РЕКЛАМА
ИНФОРМАЦИЯ
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ
Разгоняем процессор Intel Core i7-7700K: Kaby Lake приходит в десктопы

Повторный тест Intel Core i7-7700K: больше разгона, меньше тепла

Обзор процессора Intel Pentium G3258: Haswell с разблокированным множителем за $75

Обзор и тестирование процессоров Intel Kaby Lake Core i7-7700K, i7-7700, i5-7600K и i5-7600. Часть 1

Обзор и тестирование процессоров Intel Kaby Lake Core i7-7700K, i7-7700, i5-7600K и i5-7600. Часть 2

Обзор процессора Intel Core i3-7350K с разблокированным множителем

Обзор процессора AMD Ryzen 7 1800X. Часть 1

Обзор процессора AMD Ryzen 7 1800X. Часть 2

Делиддинг и разгон Intel Core i7-7700K с водой и жидким азотом

Обзор и тестирование процессора AMD Ryzen 7 1700

Обзор и тестирование процессора AMD Ryzen 5 1600X. Часть 1

Обзор процессора Intel Core i9-7900X с архитектурой Skylake-X. Часть 1

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

ПРОЦЕССОРЫ

Обзор процессора Intel Core i9-7900X с архитектурой Skylake-X. Часть 1
Краткое содержание статьи: В Intel утверждают, что ряд усовершенствований архитектуры Skylake-X обеспечивают прирост производительности по сравнению с Broadwell-E в однопоточных рабочих нагрузках на 15%, а в многопоточных - на 10%.

Обзор процессора Intel Core i9-7900X с архитектурой Skylake-X. Часть 1


Редакция THG,  3 июля 2017
Страница: Назад  1 2 Далее


Обзор Intel Core i9-7900X | Введение

Новые процессоры Intel Skylake-X включают модели семейства Core i5, i7 и i9, но все они совместимы с интерфейсом LGA 2066 и чипсетом X299. Чипы предназначены специально для пользователей высокопроизводительных настольных ПК (HEDT), которые желают получить процессор с 4-18 физическими ядрами. Между тем, существующие процессоры Skylake-S для обычных настольных компьютеров устанавливаются в материнские платы с разъёмом LGA 1151.


Обзор Intel Core i9-7900X

Компания утверждает, что ряд усовершенствований архитектуры Skylake-X обеспечивают прирост производительности по сравнению с Broadwell-E в однопоточных рабочих нагрузках на 15%, а в многопоточных - на 10%.

Компания Intel начала доминировать в сегменте настольных процессоров класса high-end около десяти лет назад, и с тех пор рынок процессоров был перекошен. В отсутствие серьёзной конкуренции Intel не считала нужным снижать цены или внедрять существенные инновации. Но недавно AMD вернулась в игру с процессорами Ryzen, предлагающими много ядер, SMT и разблокированный множитель, и всё это за меньшие деньги.

Сейчас Intel хочет защитить лидирующую позицию, на которую претендует анонсированный недавно процессор AMD Threadripper, предлагающий 16 ядер, 32 потока и 64 линии PCIe третьего поколения. Конечно, улучшения Skylake-X нельзя назвать чисто ответной реакцией, ведь технология много лет находилась в разработке. Тем не менее, Intel анонсировала новое железо необычно быстро (завязывая шнурки на бегу). Кроме того, компания скорректировала цены, и таких предложений мы не видели давно. Энтузиасты, наслаждайтесь.

Спецификации


Спецификации Intel Core i9-7900X
Цена в США, $ 1000
Цена в России, руб. н/д
Разъём LGA 2066
Ядер/потоков 10/20
Термопакет 140 Вт
Базовая тактовая частота 3,3 ГГц
Частота Turbo Boost 3,3 ГГц
Кэш-память L3 13.75 Мбайт
Поддержка ОЗУ DDR4 2666
Контроллер памяти четырёхканальный
Разблокированный множитель да
Линий PCI Express x44

12-ядерные (и более) модели Skylake-X все ещё недоступны, и поставка Core i7-7440X для наших тестов была без причины отменена. В итоге для обзора у нас остался 10-ядерный Core i9-7900X. Давайте рассмотрим всю линейку высокопроизводительных процессоров Intel.

