Обзор процессора Intel Core i9-9900K: Like a Boss
С момента выхода первых массовых восьмиядерных процессоров, которые явила миру AMD, миновало полтора года. Все эти полтора года «красная» компания чувствовала себя если не технологическим лидером, то как минимум законодателем мод, ведь подобных многопоточных предложений схожего позиционирования у конкурента не существовало. Однако с сегодняшнего дня восьмиядерные Ryzen перестают быть эксклюзивом. Intel наконец-то окончательно модернизировала дизайн своих 14-нм полупроводниковых кристаллов, и процессоры с восемью вычислительными ядрами, предназначенные для массовой платформы, теперь будут и у неё.
Не секрет, что выпуск подобных восьмиядерников был для Intel вопросом принципа. Год назад компания уже усовершенствовала свои предложения для массовых потребителей и вместо четырёхъядерных процессоров Kaby Lake стала предлагать шестиядерные Coffee Lake. Однако называться однозначно лучшим вариантом в своей нише они тогда полного права не получили. Несмотря на то, что микроархитектура Coffee Lake прекрасно проявляла себя при однопоточной или ограниченно многопоточной нагрузке, характерной для многих десктопных приложений и игр, в случае хорошо параллелизуемых ресурсоёмких задач более высокую производительность предлагали восьмиядерные AMD Ryzen. Поэтому микропроцессорный гигант запланировал и провёл второй этап модернизации, в результате которого его массовые процессоры должны стать производительнее конкурирующих решений уже без каких-либо оговорок.
Интеловские восьмиядерные новинки, о которых мы поведём речь в этой статье, отнесены к девятому поколению архитектуры Core и формируют собой целое семейство Coffee Lake Refresh, старшие предложения в котором не только получили на два вычислительных ядра больше, чем привычные Coffee Lake, но и не потеряли при этом в значениях тактовых частот. Вместе с тем они остались полностью совместимы с широко распространённой платформой LGA1151v2: процессоры Coffee Lake Refresh работают с материнскими платами на базе набора логики Z370 (и его упрощённых модификаций) и вписаны в тот же 95-ваттный тепловой пакет, что и предшественники.
В результате вырисовывается весьма радужная для конечных пользователей картина. С подачи компании AMD на рынке настольных систем произошла настоящая революция. За последние полтора года массовые процессоры удвоили количество вычислительных ядер, за счёт чего производительность доступных обычным пользователям компьютеров заметно выросла. Причём произошло это без существенного увеличения цены платформы: та же Intel сегодня готова продавать свои старшие восьмиядерные процессоры класса Core i7, исходя из удельной стоимости одного ядра на уровне $46. В то же время ещё пару лет назад в четырёхъядерных оверклокерских процессорах Core i7 одно ядро обходилось пользователям в $84.
Произошедшие на процессорном рынке перемены – весьма отрадное явление для энтузиастов, истосковавшихся по компьютерной «гонке вооружений», которая давно не проявляла себя никакими яркими событиями. Однако в то же время персональные компьютеры стали устаревать гораздо быстрее, и сборка, которая ещё два года назад могла считаться верхом совершенства, сегодня в лучшем случае может быть классифицирована как компромиссный вариант среднего класса. Но значит ли это, что всем тем, кто не хочет слишком сильно отставать от прогресса, пора серьёзно задуматься о переходе на современные восьмиядерники? На этот вопрос мы и попробуем ответить сегодня, проанализировав те преимущества, которые можно получить, сделав ставку на новые интеловские чипы, которые компания не стесняется называть лучшими в истории процессорами для гейминга.
⇡#Coffee Lake Refresh: больше ядер для массового сегмента
Итак, с сегодняшнего дня по всему миру начались продажи процессоров семейства Coffee Lake Refresh, которое пока будет сформировано тремя представителями – оверклокерскими чипами классов Core i5, Core i7 и Core i9 с разблокированными множителями, предназначенными для использования в экосистеме LGA1151v2.
Основные характеристики новинок приведены в таблице.
|
Core i9-9900K |
Core i7-9700K |
Core i7-8086K |
Core i7-8700K |
Core i5-9600K |
Core i5-8600K
|
Кодовое имя |CFL-R
|CFL-R
|CFL
|CFL
|CFL-R
|CFL
|
Ядра/потоки |8/16
|8/8
|6/12
|6/12
|6/6
|6/6
|
Базовая частота, ГГц |3,6
|3,6
|4,0
|3,7
|3,7
|3,6
|
Максимальная турбочастота, ГГц |5,0
|4,9
|5,0
|4,7
|4,6
|4,3
|
L3-кеш, Мбайт |16
|12
|12
|12
|9
|9
|
TDP, Вт |95
|95
|95
|95
|95
|95
|
Память |DDR4-2666
|DDR4-2666
|DDR4-2666
|DDR4-2666
|DDR4-2666
|DDR4-2666
|
Цена |$488
|$374
|$425
|$359
|$262
|$258
Наибольший интерес, естественно, вызывает Core i9-9900K – новый флагманский чип Intel для массового рынка. Он предлагает «полный фарш» – восемь вычислительных ядер с поддержкой технологии Hyper-Threading, имеет базовую частоту 3,6 ГГц, но при этом, с одной стороны, может автоматически разгоняться до частот 4,7-5,0 ГГц в турборежиме, а с другой – ограничен рамками 95-ваттного теплового пакета. Несмотря на увеличенное на треть количество ядер, с точки зрения частотной формулы Core i9-9900K улучшает параметры турборежима юбилейного Core i7-8086K: новый восьмиядерный процессор может работать на частоте 5,0 ГГц при нагрузке не только на одно, но и на два ядра.
Младший собрат нового флагмана, процессор Core i7-9700K, предлагает примерно то же самое, что и Core i9-9900K, но без поддержки Hyper-Threading и с определёнными ограничениями. Хотя его базовая частота установлена в такие же 3,6 ГГц, турборежим в данном случае не такой агрессивный, и при нагрузке на все ядра максимально возможная частота составляет 4,6 ГГц, а при нагрузке на одно ядро – 4,9 ГГц. С точки зрения позиционирования именно Core i7-9700K представляет собой замену для Core i7-8700K, предлагая большее число ядер почти за ту же цену. Правда, одновременно с этим новый Core i7-9700K поддерживает параллельное выполнение лишь восьми потоков и, несмотря на добавление ядер, не получил увеличенного L3-кеша, который, как и в старшем шестиядернике годичной давности, сохранил объём 12 Мбайт.
