Intel Core i9-7900X — достойный ответ HEDT-процессорам AMD Threadripper

Введение

---

Ранее в этом году Intel запустила семейство высокопроизводительных настольных процессоров Core X с новым семейством Core i9, стартующего с Core i9-7900X. Платформа high-end desktop (HEDT) занимает буферное пространство между производительными десктопами и серьёзными рабочими станциями. На протяжении десятилетия Intel обращала внимание к сегменту CPU, имеющих больше возможностей, чем стандартные настольные варианты. Такие чипы обычно включали в себя больше ядер, более широкие интерфейсы памяти, больше линий PCI-Express на платформе, и т.д. Потребители примерно знают, чего ожидать при покупке процессора класса HEDT, ведь сегмент стартовал в 2008 году с серии Core i7 «Nehalem» вместе с набором микросхем X58 Express.

Панической реакцией на процессоры AMD Ryzen 5 и Ryzen 7, предлагающие многопоточную производительность HEDT в мейнстрим сегменте, за которыми не смогли угнаться чипы «Kaby Lake» 7-го поколения, стал запуск Intel семейства Core X с 4-ядерными Core i5-7640X и Core i7-7740X, 6-ядерным i7-7800X плюс 8-ядерным i7-7820X. Core i5-7640X и i7-7740X — оказались лишь на поверку HEDT; обычные настольные мейнстрим процессоры, и, как показал обзор i5-7640X, их никак нельзя отнести к высокопроизводительным. С другой стороны i7-7800X и i7-7820X, предлагают куда больше ядер и более широкий интерфейс памяти, но снова демонстрируют унылое количество полос PCI-Express. Снижение мульти-GPU в системе, по сути, не является критичным аспектом для создателей контента, но некоторые профессионалы точно нашли бы достойное применение «лишним» PCIe дорожкам, например, 4K мульти-стрим адаптеры видеозахвата, несколько NVMe SSD и т.д.

Недавно крещеное семейство Core i9 — именно то, с чего начинается новейшая линейка HEDT-процессоров Intel, так как они отвечают трём основным целям платформы: много ядер, больше каналов памяти и больше PCIe-полос (теперь точно хватит на две видеокарты x16), а поскольку Core-counts приближается к двузначным цифрам, Intel оценивает эти чипы за отметкой в ​​1000 $. Core i9-7900X — десятиядерный чип стоимостью 999 $, логика Intel в отношении ценообразования может заключаться в следующем, его духовный предшественник Core i7-6900X также являлся 10-ядерным CPU, стоимость которого оценивалась в 1000 $.

Core i9-7900X построен на новом гигантском кристалле, основанном на микро-архитектуре Skylake под названием «Skylake-X». Он реализует самые большие изменения в способе, на котором Intel строит процессоры, поскольку «Nehalem» называют Mesh Topology. Чип преодолевает ограничения старой кольцевой шины, связывая вместе большое количество процессорных ядер без штрафа в производительности, возникающего из-за задержек. Он также реализует столь же значительные изменения в иерархии кеша, когда более быстрый, выделенный кеш L2 увеличен в четыре раза, а кеш-память L3 довольно скромная.

В этом обзоре рассмотрим производительность Core i9-7900X и сравним его с Ryzen Threadrippper 1950X с главным конкурентом от AMD.

Спецификация

---

Поближе

---

Core i9-7900X поставляется в тонкой, но более внушительной коробке, чем, скажем, i7-8700K. На передней панели красуется «X», подпись обозначающая принадлежность к семейству Core X. Внутри кроме самого процессора вложены кейс-бейдж и документация. В данном случае потребуется собственная система охлаждения.

Семейство Core X получило новую процессорную упаковку LGA2066. Сама упаковка оснащена двойной стекловолоконной подложкой и медной интегрированной теплоизоляцией (IHS) с тепловой пастой между IHS и матрицей процессора.

Сокет LGA2066 имеет такое же расстояние между отверстиями, как LGA2011 и LGA2011 (v3), что означает; уже на протяжении более пяти лет накопилась куча совместимых кулеров. Просто убедитесь, что ваш экземпляр может работать с нагрузками до 140 Вт TDP.

