代十核心處理器相同的 4,5 GHz。在這兩種情況下，達到 4,5 GHz 都需要使用 Turbo Boost Max 3.0 技術；在傳統 Turbo 模式下，Core i9-9900X 的最大頻率為 4,4 GHz。
然而，實際情況與Core i9-9900X的頻率情況有些不同。當所有核心都載入時，處理器的運作頻率為 4,1 GHz。
如果此負載使用 AVX 指令，則處理器頻率會降低至 3,8 GHz。
新 AVX-512 集中資源最密集的 512 位元指令，在所有核心滿載的情況下，迫使處理器減慢至 3,4 GHz，值得注意的是，這甚至低於聲明的標稱頻率在規格中。
如果說十核心Core i9-9820X，則要低一級，它與前輩的差異主要在於三級快取的大小，被削減到了16,5MB。額定頻率也略低，但我們不能忘記所有Intel HEDT處理器都有免費的倍頻器，這將允許發燒友忽略這個缺點。
不過，Core i9-9820X的標稱頻率為3,3 GHz，Turbo模式下的最大頻率為4,1或4,2 GHz，取決於我們談論的是Turbo Boost 2.0還是Turbo Boost Max 3.0技術。
實際上，當以預設設定運行處理器並在所有核心上加載時，Core i9-9820X能夠以4,0 GHz的頻率運作。
如果負載使用 AVX 指令，處理器會將工作頻率降低至 3,8 GHz。
而在AVX-512模式下，Core i9-9820X的頻率降至其標稱值3,3 GHz。
談到新的十核心 LGA2066 處理器如何優於舊的 Core i9-7900X，我們不禁回想起使用更有效率的內部散熱介面的過渡。散熱帽現在以與 Coffee Lake Refresh 類似的方式焊接到晶片上。英特爾表示，因此，新處理器的冷卻效率更高，並且可以在更低的溫度下運行，但有兩個注意事項。首先，英特爾使用的焊錫在超頻玩家中並不是特別受歡迎，因為它的效率低於液態金屬。其次，現在大多數發燒友都無法進行剝頭皮操作：在不損壞處理器的情況下拆下蓋子變得非常困難，因此改進現有的散熱界面極其困難。
總結一下 Core i9-9900X 和 Core i9-9820X 的特性，值得一提的是價格。在這裡，英特爾沒有表現出任何想像力，將舊款十核心酷睿 i9-9900X 的價格定為與上一代酷睿 i989-9X 處理器相同的 7900 美元。但酷睿i9-9820X 的價格便宜了100 美元，這使得它對發燒友來說更具吸引力，因為縮小15% 的L3 快取不太可能對性能產生任何重大影響，而標稱時脈速度適合真正的高性能發燒友沒有任何意義。
來源： 3dnews.ru