|
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.
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 |
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
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.
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
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
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
Пропускная способность матрицы
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:
1 2
|