Обзор и тест процессора Intel Core i9-9980XE

незначительные снижения ценников.

Тестовый стенд

Тестовая конфигурация (Intel Skylake-X)

• Материнская плата: MSI MEG X299 Creation (Intel X299, LGA 2066);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4, 4 модуля x 8 Гбайт;
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080;
• Накопители:
  • SSD Intel Optane 905P 480 Гбайт;
  • SSD Samsung 960 Evo, 500 Гбайт;
  • SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;
• Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 10 x64 1809.

Процессоры и режимы их работы:1.Core i9-7900X 3.3 ГГц, Turbo Boost до 4.3 ГГц, число ядер 10, число потоков 20;

2.Core i9-9980XE 3.0 ГГц, Turbo Boost до 4.4 ГГц, число ядер 18, число потоков 36;

3.Core i9-7900X @4.5 ГГц, 45 x 100 МГц;

4.Core i7-9980XE @4.5 ГГц, 45 x 100 МГц.

Частота памяти и тайминги:

Тестовая конфигурация (Intel Coffee Lake)

• Материнская плата: ASUS ROG Maximus X Formula (Intel Z370, LGA 1151);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4, 2 модуля x 8 Гбайт;
• Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 1070;
• Накопители:
  • SSD Intel Optane 905P 480 Гбайт;
  • SSD Samsung 960 Evo, 500 Гбайт;
  • SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;
• Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Процессоры и режимы их работы:

1.Core i7-8700K 3.7 ГГц, Turbo Boost до 4.7 ГГц, число ядер 6, число потоков 12;

2.Core i7-8086K 4.0 ГГц, Turbo Boost до 5.0 ГГц, число ядер 6, число потоков 12;

3.Core i7-8700K @5.0 ГГц, 50 x 100 МГц;

4.Core i7-8086K @5.1 ГГц, 51 x 100 МГц.

Частота памяти и тайминги:

Тестовая конфигурация (Intel Coffee Lake Refresh)

• Материнская плата: ASUS ROG Strix Z390-E Gaming (Intel Z390, LGA 1151);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4, 2 модуля x 8 Гбайт*;
• Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 1070;
• Накопители:
  • SSD Intel Optane 905P 480 Гбайт;
  • SSD Samsung 960 Evo, 500 Гбайт;
  • SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;
• Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Процессоры и режимы их работы:

1.Core i9-9900K 3.6 ГГц, Turbo Boost до 5.0 ГГц, число ядер 8, число потоков 16;

2.Core i7-9700K 3.6 ГГц, Turbo Boost до 4.9 ГГц, число ядер 8, число потоков 8;

3.Core i9-9900K @5.0 ГГц, 50 x 100 МГц;

4.Core i7-9700K @5.0 ГГц, 50 x 100 МГц.

Частота памяти и тайминги:

Разгон

Разгон процессоров линейки Skylake-X предполагает несколько этапов, поскольку ограничителями внутри служат целых три составляющих: базовая частота при простых математических операциях, с использованием команд AVX 2 и наиболее трудоемкая задача – обработка AVX 512.

На начальном этапе стоит пояснить, откуда берутся разные множители в CPU при различных загрузках ядер. С учетом общего лимита энергопотребления процессора выполнять по две команды AVX 512 за такт слишком затратное занятие, и 165 Вт ему точно хватит. Поэтому в Intel придумали понижающий коэффициент для вычислительных ядер.

Увы, найти значения в полном техническом описании невозможно – их там просто нет. Это проще выяснить опытным путем, так как существует несколько приложений (синтетические задачи), которые на 100% используют пока что диковинный набор команд.

В результате частотная таблица для Intel Core i9-9980XE выглядит так:

Другими словами, при 100% нагрузке на процессор его частота сильно зависит от типа команд! Причем второй важный факт – это напряжение на ядрах в зависимости от типа исполняемых команд. Дело в том, что каждое ядро может выполнить одну из трех команд последовательно, но базовое напряжение остается константой.

Теоретически в разгоне при увеличении напряжения возрастает стабильность при должном охлаждении, но я впервые столкнулся с обратным эффектом. Для AVX команд правило остается стандартным: поднимаем Vcore – поднимаем частоту, но для AVX 512 уже на частотах 2.7-2.8 ГГц процессор терял стабильность на Vcore выше 1.0 В. Поэтому в процессе разгона пришлось сначала проверять максимальный разгон без AVX 512, а уже потом искать стабильную частоту с AVX 512 и высоким напряжением.