Архитектура

---

К сообщалось ранее в основе процессоров Core i9-7900X лежит микроархитектура шестого поколения Skylake-X, составляющий основную часть семейства процессоров Intel Core X. Сами кристаллы построены по 14-нм техпроцессу, и поставляется в трёх вариантах: Skylake-X LCC (Low Core-count), Skylake-X HCC (High Core-count) и Skylake-X XCC (Extreme Core-count). Кристалл LCC несёт только 10 физических ядер, HCC — 18, а XCC — 28. Core i7-7800X, i7-7820X и i9-7900X основаны на LCC; в то время как 12-, 14-, 16- и 18-ядерные модели Core i9 базируются на HCC. XCC 28-ядерная вариация имеет дополнительную пару контроллеров памяти DDR4 и присуща лишь некоторым моделям Xeon Scalable. Intel пока не реализовала её на клиентской платформе.

Как упоминалось в предыдущем разделе, упаковка CPU LGA2066 состоит из двухъярусной стекловолоконной подложки. Нижняя подложка имеет контактные точки LGA и некоторые общие электрические компоненты, в то время как верхняя подложка наложена на матрицу процессора и припаивается к нижней подложке с помощью решетки с шариковым массивом (BGA). В такую подложку можно упаковать проводное соединение чрезвычайно высокой плотности. Двухъярусный подход даёт пакету LGA2066 степень модульного принципа, поскольку теперь Intel смело жонглирует четырьмя кристаллами — Skylake-X LCC, Skylake-X HCC, Skylake-X XCC и 4-ядерным Kaby Lake-X.

Core i9-7900X — это 10-ядерный/20-поточный CPU с поддержкой технологии HyperThreading. Ядра процессора основаны на микроархитектуре Intel Skylake, доминирующей в линейке процессоров Intel с 2015 года. Каждое ядро имеет 1 МБ выделенного кэша L2, в то время как кэш L3 имеет 13.75 МБ (1.408 МБ на ядро). Присутствуют два встроенных 128-разрядных контроллера памяти DDR4, управляющих четырехканальным интерфейсом памяти процессора. Данная модель оснащена полноценным интерфейсом PCI-Express Gen 3.0 с 44 полосами PCIe. Этого достаточно, чтобы использовать до двух видеокарт с полной пропускной способностью x16, помимо остальной части платформы.

Новое ячеистое межъядерное соединение

Именно в «Nehalem» — первой монолитной 4-ядерной матрице Intel использовала межъядерное соединение «Ring Bus» («Кольцевая шина»), обрабатывающее высокоскоростное сообщений между различными компонентами, то есть ядра ЦП, интегрированного северного моста и интегрированной графики. Это своего рода последовательное соединение, в котором данные собираются и отправляются аналогично коаксиальной локальной сети кольцевой топологии старой школы с каждым включенным компонентом, получившим обозначение «Кольцевая шина».

На протяжении многих лет Intel «расширяла» кольцевую шину, чтобы не отставать от растущей производительности ядер и большего объёма памяти (данных), протекающих через неё. Но по мере того, как Intel накапливала базовое количество ядер, её проектировщики оказались в ситуации, когда кольцевая шина стала вызывать невыносимую задержку на процессорах с большим количеством ядер. Для решения проблемы понадобилось новое соединение. Получайте Mesh Interconnect — «Ячеистое соединение».

Первоначально разработанный для суперскалярного вычислительного процессора «Knights Landing», содержащего десятки вычислительных элементов, Mesh Interconnect представляет собой развертывание множества остановок кольцевой шины для каждого компонента, которые продвигаются в разных направлениях, связывая их с разными компонентами. Каждый компонент на кристалле, будь то ядро ​​процессора, контроллер памяти, интегрированный северный мост и т.д., теперь имеет несколько терминалов кольцевой шины, создающих ей несколько маршрутов, и пересекающих матрицу, подобно ячейкам. Этот подход значительно снижает задержку межъядерной связи.

Изменение иерархии кэша

Другим важным изменением, представленное Intel с помощью «Skylake-X», является переработанный кэш. Начиная с «Nehalem», Intel использовал произвольные 256-килобайт выделенного кэш L2 на ядро в своих многоядерных процессорах и до 2 МБ общего кэша L3 на ядро (т. е. 4-ядерный чип имеет кэш-память 8 МБ, 8-ядерный 16 МБ и т.д.). Похоже, что компания поняла, что сегодняшние многопоточные рабочие нагрузки не требуют столько общего кэша, и что было бы разумно поддерживать более быстрый и выделенный кэш L2, увеличивая производительность за ядро и локально объединяя больше данных в многоядерной среде, особенно когда требуется несколько кольцевых транзитных участков, чтобы достигнуть контроллера памяти.