Третий представитель в семействе Coffee Lake Refresh, Core i5-9600K, имеет минимальные отличия от своего предшественника, Core i5-8600K. Это всё тот же шестиядерный процессор без поддержки Hyper-Threading, но с несколько увеличенными тактовыми частотами.
Выход процессоров Core девятого поколения в очередной раз перестраивает всю привычную номенклатуру десктопных интеловских чипов для массового рынка.
|
Серии процессоров |
Число ядер |
Число потоков |
L3-кеш, Мбайт |
Hyper-Threading |
AVX2 |
Turbo Boost 2.0 |
Память
|
Coffee Lake Refresh (октябрь 2018 года)
|Core i9-9xxx
|8
|16
|16
|Есть
|Есть
|Есть
|DDR4-2667
|Core i7-9xxx
|8
|8
|12
|Нет
|Есть
|Есть
|DDR4-2667
|Core i5-9xxx
|6
|6
|9
|Нет
|Есть
|Есть
|DDR4-2667
|Core i3-9xxx
|4
|4
|6-8
|Нет
|Есть
|Нет
|DDR4-2400
|
Coffee Lake (октябрь 2017 года)
|Core i7-8xxx
|6
|12
|12
|Есть
|Есть
|Есть
|DDR4-2667
|Core i5-8xxx
|6
|6
|9
|Нет
|Есть
|Есть
|DDR4-2667
|Core i3-8xxx
|4
|4
|6-8
|Нет
|Есть
|Нет
|DDR4-2400
|
Kaby Lake ( январь 2017 года)
|Core i7-7xxx
|4
|8
|8
|Есть
|Есть
|Есть
|DDR4-2400
|Core i5-7xxx
|4
|4
|6
|Нет
|Есть
|Есть
|DDR4-2400
|Core i3-7xxx
|2
|4
|3-4
|Есть
|Есть
|Нет
|DDR4-2400
Но зато после всех изменений структура предложений приобретает определённую стройность. Модели, относящиеся к классам Core i7, Core i5 и Core i3, получают различие в числе физических вычислительных ядер, а «элитный» Core i9 к восьми ядрам, имеющимся в Core i7, добавляет технологию виртуальной многопоточности Hyper-Threading. Кроме того, в процессорах старшей серии больше L3-кеш: его ёмкость определяется из расчёта 2 Мбайт на ядро, в то время как в семействах Core i7 и Core i5 на каждое ядро приходится по 1,5 Мбайт L3-кеша.
В результате наиболее значительные изменения при переходе на дизайн Coffee Lake Refresh претерпевает семейство Core i7. В нём на смену процессорам с 6 ядрами и 12 потоками приходят восьмиядерники без Hyper-Threading. В процессорах же, расположенных в интеловской табели о рангах ниже, никаких заметных перемен не происходит. Они сохраняют привычные базовые характеристики и лишь наращивают тактовые частоты на 100-300 МГц.
Что же касается Core i9-9900K – то это новое и уникальное предложение, предшественников у которого на массовом рынке до сих пор не существовало. Это подчёркивает и цена данного CPU: она вплотную приблизилась к рубежу в $500 и больше соответствует процессорам HEDT-класса.
Таким образом, главное в произошедшем анонсе – появление процессоров Core i9-9900K и Core i7-9700K с восемью вычислительными ядрами, благодаря которым предложения Intel должны будут смотреться на фоне конкурирующих Ryzen 7 куда увереннее. Однако при этом нужно учитывать, что установленные на данный момент цены совсем не ставят восьмиядерные процессоры AMD и Intel на противоположные чаши весов. Когда Core i9-9900K и Core i7-9700K появятся в продаже, они будут дороже, чем старший восьмиядерник AMD, Ryzen 7 2700X, как минимум на 65 и 25 процентов соответственно. Дополнительный вклад в ценовой разрыв может внести и наблюдаемый в настоящее время дефицит интеловских 14-нм процессоров. Поэтому, вне зависимости от исхода сегодняшнего тестирования, Ryzen 7 2700X, скорее всего, сохранит свое звание «народного» восьмиядерника как минимум благодаря цене.
Чуть ли не вторым по значимости сделанным в процессорах Coffee Lake Refresh нововведением после добавления вычислительных ядер энтузиасты считают возвращение Intel к использованию в качестве внутреннего интерфейса бесфлюсового припоя. Теплораспределительные крышки всех трёх сегодняшних новинок, восьмиядерных Core i9-9900K, Core i7-9700K и шестиядерного Core i5-9600К, припаяны к процессорному кристаллу. До этого на протяжении нескольких последних лет в массовых процессорах Intel применяла более дешёвый пластичный полимерный термоинтерфейс, и он вызывал немало критики за свою недостаточно высокую теплопроводность. Теперь же, по словам Intel, все подобные претензии должны быть сняты.
Intel обещает, что новый внутренний термоинтерфейсный материал имеет повышенную теплопроводность и Coffee Lake Refresh по сравнению с предшественниками не только будут работать при более низких температурах, но и смогут покорять высокие тактовые частоты в разгоне без каких-либо предварительных манипуляций (скальпирования).
К сожалению, на данный момент нет никаких сведений о том, какой конкретно термоинтерфейсный материал был выбран Intel для новых процессоров, и поэтому окончательные выводы о его эффективности делать пока рано. Но в то же время совершенно очевидно, что переход на припой – это одно из средств, благодаря которым Intel удалось добиться роста номинальных частот новых восьмиядерных процессоров по сравнению с их шестиядерными предшественниками. Ведь технологический процесс, по которому изготавливаются кристаллы Coffee Lake Refresh, остался старым — это 14++ нм.