Финальный результат выглядит так:

Стресс-нагрузка с AVX 512:

Наш образец Core i9-9980XE взял частоту в 4.5 ГГц и отличился высоким нагревом даже со специальным составом под теплораспределительной крышкой. Конечно, его термоинтерфейс на голову выше стандартного термоматериала Core i9-7900X, который сдался быстрее.

Впрочем, здесь стоит сделать еще одну паузу и показать реальное энергопотребление Intel Core i9-9980XE при разгоне:

Где же вы, мои 165 Вт? Ответ не так прост, и за ним следует обратиться к спецификациям Intel. Однако найти полноценное описание к разным стадиям Turbo на процессоры Skylake-X невозможно. Зато есть вполне подробные данные для решений на Socket 1151 и Xeon.

Итак:

существует несколько позиций PL (Power Level). Одни поддерживают работу на высокой частоте продолжительное время, а другие – только на короткий промежуток. Время задержки ядра на измененной частоте называется Tau. Эти параметры производители материнских плат называют как угодно, только не в соответствии с описанием Intel, дабы лишний раз не гневить синего гиганта.

Манипулируя продолжительностью, мы можем полностью изменить качество разгона. А приводимое типичное энергопотребление для Socket 2066 процессоров Intel декларирует номинальное требование к системе охлаждения – отнюдь не максимальное энергопотребление процессора. Поэтому 165 Вт относится к базовой характеристике системы охлаждения, которая должна отводить 165 Вт тепла. Сам же CPU на коротких промежутках и в пиках потребляет гораздо больше.

В таблице отражены числа максимального пикового энергопотребления, вследствие чего данные, конечно же, расходятся со спецификациями. Эти значения должна обеспечить система питания материнской платы.

А когда речь заходит об AVX 512, то более 300 Вт процессор потребляет на частотах до 3 ГГц! Сам разгон полностью прекращается на частоте выше 2.7 ГГц при высоких напряжениях. Сложно ответить, почему так происходит, но факт остается фактом Поэтому финальные частоты нужно приводить в виде постоянной частоты/AVX 2/AVX 512.

Представленный образец Core i9-9980 XE разогнался до 4.5/4.5/2.7 ГГц.

Инструментарий и методика тестирования 2D

Стоит немного рассказать о применяемых в тестировании программах и причинах их выбора.

1.CPU-Z

встроенный бенчмарк производительности. Среднее значение однопоточного и многопоточного тестов.

2.XnView

распространенная программа для просмотра фотоматериала. Она бесплатна и легка в использовании. Дополнительно в нее встроены простые функции для переконвертирования форматов, внесения изменений и прочего. Нас интересует время, за которое программа внесет изменения и сохранит тридцать пять файлов NEF формата. Предъявляются типичные требования фотолюбителя: изменение баланса цвета, смена температуры, выравнивание горизонта, убирание выпуклости, добавление резкости, изменение размера до 1900 пикселей по большей стороне. Сам тест рассчитан всего на пару ядер, но новые инструкции очень хорошо сказываются в работе программы. Иными словами, чем свежее архитектура и выше частота ядер, тем быстрее тест выполняется.

3.Adobe Photoshop CС 2017

Результат тестирования – это время наложения фильтров на одну картинку объемом 50 Мпикс. Применяются стандартные фильтры и операции: изменение размера, настройки гаммы и прочее. Вполне типичный набор для программы. В отличие от видеокодирования, Photoshop так и не стал многопоточным, скорее его можно назвать умеренно загружающей ядра процессора программой. Встроенное видеоядро отключено.

4.Cinebench R15.

Распространенный тест процессора в рендере.

5.Adobe Media Encoder CC 2017

видеоконвертер, позволяющий работать с 4К видео. Задача – перекодировать 4К видео в формат готового пресета HVEC 265 1080P 29.97. Входной формат видео: MPEG-4, профиль формата Base Media / Version 2, размер файла 1.68 Гбайт, битрейт постоянный 125 Мбит/с, профиль формата High@L5.1, разрешение видео 3840 х 2160 пикселей, число кадров 29.970.