Kaby Lake-X

Мы не привыкли видеть архитектуру текущего поколения в ассортименте процессоров для высокопроизводительных ПК. Как правило, топовые модели отстают от массовых чипов на одно-два поколения. Появление пары чипов на базе Kaby Lake для разъёма LGA 2066 меняет дело. К счастью для любителей всего знакомого, остальные элементы PCH X299 достались от Skylake, хотя и это скоро может измениться. Ранее в этом году Intel объявила о своей новой стратегии "Data Center First" (Сначала дата-центры), в соответствии с которой новейшие техпроцессы реализуются в процессорах Xeon и только потом в продуктах для настольных ПК. Учитывая, что линейка высокопроизводительных чипов состоит из переориентированных кристаллов для центров обработки данных, эти чипы могут стать передовыми.

Intel беспрецедентно расширяет семейство высокопроизводительных ЦП с четырёх до девяти моделей, включая две модели на базе Kaby Lake-X. Два этих чипа поддерживают двухканальную память DDR4, тогда как Skylake-X предлагает четыре канала ОЗУ. Это означает, что с установленным CPU Kaby Lake-X, вы можете использовать только половину слотов DIMM материнской платы. Меньшее число линий PCIe также приводит к ограничению возможностей ввода-вывода. Intel отключает встроенное графическое ядро HD Graphics 630, позволяя поглощать лишнее тепло неиспользуемой частью кристалла, что предположительно, улучшает разгон. Не считая чуть повышенных базовых тактовых частот и TDP 112 Вт, процессоры Core i5-7640X и i7-7740X в остальном похожи на свои аналоги Skylake-S, включая цены.

На наш взгляд, установка "недорогих" процессоров в дорогие материнские платы напоминает ситуацию с Core i3-7350K, которые не пользуются популярностью из-за аналогичного дисбаланса в цене. По словам Intel, производители материнских плат могут создавать недорогие платформы на X299 специально для Kaby Lake-X, но мы пока не знаем ни одного подобного продукта.

Core i5-7640X Core i7-7740X Core i7-7800X Core i7-7820X Core i9-7900X
250 350 390 600 1000
Семейство Kaby Lake-X Kaby Lake-X Skylake-X Skylake-X Skylake-X
Техпроцесс 14nm+ 14nm+ 14nm 14nm 14nm
Ядра/потоки 4/4 4/8 6/12 8/16 10/20
Базовая частота (ГГц) 4 4,3 3,5 3,6 3,3
Частота Intel TurboBoost 2.0 (ГГц) 4,2 4,5 4 4,3 4,3
Частота Intel TurboBoost 3.0 (ГГц) н/д н/д н/д 4,5 4,5
Объём кэша L3 (Мбайт) 6 8 8,25 11 13,75
Линии PCIe 3.0 16 16 28 28 44
Поддержка памяти 2 кан. DDR4-2666 2 кан. DDR4-2666 4 кан. DDR4-2400 4 кан. DDR4-2466 4 кан. DDR4-2666
TDP, Вт 112 112 140 140 140
Процессорный разъём 2066 2066 2066 2066 2066
Чипсет X299 X299 X299 X299 X299
Разблокированный множитель Yes Yes Yes Yes Yes
Оптовая цена(В США за 1000 единиц) $242 $339 $389 $599 $999