Строго говоря, Core i9-9900K и Core i7-9700K – далеко не первые интеловские восьмиядерники для настольных систем. Восьмиядерный HEDT-процессор Core i7-5960X был выпущен компанией ещё в 2014 году на базе микроархитектуры Haswell, то есть с применением 22-нм техпроцесса. Никаких проблем с производством подобных кристаллов не возникло у компании даже тогда, несмотря на то, что их площадь доходила до 356 мм
2. Но вот частоты в ту пору были заметно ниже: 3,0 ГГц – номинальная и до 3,5 ГГц в турборежиме, да и цена таких процессоров составляла $1 000.
Сейчас же в ходу у Intel третья версия 14-нм техпроцесса, которая, по заявлениям самой компании, является самой удачной технологией в истории, позволяя добиваться отличных показателей выхода годных кристаллов. Именно этот факт и позволил компании двигаться дальше, несмотря на серьёзные затруднения с внедрением технологического процесса с разрешением 10 нм. Полупроводниковый кристалл восьмиядерных процессоров Coffee Lake Refresh имеет площадь порядка 175 мм
2, что примерно на 17 процентов больше площади кристалла первоначального Coffee Lake. Но это – всё равно меньше площади кристалла четырёхъядерных Haswell, из чего можно сделать вывод, что себестоимость производства Core i9-9900K и Core i7-9700K относительно невысока и без перехода на более прогрессивную 10-нм технологию. Более того, восьмиядерный интеловский кристалл существенно меньше, чем кристалл восьмиядерного Zen+, площадь которого составляет 213 мм 2. А это значит, что имеющийся в распоряжении Intel дизайн и техпроцесс не создают никаких препятствий для выпуска массовых и недорогих восьмиядерных процессоров.
Как можно заметить по приведённому фото, восьмиядерный кристалл Coffee Lake Refresh получен из шестиядерного Coffee Lake простым добавлением пары ядер без какого-либо изменения внутренней структуры процессора. И это – важная и хорошая новость, ведь она означает, что в процессорах девятого поколения продолжает использоваться внутренняя кольцевая шина (Ring Bus), обеспечивающая высокую пропускную способность и низкие задержки при межъядерном взаимодействии и обмене данными с L3-кешем. Таким образом, Mesh-соединения остаются прерогативой HEDT-процессоров Skylake-X, что можно только приветствовать, поскольку, как показали практические тесты, такой вариант внутренней коммутации ядер для десктопных CPU подходит плохо и приводит к ухудшению производительности.
Несмотря на то, что техпроцесс и микроархитектура Coffee Lake Refresh остались старыми, добавление в кристалл пары вычислительных ядер потребовало от Intel изготовления новых литографических масок. И это показалось инженерам компании подходящим моментом для того, чтобы встроить в новые процессоры аппаратные исправления некоторых разновидностей нашумевших уязвимостей Spectre и Meltdown. Конкретнее, в новых восьмиядерниках успешно закрыты два возможных направления атаки: Variant 3 – Rogue Data Cache Load и Variant 5 – L1 Terminal Fault. Тем не менее до полного устранения всех возможных уязвимостей в механизме спекулятивного исполнения инструкций ещё очень далеко. Поэтому появившиеся в Coffee Lake Refresh аппаратные заплатки совершенно не освобождают пользователя от необходимости установки программных патчей на уровне операционной системы.
Появился среди особенностей Coffee Lake Refresh и ещё один небольшой штрих. Контроллер памяти этих процессоров получил совместимость с 16-гигабитными чипами DDR4 SDRAM, которые в настоящее время может предложить компания Samsung и готовится начать выпускать Micron. Это значит, что системы на базе новых процессоров Core девятого поколения в ближайшей перспективе смогут принимать небуферизованные модули памяти ёмкостью 32 Гбайт. Такие модули DDR4 должны появиться на рынке уже до конца текущего года, и в результате системы премиального уровня на базе Core i9-9900K, Core i7-9700K и Core i5-9600К можно будет комплектовать 128 Гбайт памяти, несмотря на то, что контроллер DDR4 SDRAM этих процессоров обладает лишь двумя каналами.
В то же время в базовой микроархитектуре процессоров Coffee Lake Refresh не произошло ровным счётом никаких изменений. Их вычислительные ядра аналогичны ядрам Coffee Lake, а графическое ядро – это тот же ускоритель UHD Graphics 630, который применяется в Core восьмого поколения. Таким образом, получается, что глубинных улучшений в своих массовых процессорах Intel не делала уже три года и Coffee Lake Refresh по показателю IPC (производительность одного ядра за такт) не отличается от Skylake и Kaby Lake.
Серьёзные усовершенствования в устройстве вычислительных ядер ожидаются только в следующем поколении CPU, известном сегодня под кодовым именем Ice Lake. Такие процессоры должны появиться не ранее второй половины 2019 года, и они уже будут производиться по многострадальной 10-нм технологии.
⇡#Набор логики Intel Z390 и совместимость с материнскими платами
Выпускать с каждым поколением своих процессоров новые наборы логики – давняя интеловская традиция. Так произошло и на этот раз. Анонс Core i9-9900K, Core i7-9700K и Core i5-9600К сопровождает появление набора логики Z390, который, впрочем, достаточно сильно похож на Z370 и к тому же единственным подходящим вариантом платформы для Coffee Lake Refresh не является. Новые процессоры совместимы в том числе и с уже выпущенными платами на базе любых чипсетов, относящихся к трёхсотой серии (естественно, после обновления BIOS).
Но выход Z390 всё равно заслуживает внимания как минимум потому, что он ставит точку в развитии чипсетов трёхсотой серии, открытом оверклокерским Z370 ещё в октябре прошлого года. В апреле в компанию к Z370 добавилась группа из наборов логики H370, B360 и H310, которые, с одной стороны, позиционировались как более дешёвые альтернативы для Z370, но с другой – получили дополнительные возможности, в частности врождённую поддержку 10-гигабитных портов USB 3.1 Gen2 и технологию CNVi, облегчающую реализацию на платах беспроводных интерфейсов. Кроме того, при производстве H370, B360 и H310 стал применяться более совершенный 14-нм техпроцесс.