5.X265 1.5+448 8bpp X64

тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC.

6.Adobe InDesign СС 2017

вывод 56-страничного сверстанного материала с фотографиями в формате NEF в формат PDF 1.7 полиграфического качества.

7.Hexus PiFast

тест, аналогичный SuperPI. Суть работы – подсчет числа «пи» до определенного знака.

8.Corona 1.3 Benchmark

это система рендеринга, разработанная одним энтузиастом. Сейчас находится в стадии бета-тестирования. Бенчмарк использует неизменяемый набор настроек.

9.SVPmark – тест производительности системы при работе с пакетом SmoothVideo Project (SVP), использующий для теста реальные алгоритмы и параметры, применяющиеся в SVP 3.0.

10.Geekbench 4

кросс-платформенный тест для измерения быстродействия процессора и подсистемы памяти компьютера.

11.HEVC

HEVC Decode Benchmark (Corba) V 1.6.1 с библиотеками 4К.

Теперь перейдем к результатам тестирования.

Результаты тестов

CPU-Z

Настройки:

• Встроенный тест производительности;
• Многопоточность.

CPU-Z

Баллы
Больше – лучше

XnView

Настройки:

• Конвертация 35 файлов NEF в JPG формат;
• Изменение размера, усиление резкости, настройка баланса белого и прочее.

XnView

Время, секунды
Меньше – лучше

Adobe Photoshop CС 2017

Настройки:

• Применение последовательности фильтров на исходный файл.

Adobe Photoshop CС 2015

Время, секунды
Меньше – лучше

Cinebench R15

Настройки:

• Измерение производительности CPU.

Cinebench R15

Баллы
Больше – лучше

Adobe Media Encoder CC 2017

Настройки:

• Итоговый рендеринг видеофайла в формат YouTube HD 1080p.

Adobe Media Encoder CC 2015

Время, секунды
Меньше – лучше

X265

Настройки:

• Результаты измерения производительности x64 в к/с.

X265

Кадр/с
Больше – лучше

Adobe InDesign СС 2017

Настройки:

• Вывод верстки в PDF.

Adobe InDesign СС 2014

Время, секунды
Меньше – лучше

Hexus PiFast

Настройки:

• Нет.

Hexus PiFast

Время, секунды
Меньше – лучше

Corona1.3. Benchmark

Настройки:

• Нет.

Corona1.3. Benchmark

Время, секунды
Меньше – лучше

SVPmark

Настройки:

• Среднее арифметическое выполнения синтетических тестов и реальных тестов без включенного аппаратного ускорения.

SVPmark

Баллы
Больше – лучше

Geekbench 4

Настройки:

• Версия теста 64 бит;
• Среднее арифметическое выполнения всех встроенных тестов.

Geekbench 4

Баллы
Больше – лучше

HEVC

Настройки:

• Встроенные тесты декодирования HD 720P, Full HD 1080P, Ultra HD 2160P, Ultra HD BD.

HEVC

Баллы
Больше – лучше

Подведение итогов 2D

Итоговые результаты

Баллы
Больше – лучше

Заключение

Конечно, 18-ядерный представитель Intel Skylake-X продемонстрировал отличные результаты в оптимизированных под многопоточность приложениях, но он пригодится далеко не всем.

Прежде всего, стоит рассматривать платформу LGA 2066 как серверную, лишенную ECC. В ней есть масса достоинств и не меньше недостатков. К первому стоит отнести производительность, стоимость ЦП на фоне аналогичных решений Xeon, интересный квест с разгадыванием стабильных частот и большое число линий PCI-e. Ко второму – высокие требования к системе питания материнских плат, хорошее энергопотребление в разгоне и среднюю приспособленность самих процессоров к играм.

Как раз с результатами Intel Core i9-9980XE в играх мы вернемся довольно скоро. А пока для среднестатистического пользователя лучшим выбором будет (при условии финансовых возможностей) Core i9-9900K. Он не сильно отстает в повседневных задачах, разгоняется заметно проще, а стоимость готовой системы будет дешевле.

К сожалению, нам не удалось провести сравнение нового процессора Intel с линейкой AMD Threadripper, потому как последние не предоставлены российским представительством компании AMD. Но, возможно, ситуация изменится.