Core i9-7920X Core i9-7940X Core i9-7960X Core i9-7980XE
1200 1400 1700 2000
Семейство Skylake-X Skylake-X Skylake-X Skylake-X
Техпроцесс ? ? ? ?
Ядра/потоки 12/24 14/28 16/32 18/36
Базовая частота (ГГц) ? ? ? ?
Частота Intel TurboBoost 2.0 (ГГц) ? ? ? ?
Частота Intel TurboBoost 3.0 (ГГц) ? ? ? ?
Объём кэша L3 (Мбайт) ? ? ? ?
Линии PCIe 3.0 ? ? ? ?
Поддержка памяти ? ? ? ?
TDP, Вт ? ? ? 165
Процессорный разъём 2066 2066 2066 2066
Чипсет X299 X299 X299 X299
Разблокированный множитель Yes Yes Yes Yes
Оптовая цена(В США за 1000 единиц) $1,199 $1,399 $1,699 $1,999

Skylake-X

Все процессоры Skylake-X, кроме Core i7-7800X, поддерживают память DDR4-2666. Broadwell-E официально поддерживает только DDR4-2400. Производитель специально отключает ECC, чтобы разубедить потенциальных пользователей процессоров Xeon покупать платформы для энтузиастов.

Intel не представила подробные спецификации для высокопроизводительных процессоров, но мы ожидаем, что поддержка памяти ну будет отличаться. Мы также ожидаем, что тактовые частоты будут снижаться по мере увеличения количества ядер.
Активные ядра 1 2 3 4 5-10
Тактовая частота Turbo Boost Intel Core i9-7900X (ГГц) 4,3 4,3 4,1 4,1 4,0
Как и процессоры предыдущего поколения, Core i9-7900X оснащен технологией Turbo Boost 2.0, но отличается более высокими тактовыми частотами. При десяти активных ядрах можно ожидать 4 ГГц. Intel также оснащает шесть моделей на Skylake-X технологией Turbo Boost Max 3.0. Компания улучшила эту технологию, и теперь она ускоряет два самых быстрых ядра, работающих с малопоточными задачами. В Broadwell-E технология Turbo Boost Max 3.0 ускоряет только одно ядро. Оба целевых ядра превышают частоту 4,5 ГГц. Естественно, должна повыситься пропускная способность инструкций на такт, которая у самых высокопроизводительных чипов Intel иногда была ниже, чем у четырёхъядерных версий. Сегодня для работы Turbo Boost Max 3.0 на некоторых материнских платах требуется отдельный драйвер. Но Intel планирует реализовать поддержку этой технологии в Windows 10. Также реализована частичная поддержка AVX-512, таким образом, будущий 18-ядерный флагман Intel станет первым настольным центральным-процессором с вычислительной производительностью более 1 TFLOPS.

Skylake-X заметно отличается от Skylake-S полностью переработанной структурой кэш-памяти. Core i9-7900X имеет больше кэша L2 и меньше L3, такое решение должно улучшить производительность в большинстве приложений. Также появилась ячеистая 2D-архитектура. По аналогии с AMD Infinity Fabric, данный элемент микроархитектуры не даёт исключительно положительный эффект (подробности чуть позже). Энтузиасты сильно огорчились, узнав, что 10-ядерный Core i7-6950X будет продаваться за $1700, однако 10-ядерный Core i9-7900X производитель оценивает в 1000 долларов. За эту тысячу вы получите 44 линии PCIe 3.0, а Core i7-7820X даёт только 28 линий. Сегодня конфигурации с несколькими GPU не так популярны, но системы хранения данных постепенно переезжают на шину PCIe и дополнительные линии могут пригодиться для подключения SSD. Intel также представила новую функцию PCIe Virtual RAID on CPU (VROC), которая позволяет объединить до 20 SSD в один загрузочный том. Примечательно, что вы можете собрать массив RAID на любом свободном слоте PCIe, хотя в предыдущих версиях RSTe RAID требовалось соединение с чипсетом. Обход чипсета позволяет устранить узкое место в DMI. К сожалению, она даётся не бесплатно. Вам придётся приобрести ключ для обновления, который подключается к материнской плате, чтобы разблокировать функцию VROC. Пользователи серверов знакомы с такой практикой, но среди энтузиастов она не будет популярна. Мы даже не знаем, сколько будет стоить ключ.