Выходящий же сейчас новый набор логики Intel Z390 совмещает оверклокерскую сущность Z370 с новыми функциями, появившимися в более доступных чипсетах позднее. В результате флагманские LGA1151v2-материнские платы, основанные на Z390, смогут получить до шести портов USB 3.1 Gen2 без использования дополнительных контроллеров, а также, при желании производителя, будут снабжаться беспроводным сетевым интерфейсом 802.11ac. Правда, Wi-Fi на платах с чипсетом Z390 – совсем не бесплатная добавка. Необходимая радиочасть обойдётся производителю в дополнительные $15, поэтому поддержку беспроводных интерфейсов получат лишь наиболее «навороченные» продукты.
С точки зрения остальных возможностей Z390 полностью соответствует Z370. Он поддерживает разгон процессора, имеет поддержку RAID-массивов (в том числе и из NVMe-накопителей) и совместим с технологией Intel Optane. Иными словами, Z390 – простое инкрементальное обновление предыдущего чипсета, совмещённое с попутным переводом производства на 14-нм техпроцесс. И то и другое – не слишком значительные для конечных пользователей изменения, поэтому если у вас уже есть хорошая плата на базе Z370, то переходить на Z390 никакого смысла нет. Просто обновите прошивку, и ваша платформа будет полностью готова к тому, чтобы принять процессоры Core девятого поколения.
|
Z390 |
Z370 |
H370 |
B360 |
H310
|
Поддержка процессоров |Intel LGA1151v2 (Coffee Lake и Coffee Lake Refresh)
|
Техпроцесс |14 нм
|22 нм
|14 нм
|
PCI Express 3.0 (через CPU) |1×16
2×8
1×8+2×4
|1×16
|
Каналы памяти/DIMM на канал |2/2
|2/1
|
Порты HSIO, всего |30
|24
|14
|
Линии PCI Express 3.0 (через чипсет) |24
|20
|12
|6 (PCIe 2.0)
|
Поддержка разгона |Есть
|Нет
|
Порты USB, всего |14
|12
|10
|
Порты USB 3.1 Gen2/Gen1 |6/10
|0/10
|4/8
|4/6
|0/4
|
Порты SATA |6
|4
|
Rapid Storage Technology (RST) |Есть
|Нет
|
Число PCIe-устройств с поддержкой RST |3
|2
|1
|0
|
Поддержка RAID |Есть
|Нет
|
Поддержка в RST устройств, подключённых к CPU |Есть
|Нет
|
Intel Optane Memory |Есть
|Нет
|
Intel Gigabit LAN |Есть
|
Интегрированный WLAN-ac (CNVi) |Есть
|Нет
|Есть
|
Цена (ориентировочно) |$$$$$
|$$$$
|$$$
|$$
|$
В Z390 не добавилось даже поддержки дополнительных линий PCI Express. Как и в прошлом флагманском чипсете для LGA1151v2-процессоров, в Z390 имеется 30 HSIO-портов, из которых до 24 портов могут быть сконфигурированы как линии PCI Express 3.0. Однако поскольку те же порты HSIO используются для реализации USB, SATA и LAN, на реальных материнских платах число взятых от чипсета линий PCI Express будет несколько ниже.
Производители материнских плат подготовили к сегодняшнему дню очень широкий ассортимент продуктов на базе Z390: известно о существовании как минимум пяти десятков подобных предложений. Цены на такие платы начинаются с $130: самые дешёвые платы – Gigabyte Z390 UD и MSI Z390-A PRO; и заканчиваются на отметке $600 – своеобразный рекорд установила MSI MEG Z390 GODLIKE. Интересно, что среди разнообразных вариантов материнок есть платы с поддержкой Thunderbolt 3, с 2,5-Гбит сетевым контроллером Realtek и даже с PCIe-мостом PLX. Однако главное, чем в большинстве случаев смогут похвастать новые платформы, – это улучшенные схемы питания, оптимизированные для разгона восьмиядерных процессоров.
Тем не менее повторимся: новые процессоры семейства Coffee Lake Refresh не требуют перехода на новые платы в обязательном порядке. Восьмиядерные новинки совместимы с процессорным гнездом LGA1151v2, и для них установлены те же самые границы по предельному тепловыделению и энергопотреблению, что и для их шестиядерных предшественников, поэтому нужда в усиленных схемах питания на материнских платах может возникать лишь при достаточно серьёзном разгоне новинок.
(Если вы еще не читали: Обзор ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING: какая плата необходима для разгона 8-ядерных чипов Intel)
⇡#Core i9-9900K в подробностях
Core i9-9900K – это процессор, аналогов которого у Intel до сих пор не существовало. Представители серии Core i9 появились в ассортименте микропроцессорного гиганта в прошлом году, но изначально под этим именем предлагались исключительно многоядерные CPU, нацеленные на HEDT-системы. Теперь же всё изменилось, и ореол обитания Core i9 распространяется и на массовые десктопы, создаваемые вокруг платформы LGA1151v2. Но это не значит, что Core i9-9900K попадает в обычную для массовых процессоров ценовую категорию. Появление такого предложения знаменует значительное увеличение цены старших решений в рамках платформы LGA1151v2. И если в эпоху Coffee Lake самый дорогой процессор семейства имел официальную стоимость $359, то для Core i9-9900K назначена на треть более высокая цена — $488.
Впрочем, заплатить здесь действительно есть за что. Core i9-9900K приносит в типовую десктопную платформу возможности HEDT-систем и предлагает массовым пользователям восемь вычислительных ядер с поддержкой Hyper-Threading. Раньше для того, чтобы получить подобный набор, пользователям интеловских систем приходилось ориентироваться на LGA2066-процессор Core i7-7820X, стоимость которого составляет $600. Теперь же подобные возможности доступны по меньшей цене в рамках менее дорогой платформы.