Таким образом, Intel повысил объём выделенного кэш L2 до 1 МБ на ядро (в 4 раза больше предыдущего поколения), уменьшив общий кэш L3 на ядро до 1.375 МБ-ядро (т.е. 10-ядерный чип имеет 13.75 МБ, 16-ядерный 22 МБ и т.д.).

Платформа X299

---

Intel запускает процессоры Core X вместе с чипсетом X299 Express. Сам по себе X299 имеет набор функций аналогичный Z270 Express, за вычетом встроенной графики. Чипсет предлагает 24 универсальные полосы общего назначения PCI-Express Gen 3.0, 6-портовый SATA-контроллер SATA 6 Гбит/с SATA RAID, пару GbE MAC и встроенный контроллер USB 3.1. Независимо от излишков слотов M.2, портов U.2, слотов PCIe, которые вы можете заметить на этой платформе относительно мейнстрим варианта Z270, сугубо связано с полосами PCI-Express, поступающих от ЦП.

У Intel Core i7-7800X и i7-7820X присутствует всего 28-полосный корневой комплекс PCI-Express, управляющий только одной видеокартой с полной полосой пропускания x16. Дополнительные видеокарты должны брать свои дорожки с помощью 3-полосных коммутаторов. С другой стороны, у семейства Core i9 полностью разблокированным корневым комплексом с 44 полосами PCI-Express, означает, что теперь можно подключить две видеокарты с пропускной способностью x16 и быть готовыми для конфигурации 3-way/4-way multi-GPU. Добавленные полосы также позволяет подключать высокоскоростные устройства, такие как 10 GbE-адаптеры, Thunderbolt-карты, PCIe SSD и другие.

Тестовые конфигурации

---

---

---

---

---

Тесты Arithmetic CPU

TrueCrypt/VeraCrypt

---

Super Pi

---

wPrime

---

Кодирование мультимедиа

---

MP3 Encoding

H.264 и H.265 Video Encoding

Выработка и Сжатие

---

Adobe Photoshop Image Processing

Microsoft Office

7-Zip Compression

WinRAR Compression

Производительность Антивируса, Java и Базы данных

---

Avast

Java

MySQL

Рендеринг и Моделирование

---

Blender Rendering

CineBench R15 Rendering

Euler3D Simulation

Веб-производительность

---

Google Octane Browser Benchmark

Mozilla Kraken Browser Benchmark

WebXprt Browser Benchmark

Игры: 720p

---

Игры: №1

---

Игры: №2

---

Минимальный FPS: №1

---

Минимальный FPS: №2

---

Потребляемая мощность

---

Оверклокинг

---

Разгон Core i9-7900X относительно прост из-за разблокированного множителя.

Наш экземпляр стабильно достигал 4.5 ГГц, а с повышением напряжения выдавал 4.6 ГГц. При частоте 4.5 ГГц i9-7900X в синтетических многопоточных тестах, приближается к Threadripper 1950X и обозначая своё преимущество в видеокодировании и игровой производительности. Как для этого чипа, так и для всех HEDT-процессоров, мы рекомендуем использовать жидкостное охлаждение (AIO). Мы использовали 240 мм вариант.

Сводка производительности

---

Оценка и отзыв

---

Текущая розничная цена Intel Core i9-7900X составляет в районе 999 $.

---

• Сильная одноядерная производительность
• Бьёт Threadripper 1950X в многопоточной кодировке мультимедиа!
• Монолитный четырехканальный интерфейс памяти
• Множество подержанных решений для охлаждения

• Высокая цена
• Высокая холостая мощность
• Нет поддержки ECC-памяти
• Меньше потоков PCIe, чем Threadripper

---

9.0

---

Intel сделала несколько плохих продуктов в дифференциации нижней части своего семейства Core X, но Core i9-7900X выделяется как явно полезное HEDT-решение с ценовой отметкой в 1000 $. Четырёхъядерные чипы «Kaby Lake-X» являются ужасным выбором для неинформированного потребителя: i7-7800X и i7-7820X испытывают недостаток полноценной возможности PCIe подключения; как бы заставляя вас выкладывать, по крайней мере, 999 $ за чип, у которого есть всё необходимое. Естественно, сам по себе i9-7900X обеспечивает превосходную комбинацию как однопоточной, так и многопоточной производительности.