Intel возвращает разгон шины DMI и PCIe, что должно порадовать пользователей. Новая настройка напряжения ФАПЧ-контроллера предназначена для повышения потенциала разгона памяти на основе коэффициента, а новое смещение коэффициента AVX-512 объединяет стандартное смещение AVX для управления температурой во время обработки ресурсоёмких задач с AVX. В процессе тестирования Core i9-7900X мы столкнулись с некоторыми аномалиями в производительности процессора. Запуск нового процессора явно проходил в спешке, и хотя обновления прошивки материнской платы (от нескольких поставщиков) решили некоторые из странностей, часть из них всё-таки сохранилась. Похоже, что чипам Intel Skylake-X потребуется некоторое время для оптимизации, как и процессорам AMD Ryzen. Давайте рассмотрим факторы, влияющие на производительность Skylake-X.

Обзор Intel Core i9-7900X | Перешиваем матрицу

В процессе тестирования мы столкнулись с довольно странными тенденциями и несостыковками по части производительности. Учитывая преимущество Skylake-X по тактовой частоте, обновлённый кэш и топологию ячеистой 2D-сети, мы не ожидали, что у Broadwell-E останется шанс на победу. Тем не менее, в некоторых случаях флагман предыдущего поколения превосходил Core i9-7900X. Мы попросили представителей Intel покомментировать сложившуюся ситуацию, и нам ответили следующее: "…мы заметили, что есть несколько приложений, в которых процессор Broadwell-E сравним или превосходит процессор Skylake-X. Это обусловлено различиями в "ячеистой" Skylake-X и в "кольцевой" архитектурах Broadwell-E.

Каждая новая архитектура требует от инженеров технологических компромиссов с целью повышения общей производительности платформы. Архитектура "ячеистой сети" Skylake-X в этом плане ничем не отличается от других.

Несмотря на то, что эти компромиссы затрагивают несколько приложений, в целом, новые процессоры Skylake-X предлагают отличную скорость IPC и значительно повышают производительность в самых разных приложениях."

Наши американские коллеги уже рассмотрели ячеистую структуру архитектуры Intel для процессоров Skylake-X и Xeon (англ.). В этой статье можно найти подробности. Конечно, для полноты картины не хватает информации - многие данные до сих пор не разглашаются. Тем не менее, мы видим существенное изменение эффективного процессорного дизайна, поэтому неудивительно, что топология ячеистой сети не даёт дополнительной производительности по всем показателям.

Предпосылки

Межсоединения - это каналы для перемещения данных между ключевыми компонентами внутри процессора, включая ядра, кэш разного уровня, контроллеры PCIe и памяти. Они влияют на латентность и энергопотребление, что, в свою очередь, влияет на производительность и тепловыделение.

Кольцевая шина Intel дебютировала в 2007 году в процессорах Nehalem, а технология HyperTransport от AMD была представлена в 2001 году. Обе технологии развивались, но повышение числа ядер, увеличение кэша и высокая пропускная способность ввода-вывода нагружали межсоединения. Чтобы добиться большего прироста производительности, существует несколько способов повышения скорости межсоединений, хотя для этого часто требуется повышение скорости передачи данных и, следовательно, увеличение напряжения.

Обзор Intel Core i9-7900X

Обзор Intel Core i9-7900X

Обзор Intel Core i9-7900X

Хорошим примером решения этой проблемы является двунаправленная кольцевая шина Intel, отмеченная выше красным цветом на кристалле Broadwell с небольшим числом ядер. Данные перемещаются к компонентам по круговому маршруту, и по мере увеличения количества ядер усиливается латентность. На второй картинке изображён 24-ядерный кристалл Broadwell. Выравнивание строительных блоков по одной шине в данном случае является непрактичным из-за высоких задержек, поэтому Intel разделила большой кристалл на две отдельные кольцевые шины. Такое решение усложняет диспетчеризацию, а буферизованные коммутаторы, которые осуществляют обмен данными между шинами, добавляют задержку в пять циклов, ограничивая возможность масштабирования.