Впрочем, Core i9-9900K всё же заметно отличается от представителей семейства Skylake-X, ведь это не аналог серверного процессора, а более простой продукт для систем «гражданского применения», в конечном итоге развивающий возможности Core i7-8700K.
|
Core i9- 9900K |
Core i 7 - 87 00K |
Core i7-7820X
|
Кодовое имя |Coffee Lake Refresh
|Coffee Lake
|Skylake-X
|
Технология производства, нм |14++
|14++
|14+
|
Ядра/потоки |8/16
|6/12
|8/16
|
Базовая частота, ГГц |3,6
|3,7
|3,6
|
Частота Turbo Boost, ГГц |5,0
|4,7
|4,5
|
L2-кеш, Кбайт на ядро |256
|256
|512
|
L3-кеш, Мбайт |16
|12
|11
|
Поддержка памяти |2 канала DDR4-2666
|2 канала DDR4-2666
|4 канала DDR4-2666
|
Интегрированная графика |GT2: 24 EU
|GT2: 24 EU
|Нет
|
Макс. частота графического ядра, ГГц |1,2
|1,2
|-
|
Линии PCI Express 3.0 |16
|16
|28
|
TDP, Вт |95
|95
|140
|
Сокет |LGA1151v2
|LGA1151v2
|LGA2066
|
Официальная цена |$488
|$359
|$589
Как следует из таблицы, по сравнению с HEDT-восьмиядерником Core i9-9900K имеет заметно более низкое тепловыделение, но при этом совсем не уступает ему в тактовых частотах. И даже более того, турборежим у Core i9-9900K более агрессивен, чем в любых других CPU, выпущенных Intel ранее. Максимальную частоту 5,0 ГГц этот процессор может удерживать при нагрузке как на одно, так и на два ядра, а при нагрузке на все ядра частота может доходить до 4,7 ГГц.
|
Номинальная частота, ГГц |
Максимальная частота Turbo Boost 2.0, ГГц
|
1 ядро |
2 ядра |
3 ядра |
4 ядра |
5 ядер |
6 ядер |
7 ядер |
8 ядер
|
Core i 9-9900K |3,6
|5,0
|5,0
|4,8
|4,8
|4,7
|4,7
|4,7
|4,7
|
Core i7-7 820X |3,6
|4,3
|4,3
|4,1
|4,1
|4,0
|4,0
|4,0
|4,0
Разница в предельных частотах турборежима Core i9-9900K и Core i7-7820X впечатляет, ведь новый LGA1151v2-восьмиядерник обещает разгоняться на 700 МГц сильнее. Однако тут нужно сделать несколько оговорок. Во-первых, HEDT-процессоры имеют поддержку технологии Turbo Boost Max 3.0, которая может разгонять два специально отобранных на этапе производства ядра до более высокой частоты – 4,5 ГГц применительно к Core i7-7820X. Аналог этой технологии в Core i9-9900K не предусмотрен. Во-вторых, Core i9-9900K, в отличие от процессоров для платформы LGA2066, серьёзно ограничен рамками теплового пакета. В результате максимальные турбочастоты, указанные в спецификации, этот процессор может держать лишь кратковременно, а при длительной нагрузке реальная частота определяется исходя из того, чтобы энергопотребление и тепловыделение не выходило за заданные спецификацией 95 Вт. Поэтому рассчитывать, что Core i9-9900K всегда работает на частоте 4,7 ГГц и выше не стоит. Реальная картина сильно отличается.
Для того, чтобы проиллюстрировать, на какие рабочие режимы могут рассчитывать владельцы Core i9-9900K, мы построили следующую диаграмму, на которой приведена реально наблюдаемая частота процессора при выполнении теста Cinebench R15 с задействованием различного числа потоков.
Здесь очень наглядно видно, что при нарастании нагрузки реальная частота работы процессора уходит к значениям порядка 4,2-4,3 ГГц. Причём, обеспечивается она лишь в том случае, когда нагрузка не использует AVX-инструкций. С вкраплением же в нагрузку векторных команд такого типа снижение реальной частоты может быть ещё более существенным. Иными словами, заявленные в спецификации частоты в окрестности 5,0 ГГц – это лишь верхняя граница для рабочих режимов.
Почему сделано именно так, нетрудно понять, если включить разгон процессора через функцию Multi-Core Enhancements, которая деактивирует контроль за реальным потреблением и тепловыделением процессора. В этом случае процессор получает возможность всегда работать на максимальных целевых частотах, определённых технологией Turbo Boost 2.0, но в результате его энергопотребление и температуры достигают очень высоких значений.
Например, при включении функции Multi-Core Enhancements для нашего экземпляра Core i9-9900K наблюдался рост потребления CPU под нагрузкой до 230 Вт (что почти в два с половиной раза превышает паспортное значение). С охлаждением столь горячего процессора могла справиться лишь производительная система жидкостного охлаждения (мы пользовались СВО NZXT Kraken X72), но даже с ней температуры процессорных ядер доходили до 90 градусов.
Здесь уместно было бы вспомнить о том, что в Coffee Lake Refresh компания Intel обещала вернуться к эффективному внутреннему термоинтерфейсу на основе пайки. Однако, честно говоря, проявляется этот фактор не так явно, как того хотелось бы. Да, 230 Вт тепла со старой полимерной пастой под крышкой снять с процессорного кристалла было бы вряд ли возможно вообще, но скальпированные Core i7-8700K с жидким металлом в подобных условиях, кажется, охлаждались лучше.
Увеличение эффективности внутреннего термоинтерфейса нетрудно проверить путём сопоставления температур Core i7-8086K с полимерной термопастой и Core i9-9900K с припоем. Для того, чтобы результат такого эксперимента имел физический смысл, несмотря на различия в числе ядер и прочих характеристиках, мы сравнили два процессора разных поколений при работе в режимах с примерно одинаковым энергопотреблением. Для Core i7-8086K был выбран разгон до 4,8 ГГц при напряжении 1,225 В – при таких установках потребление процессора при прохождении Prime95 29.4 составляло порядка 170 Вт. Примерно такое же потребление в Prime95 у Core i9-9900K было получено при выборе частоты 4,4 ГГц с установкой напряжения 1,075 В. И заметная разница в температурах чипов при использовании для отвода тепла одной и той же системы жидкостного охлаждения в этом случае действительно имелась.
В то время как рассеивающий 170 Вт тепла Core i7-8086K грелся до 98 градусов, выделяющий ровно столько же тепловой энергии Core i9-9900K имел рабочую температуру 83 градуса. Таким образом, возросшая эффективность внутреннего термоинтерфейса в Core i9-9900K действительно подтверждается.