Микроархитектура Intel Skylake по-прежнему пользуется более высоким IPC, чем новейший «Zen» от AMD, и он отражает более высокую производительность, чем AMD Ryzen Threadripper 1950X на каждом этапе тестирования, включая игры. Только в разрешениях связанных с лимитом графики, таких как 4K Ultra HD, Threadripper перевешивает, потому что в них GPU выступает сдерживающим фактором. Однако однопоточная производительность 7900X не выше, чем у мейнстрим процессора Core i7-6700K, несмотря на более высокий кэша L2 (см. «CineBench R15 ST»). Идея, лежащая в основе большего количества кэша L2, по-видимому, связана с уменьшением латентности межъядерных связей, чем с попыткой улучшить IPC.

В многопоточных задачах Core i9-7900X обменивается ударами как с Threadripper 1920X за 799 $, так и с номинальным Threadripper 1950X. В большинстве синтетических многопоточных тестов, 1950X более чем комфортно опережает i9-7900X из-за шести дополнительных ядер. В многопоточных тестах кодирования мультимедиа, таких как видеокодирование x264 и x265 (реальным тестом, где загружается тестовое видео в кодировщик), i9-7900X опережает 1950X.

Неоспоримое преимущество Core i9-7900X обозначается в ключевом вопросе дизайна. «Skylake-X» не является многочиповым модулем как Ryzen Threadripper, поскольку он имеет монолитный четырёхканальный интерфейс памяти. Данные чередуются по четырём каналам памяти, в то время как Threadripper использует два 8-ядерных процессора Zeppelin с двухканальными интерфейсами памяти, каждый (например, 2-сокетная система). Но именно здесь и всплывает проблемы в двух ключевых случаях использования HEDT-процессоров; игры и мегауправление задачами. В гейминге вам нужна память, чтобы получить наименьшую латентность, а ведь сама игра не очень распараллелена, поэтому в Threadripper встроен программный переключатель, называемый «Game Mode», локализующий доступ к памяти для модулей, управляемых одной из двух матриц для наименьшей задержки, а также отключает половину процессорных ядер. Для мегатаскинга, где вам нужно как можно больше ядер и пропускной способности памяти насколько возможно, Threadripper задействует свой основной (и по умолчанию) режим, называемый «Creator’s Mode», охватывающий память по всем четырём каналам и при этом сохраняет все ядра активными. Переключение между этими режимами потребует перезагрузки системы, плюс в некоторых тайтлах Game Mode работает хуже, чем Creator’s Mode, что добавляет ещё больше сложностей. А монолитный четырёхканальный интерфейс памяти i9-7900X — огонёк — все ваши приложения всегда будут работать с максимальной производительностью.

Разгон Core i9-7900X с номинальных тактовых импульсов 3.30 ГГц до 4.50 ГГц (все ядра) при воздушном охлаждении не был затруднен, но эта скорость близка к ускорению (boost) 4.30 ГГц. Алгоритм Turbo Boost Max 3.0 работает без вмешательства пользователя, и опять же, это попытка убедиться, что высокое количество ядер не создает проблем с производительностью для менее распараллеленных задач.

Если предпочитаете гейминг с малой продуктивностью или потокового воспроизведения игр, этот не чип для вас. Недавно выпущенный Core i7-8700K не просто обладает более высокой игровой производительностью, он также имеет многопоточную производительность уровня десктопа «Гейминг плюс». Тем более пользователь получает не только более дешёвый процессор, но и более доступную материнскую плату. Кстати, Core i7-8700K имеет гораздо более высокие тактовые частоты, приносящие пользу в приложениях, таким как Photoshop, Excel и PowerPoint.

Если вы в течение всего дня работаете с многопоточными приложениями или имеете полный контроль над кодом, выполняемым вашим программным обеспечением, означающий, что он может быть оптимизирован вручную, тогда Threadripper может стать хорошей альтернативой, предлагая больше ядер (= больше производительности) в пересчёте на деньги, но такие сценарии довольно ограничены. Кроме того, если вы создаёте 4K-игры, которые в любом случае будут GPU-лимит, тогда снова Threadripper может быть разумным выбором, если вы хотите идти в ногу с переключаемым Game Mode режимом.

Core i9-7900X выйдет, если вы хотите не просто высокую многопоточную производительность для задач создания контента, но и обширные возможности подключения к платформе для таких устройств, как карты видеозахвата 4K, Thunderbolt-карты, твердотельные накопители NVMe и прочее.

Признательность за обзор и тестирование W1zzard.

С уважением, procompsoft.ru