На фоне этого AMD представила вместе с микроархитектурой Zen технологию Infinity Fabric, которая в настоящее время реализована в виде двух четырёхъядерных процессорных блоков, взаимодействующих через 256-битную двунаправленную шину, которая также обслуживает данные северного моста и PCIe. Также у них общий контроллер памяти. Маршрут через шину Infinity Fabric к другому четырёхъядерному CCX и его кэш-памяти приводит к увеличению латентности соединения. Мы подробно описали дизайн и измерили его задержку в нашем обзоре AMD Ryzen 5 1600X. Также мы обнаружили, что повышенные тактовые частоты памяти могут улучшить показатели задержки шины Infinity Fabric, что, по всей вероятности, является одной из ключевых причин, по которым производительность Ryzen увеличивается вместе с повышением скорости передачи данных памяти.

В AMD утверждают, что оптимизация программного обеспечения и платформы может устранить некоторые странности в производительности, которые мы заметили в ходе нашего тестирования. Исходя из того, что мы видели не сегодняшний день, можно сделать вывод, что это правда. Усилия AMD и череда обновлений BIOS, чипсета и программного обеспечения привели к значительному повышению производительности, по сравнению с показателями в нашем первом обзоре Ryzen 7.

Работа AMD продолжается. И теперь с такой же проблемой столкнулась Intel.

Структура ячеистой сети

Архитектура ячеистой 2D-сети дебютировала в продуктах Intel Knights Landing. Сеть состоит из горизонтальных и вертикальных межсоединений между ядрами, кэшем и контроллерами ввода-вывода. На схеме отсутствуют буферизированные переключатели, которые очень негативно сказываются на задержках. Возможность "ступенчатого" движения данных через ядра позволяет осуществлять гораздо более сложную и предположительно эффективную маршрутизацию. Intel утверждает, что 2D-сеть имеет более низкое напряжение и частоту, чем у кольцевой шины, но при этом обеспечивает более высокую пропускную способность и более низкую задержку.

Обзор Intel Core i9-7900X

Обзор Intel Core i9-7900X

По аналогии с дизайном Knights Landing, Intel переместила контроллеры DDR4 в левую и правую части 18-ядерного кристалла. Раньше они находились в нижней части кристалла с кольцевой шиной. Судя по снимку кристалла Skylake-X, у него шесть контроллеров памяти (вторая строка внизу справа и слева), так что по умолчанию Intel отключила два контроллера. Вероятно, компания использует меньший LCC-кристалл для Core i9-7900X, хотя представители компании не дают точной информации.

Характеристики ячеистой сети


Процессор Время задержки внутри ядра Время задержки от ядра к ядру Средняя задержка от ядра к ядру Средняя скорость передачи данных
Core i9-7900X Core i9-7900X 69,3 - 82,3 нс 75,56 нс 83,21 Гбайт/с
Core i9-7900X @ 3200 MT/s 16 - 16,1 нс 76,8 - 91,3 нс 83,93 нс 87,31 Гбайт/с
Core i7-6950X 13,5 - 15,4 нс 54,5 - 70,3 нс 64,64 нс 65,67 Гбайт/с
Core i7-7700K 14,7 - 14,9 нс 36,8 - 45,1 нс 42,63 нс 35,84 Гбайт/с
Core i7-6700K 16 - 16,4 нс 41,7 - 51,4 нс 46,71 нс 32,38 Гбайт/с

Измерение времени задержки внутри ядра показывает латентность между потоками, которые находятся на одном физическом ядре, а показатели от ядра к ядру отражают латентность потоков между потоками двух физических ядер. Core i9-7900K наиболее сопоставим с 10-ядерным Core i7-6950X, но для сравнения мы использовали четырёхъядерные модели.