Однако попутно интеловский восьмиядерник преподносит неразрешимую загадку, показывая по сравнению с шестиядерными Coffee Lake сильно выросшее энергопотребление и тепловыделение. Посудите сами: если шестиядерный Coffee Lake на частоте 4,8 ГГц при напряжении 1,225 В в тесте Prime95 29.4 потребляет около 170 Вт, то Core i9-9900K при похожих настройках развивает ужасающее потребление на уровне 270 Вт, быстро и эффективно отвести которые от процессора крайне проблематично.
Почему добавление двух вычислительных ядер в полупроводниковом кристалле приводит к росту потребления на 60 процентов, совершенно непонятно, ведь никаких изменений в микроархитектуре и технологическом процессе у Coffee Lake Refresh нет. В то же время неизвестно откуда взявшееся непомерное тепловыделение Core i9-9900K – это большая проблема, из-за которой о сколь-нибудь результативном разгоне этого процессора в постоянном компьютере, похоже, придётся забыть. По крайней мере, без использования каких-то специальных высокоэффективных методов охлаждения.
Core i9-9900K – единственный на данный момент процессор для потребительской платформы LGA1151v2, который предлагает пользователям восемь ядер с поддержкой технологии Hyper-Threading. Поэтому избежать его сопоставления с Ryzen 7 2700X не получится при всём желании. Однако нужно понимать, что с точки зрения позиционирования интеловское предложение относится к несколько иной ценовой категории, так как стоит Core i9-9900K как минимум в полтора раза дороже. Тем не менее, таблицу сравнения спецификаций Core i9-9900K и Ryzen 7 2700X мы всё-таки приведём.
|
Intel Core i9-9 900K |
AMD Ryzen 7 2700X
|
Сокет |LGA1151v2
|Socket AM4
|
Ядра/потоки |8/16
|8/16
|
Базовая частота |3,6 ГГц
|3,7 ГГц
|
Турбо-режим |5,0 ГГц
|4,3 ГГц
|
Разгон |Есть
|Есть
|
L2-кеш |256 Кбайт на ядро
|512 Кбайт на ядро
|
L3-кеш |16 Мбайт
|2 x 8 Мбайт
|
Память |DDR4-2666
|DDR4-2933
|
Линии PCIe 3.0 |16
|16
|
Графическое ядро |Есть
|Нет
|
TDP |95 Вт
|95 Вт
|
Официальная цена |$488
|$329
По формальным характеристикам кажется, что преимущество Core i9-9900K может быть обусловлено главным образом тактовой частотой, но на самом деле не нужно забывать и о сильных сторонах архитектуры Core, которая обладает более высокой удельной производительностью, не имеет явных узких мест в межъядерных соединениях и обладает отлаженным и низколатентным контроллером памяти. Именно по этой причине назначенная Intel на Core i9-9900K цена не кажется неоправданно завышенной. Впрочем, более определённые выводы мы сможем сделать по результатам тестов.
⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования
Core i9-9900K – уникальный по позиционированию процессор. С одной стороны, он устанавливается в потребительскую платформу LGA 1151v2, но с другой – его стоимость приближается к $500, что делает его существенно дороже любого другого массового предложения. По этой причине основные его конкуренты – всё-таки не старшие процессоры в LGA 1151v2- и Socket AM4-исполнении, а продукты категории HEDT, среди которых найти похожие на Core i9-9900K по цене варианты не составляет труда. Ими могут стать, например, интеловские восьмиядерник Core i7-7820X и десятиядерник Core i9-7900X для процессорного разъёма LGA 2066, или же 12-ядерный процессор AMD Ryzen Threadripper 1920X для платформы Socket TR4.
Однако сравнением Core i9-9900K исключительно с HEDT-чипами мы решили не ограничиваться и добавили в тест популярные многоядерные процессоры для обычных пользователей: Core i7-8700K и Ryzen 7 2700X. Но глядя на их результаты на диаграммах ниже, нужно отдавать себе отчёт в том, что Core i7-8700K дешевле, чем 488-долларовый Core i9-9900K примерно на четверть, а Ryzen 7 2700X – на треть.
В конечном итоге список задействованных в тестировании комплектующих получился таким:
Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise (v1803) Build 17137.1 с использованием следующего комплекта драйверов:
Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:
**Комплексные бенчмарки**: **Приложения**: **Игры**:
Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.
⇡#Производительность в комплексных тестах
В этом разделе мы традиционно приводим результаты тестов, оценивающих производительность систем не в каких-то конкретных приложениях, а комплексно. Раньше с этой целью мы использовали бенчмарки компании UL (Futuremark), но в этот раз решили заменить PCMark на недавно выпущенный консорциумом Bapco тест SYSmark 2018. Этот тестовый пакет хорош тем, что использует реальные сценарии работы пользователя в распространённых приложениях, список которых включает Acrobat Pro DC, Photoshop CC, Lightroom Classic CC, BowPad 2.3, CyberLink PowerDirector 15, FileZilla 3, Chrome 65, Excel 2016, OneNote 2016, Outlook 2016, PowerPoint 2016 и Word 2016.
И с точки зрения этого теста Core i9-9900K оказывается однозначно лучшим решением в своей ценовой категории. Работающий на достаточно высокой тактовой частоте массив из восьми вычислительных ядер, снабжённый скоростным L3-кешем объёмом 16 Мбайт и соединённый в единое целое высокоэффективной кольцевой шиной, – это ровно то, что нужно для быстрой работы в общеупотребительных приложениях, используемых для решения как офисных, так и творческих задач. SYSmark 2018 явно показывает, что Core i9-9900K – универсальный процессор, который с успехом можно применять в сценариях с совершенно различной нагрузкой, и именно в этом заключается его важная сильная сторона.
Отчасти подтвердить сказанное выше можно и результатом в 3DMark Time Spy Extreme – тесте игрового характера, который имеет глубокую оптимизацию как под многопоточность, так и под современные наборы процессорных инструкций, благодаря чему он может восприниматься как некая модель перспективных игр. В этом бенчмарке Core i9-9900K проигрывает только десятиядерному HEDT-процессору Core i9-7900X, который может похвастать не только большим числом вычислительных ядер, но и поддержкой набора инструкций AVX-512, с которыми 3DMark хорошо знаком. При этом любые другие процессоры AMD и Intel, имеющие в своём арсенале восемь и менее ядер, от Core i9-9900K заметно отстают.