Мы зарегистрировали чуть более высокую внутреннюю задержку и увеличенную до 10,92 нс разницу в задержке между моделями Skylake-X и Broadwell-E. Несмотря на увеличенную задержку Core i9-7900X, мы зафиксировали преимущество по средней скорости передачи данных в 17,54 Гбайт/с. Разница - 26,7%. После генерирования первого набора результатов i9-7900X с DDR4-2666 мы провели несколько тестов с памятью в режиме DDR4-3200 и заметили увеличение задержки ячеистой сети. При этом мы зарегистрировали более высокую среднюю скорость передачи данных. Эти результаты являются предварительными. Чтобы провести более глубокий анализ, мы запускаем дополнительные тесты задержки и тесты в играх с различными скоростями передачи данных и таймингами.

Процессор Время задержки внутри ядра Время задержки от ядра к ядру внутри CCX Время задержки от ядра к ядру между CCX Средняя задержка между CCX Средняя скорость передачи данных
Ryzen 7 1800X 14,8 нс 40,5 - 82,8 нс 120,9 - 126,2 нс 122,96 нс 48,1 Гбайт/с
Ryzen 5 1600X 14,7 - 14,8 нс 40,6 - 82,8 нс 121,5 - 128,2 нс 123,48 нс 43,88 Гбайт/с

Процессоры AMD Ryzen используют совершенно другую архитектуру, которая имеет другие показатели. Измерения задержки внутри ядра представляют собой взаимосвязь между двумя логическими потоками одного физического ядра, на которые не влияет скорость памяти. Измерения внутри CCX о показывают задержку между потоками одинаковых CCX, которые не находятся в одном ядре. Раньше мы наблюдали небольшие изменения, но задержка внутри CCX также почти не зависела от скорости памяти. Тем не менее, мы наблюдали снижение задержки между CCX на 50%, т.е. задержку между потоками, расположенными на двух отдельных CCX, за счёт увеличения скорости передачи данных памяти с DDR4-1333 на DDR4-3200.

Пропускная способность матрицы


Обзор Intel Core i9-7900X

Пропускная способность матрицы, Гбайт/с (больше – лучше)

Также мы построили графики с показателями пропускной способности матрицы из наших тестов. Core i9-7900X имеет существенное преимущество перед предшественником на базе Broadwell-E. Процессоры Ryzen превосходят четырёхъядерные модели Intel, но обеспечивают гораздо меньшую пропускную способность, чем 10-ядерные процессоры Intel.
Страница: Назад  1 2 Далее


СОДЕРЖАНИЕ

Обзор процессора Intel Core i9-7900X с архитектурой Skylake-X. Отзывы в Клубе экспертов THG [ 3 отзывов] Обзор процессора Intel Core i9-7900X с архитектурой Skylake-X. Отзывы в Клубе экспертов THG [ 3 отзывов]


Свежие статьи
RSS
Samsung MS750: обзор и тест звуковой панели с поддержкой мультирум Обзор и тестирование SSD-накопителей Plextor S3C и S3G Лучшие мониторы для игр: текущий анализ рынка Лучшее на IFA 2017: выбор Tom's Guide Обзор и тестирование 3D-принтера Robo C2
Обзор саундбара Samsung MS750 Обзор SSD-накопителей Plextor S3C и S3G Лучший монитор Лучшее на Computex 2017 Обзор Logitech PowerPlay

Копирование и распространение информации, упомянутой на страницах THG.ru возможно только при наличии у вас письменного разрешения руководства издания. По вопросам использования наших статей обращайтесь по электронной почте.

THG.ru ("Русский Tom's Hardware Guide") входит в международную сеть изданий Best of Media
РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ССЫЛКИ
Реклама от YouDo
Здесь сломался ли термостат в холодильнике - смотреть варианты >>
Услуги на YouDo: ремонт apple строгино - ссылка на описание.
Смотрите тут - ремонт iphone химки - лучшие цены.