⇡#Производительность в ресурсоёмких приложениях
Глядя на те результаты, которые показывает Core i9-9900K в ресурсоёмких приложениях, можно сказать со всей определённостью, что для профессиональной работы он подходит не хуже, чем для любых других целей. Хотя Intel и рекламирует его в качестве идеального процессора для игр, Core i9-9900K вполне допустимо использовать и для создания высокопроизводительных рабочих станций. По сравнению с типично потребительскими флагманскими процессорами вроде Core i7-8700K или Ryzen 7 2700X он предлагает принципиально более высокое быстродействие.
Но вместе с этим нужно иметь в виду, что более «тяжеловесные» HEDT-решения класса Ryzen Threadripper 1920X или Core i9-7900X во многих приложениях для создания и обработки цифрового контента всё же обеспечивают более высокую производительность. И несмотря на всю универсальность рассматриваемой сегодня новинки, вытеснить с рынка специализированные решения для рабочих станций она не сможет. Тем более, что в течение ближайших недель AMD и Intel должны обновить модельные ряды своих HEDT-процессоров, подняв производительность входящих в них продуктов на ступеньку выше.
Рендеринг:
Обработка фото:
Работа с видео:
Перекодирование видео:
Компиляция:
Архивация:
Шифрование:
Шахматы:
До недавних пор самым быстрым процессором при игровой нагрузке было принято считать шестиядерный Core i7-8700K. В случаях, когда графическая карта не становилась узким местом в системе, он неизменно обеспечивал более высокую игровую производительность. А недавний выход новых флагманских GPU поколения Turing только укрепил позиции интеловского шестиядерника, увеличив его отрыв в разрешении FullHD от прочих разновидностей процессоров. Но теперь у Intel появилось кое-что получше. Новый Core i9-9900K предлагает больше ядер, увеличенную кеш-память и более высокую тактовую частоту. Всё это положительно сказывается на частоте кадров в играх, и теперь позицию недосягаемого лидера будет занимать именно восьмиядерная новинка.
Среднее преимущество Core i9-9900K над Core i7-8700K в нашем тестовом наборе составляет порядка 9 процентов, все же остальные участники теста проигрывают новому лидеру более значительно. Так, десятиядерный интеловский HEDT-процессор Core i9-7900X, опирающийся на медленные межъядерные Mesh-соединения и имеющий подсистему кеш-памяти с худшими задержками, отстаёт от нового восьмиядерного лидера на заметные 28 процентов. Ryzen 7 2700X, архитектура которого тоже не лучшим образом переваривает игровую нагрузку, проигрывает Core i9-9900K в частоте кадров 36 процентов. А HEDT-процессор Threadripper 1920X оказывается медленнее главного героя этого обзора на внушительные 45 процентов.
Конечно, нужно понимать, что эти результаты несут скорее теоретический, нежели практический смысл, поскольку на реальных высокопроизводительных компьютерах в игры в разрешении FullHD играют лишь большие оригиналы. Но приведённые показатели частоты кадров явно говорят о том, что вне зависимости от того, какая видеокарта и какой монитор будет использоваться в конкретной системе, Core i9-9900K всегда сможет предложить лучшую скорость в играх, а переменной величиной будет выступать лишь масштаб наблюдаемого превосходства.
Тестирование игровой производительности в разрешении 4K должно дать понимание относительно того, насколько существенно геймерский потенциал Core i9-9900K заметен в реальных условиях – при высоких настройках качества и в высоком разрешении, когда существенная часть нагрузки ложится на графический ускоритель. Ранее при переходе в 4K заметная разница между процессорами стиралась, но сейчас многое поменялось: на рынок пришли более производительные GPU, подросли и возможности CPU.
Тем не менее, картина в 4K от того, что мы видели в FullHD, заметно отличается. Различия в игровой производительности Core i9-9900K и Core i7-8700K заметны только в единичных случаях. А усреднённое преимущество новинки в среднем fps над Core i9-7900X и Ryzen 7 2700X составляет лишь 5 и 7 процентов соответственно. Однако если начать говорить о минимальной частоте кадров, то отличия в производительности разных процессоров уже не кажутся такими небольшими. И вот здесь становится понятно, что для бескомпромиссных высокобюджетных игровых сборок следует выбирать именно старший восьмиядерный Coffee Lake Refresh, а не что-то ещё.
Мы уже говорили о том, что Core i9-9900K отличается очень высоким энергопотреблением и тепловыделением при работе за пределами номинального режима. Но в штатном режиме его непомерные аппетиты практически незаметны. Всё дело в том, что процессор непрерывно следит за своим текущим состоянием и при росте потребления свыше заложенных в тепловом пакете 95 Вт, динамически сбрасывает частоту, попутно уменьшая и напряжение питания. Это немного снижает производительность, но зато позволяет применять Core i9-9900K в обычных потребительских компьютерах с типовыми системами охлаждения и среднестатистическими LGA 1151v2-материнскими платами.
Давайте оценим, насколько незаметно Core i9-9900K удаётся маскировать свою потенциальную прожорливость. Используемый нами в тестовой системе цифровой блок питания серии Thermaltake Toughpower DPS G позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На графиках ниже приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается.
Благодаря автоподстройке частоты в широких пределах потребление Core i9-9900K выглядит даже где-то скромно. В реальном использовании этот процессор демонстрирует лишь немного более высокие энергетические аппетиты по сравнению с Core i7-8700K. Максимальное потребление платформы на базе Core i9-9900K в тесте Prime95 29.4, задействующем энергоёмкие AVX-инструкции, составляет всего 129 Вт, что объясняется стойким нежеланием процессора выходить за определённые спецификацией 95-ваттные рамки. В результате при сравнении с процессорами HEDT-класса Core i9-9900K кажется намного более выгодным решением с точки зрения удельной производительности на каждый затраченный ватт.
Это – грустная история. Экземпляр процессора, который наша лаборатория получила для обзора изначально, оказался полностью неразгоняемым. Мы уже говорили, что при достаточно умеренном для 14-нм кристалла Coffee Lake Refresh напряжении 1,225 В и при частоте 4,8 ГГц энергопотребление Core i9-9900K под нагрузкой в тестах стабильности доходит до 270 Вт, и отвести такое количества тепла не удаётся даже с применением производительной системы жидкостного охлаждения NZXT Kraken X72 с 360-миллиметровым радиатором – процессор быстро перегревается и уходит в троттлинг. Установить же более низкое напряжение невозможно, так как в этом случае возникают ошибки.
Поэтому в конечном итоге нормальная работоспособность нашего образца Core i9-9900K была достигнута лишь при 4,7 ГГц, но этот результат вряд ли можно считать полноценным разгоном, поскольку такая частота заложена спецификацией технологии Turbo Boost при нагрузке на все ядра.
Чтобы проверить, заключается ли проблема в конкретном экземпляре, или Core i9-9900K действительно плохо разгоняются, мы запросили у Intel другой образец, который в целом оказался немного получше. По крайней мере, хотя при напряжении 1,25 В и частоте 4,8 ГГц его энергопотребление находилось на том же уровне 260-270 Вт, температуры ядер всё же удавалось стабилизировать в интервале 100-110 градусов и за счёт этого обеспечить стабильность системы в Prime95 29.4.
Совершенно очевидно, что более высокий результат полностью исключён. Таким образом, вывод о том, что Core i9-9900K – процессор, который практически не разгоняется, подтвердился и на втором образце. Однако здесь нужно сделать три важные оговорки.
Во-первых, в тестировании мы имели дело с предсерийными образцами, выпущенными в середине лета. И утверждать по ним о том, что и серийные восьмиядерные Coffee Lake Refresh будут отличаться таким же дьявольским нагревом и тепловыделением, с полной уверенность всё же нельзя.
Во-вторых, системы жидкостного охлаждения, которые были бы способны эффективно отводить под 300 Вт тепла, в природе всё-таки существуют. Просто искать их надо не среди заводских необслуживаемых СВО, а среди качественного кастомного охлаждения. Поэтому не исключено, что вооружившись самосборной системой охлаждения премиального уровня, добиться от Core i9-9900K стабильности на частотах порядка 5 ГГц всё-таки удастся.
И в-третьих, если вас не волнует вопрос стабильной работы на компьютере тяжеловесных программ для создания и обработки контента, а интересуют лишь игры, то использовать Core i9-9900K на частоте 5 ГГц можно без каких-либо проблем. Даже наши неудачные экземпляры Core i9-9900K могли проходить на такой частоте любые игровые тесты. Игровая нагрузка не является для процессора тяжелой, с ней он разогревается достаточно слабо, и с прицелом на игры режим 5 ГГц при напряжении 1,3 В вполне работоспособен.
Впрочем, эффект от назначения для Core i9-9900K 5-гигагерцовой частоты на самом деле малозаметен. Этот CPU быстр «из коробки», и рисковать стабильностью ради дополнительных нескольких процентов fps мы бы не советовали.
Мы давно перестали сетовать на отсутствие ярких событий на процессорном рынке – спасибо AMD. Но сегодня в фокусе внимания оказалась Intel. Выпущенный компанией восьмиядерный процессор Core i9-9900K – это не только одна из самых эффектных новинок микропроцессорного гиганта за последние несколько лет, но и, вне всяких сомнений, одна из наиболее занимательных «железок» этого года наряду с видеокартами NVIDIA Turing.
Core i9-9900K оказался интересен по многим причинам. Во-первых, благодаря ему компании Intel, наконец, удалось догнать AMD по количеству ядер в десктопных CPU и тем самым сформировать исчерпывающий модельный ряд, который невозможно больше упрекать в отсталости и неактуальности даже с точки зрения формальных характеристик.
Во-вторых, с помощью выпуска восьмиядерного Core i9-9900K компания Intel совершила второй сильный скачок в производительности потребительских систем подряд. Прирост быстродействия, который обеспечивает новинка по сравнению с прошлогодним флагманом, шестиядерником Core i7-8700К, составляет в среднем весомые 25 процентов. И это значит, что с начала 2017 года, когда лучшим выбором для десктопных компьютеров считался Core i7-7700K, быстродействие десктопных платформ выросло примерно в 1,7 раз.
Кроме того, Core i9-9900K удалось с лёгкостью занять место самого производительного массового процессора, и непонятно, сможет ли что-то или кто-то сместить его с этой позиции в обозримом будущем. Сроки выхода следующего процессорного дизайна Intel пока туманны из-за проблем с 10-нм техпроцессом, а в том, что образовавшийся отрыв до Core i9-9900K компания AMD сможет преодолеть в своей новой микроархитектуре Zen 2, есть вполне обоснованные сомнения.
Впрочем, мы совсем не хотим сказать, что Core i9-9900K поразил нас настолько, что мы готовы воздержаться от какой бы то ни было критики в его адрес. На самом деле, к новинке есть несколько достаточно крупных претензий. Самая главная из них заключается в том, что Intel продолжает упорно следовать по экстенсивному пути и затягивает внедрение каких бы то ни было инноваций. По большому счёту в Core i9-9900K нет ничего нового: с точки зрения архитектуры этот процессор родственен процессорам Skylake, которые увидели свет аж целых три года тому назад. И это привело к тому, что Core i9-9900K стал первым за долгое время интеловским процессором с практически отсутствующим разгоном. Номинальные частоты Core i9-9900K подтянуты до максимально достижимых, и даже возвращение припоя под процессорной крышкой не помогло отодвинуть частотный предел. Иными словами, любительский разгон, который долгое время служил источником бесплатного увеличения производительности интеловских процессоров, в Core i9-9900K утратил своё значение почти полностью.
Нельзя обойти вниманием и ситуацию с ценой новинки. Мы не будем оспаривать выдвинутый Intel тезис о том, что Core i9-9900K – это лучший процессор для игр, и даже готовы добавить к этому эпитету, что данный CPU – наиболее интересный на сегодняшний день универсальный вариант для десктопов. Но за последний год стоимость флагманских процессоров для массовой платформы у Intel увеличилась на треть, и осознание этого факта вызывает определённый дискомфорт как минимум на эмоциональном уровне. Впрочем, за хорошие вещи почти всегда приходится платить больше, и Core i9-9900K, на наш взгляд, вполне оправдывает свою стоимость.