Обзор процессора Intel Core i9-9980XE: многоядерный Skylake-X

Когда Intel официально анонсировала свои процессоры 9-го поколения Core на мероприятии в Нью-Йорке несколько недель назад, она использовала возможность также представить своего монстра разблокированный 28-ядерный процессор Xeon, который занял обновленную линейку процессоров серии 9-го поколения Core-X.

Intel Core i9-9980XE - обновленная версия Skylake-X

 В отличие от продуктов 9-го поколения Core i, в которых используется обновленная микроархитектура Coffee Lake, «новая» серия Core X по-прежнему основана на Skylake-X - так же, как И процессоры 7-го поколения Core Core X.

Некоторые люди, скорее всего, будут кричать о «ребрендинге» с вершин гор в связи с серией 9-го поколения Core X, но будьте уверены, что Intel выполнила несколько значительных изменений в производстве и упаковке этих чипов, и конечный результат несколько удивляет. Некоторое время назад у нас был флагман Core i9-9980XE и мы покажем его производительность мощность и возможности разгона на следующих страницах. Прежде чем мы начнем знакомится с Core i9-9980XE ознакомьтесь с его основными техническими характеристиками, а также с особенностями остальной части линейки ...

• Технология Intel Turbo Boost 2.0: динамически увеличивает частоту процессора до 4,4 ГГц, когда приложения требуют большей производительности. Повышается скорость, когда вам это нужно, энергоэффективность когда вы этого не делаете.
• Технология Intel Turbo Boost Max 3.0: теперь определены два наиболее производительных ядра, обеспечивающие повышенную производительность одного или двух ядра процессора до 4,5 ГГц. Встроенная поддержка последних выпусков Microsoft Windows * 10, дистрибутивов Linux * на основе ядер с 2017 года или драйвера Intel Turbo Boost Max Technology 3.0 для устаревших продуктов Microsoft Windows.
• Технология Intel Hyper-Threading: позволяет каждому ядру процессора работать над двумя задачами одновременно, обеспечивая до 36 полностью независимых задач (потоков), обеспечивая возможность параллельной обработки для лучшей многозадачности с многопоточными приложениями.
• Intel Smart Cache: 24,75 МБ общей кэш-памяти обеспечивает более быстрый доступ к вашим данным, обеспечивая динамическое и эффективное выделение кэш-памяти в соответствии с потребностями каждого ядра, что может помочь значительно сократить время ожидания для часто используемых данных и повысить производительность.
• CPU Overclocking Enabled (with Intel X299 Chipset): полностью разблокированный множитель ядра, базовая тактовая частота и соотношение памяти, а также опции для изменения параметров питания и разгона для каждого ядра обеспечивают максимальную гибкость для разгона.
• Solder Thermal Interface Material: Обеспечение улучшенной теплопроводности между кристаллом процессора и встроенным теплораспределителем для улучшенного разгона
• Встроенный контроллер памяти: поддерживает 4 канала памяти DDR4-2666.3. Поддержка памяти на основе спецификации Intel Extreme Memory Profile (Intel XMP).
• Интерфейс PCI Express 3.0: поддерживает до 8 GT / s для быстрого доступа к периферийным устройствам и сетям с возможностью настройки до 44 линий на порт x16, таких как 1x16, 2x8 или 1x8 и 2x4, в зависимости от конструкции материнской платы.
• Совместимость чипсета / материнской платы: совместим с набором микросхем Intel X299 с новейшими версиями BIOS и драйверов.

 Как мы уже упоминали, все процессоры серии 9-го поколения Core X основаны на микроархитектуре Intel Skylake-X. 

Чтобы быстро повторить некоторые различия между архитектурой Skylake-X и более распространенными процессорами Intel, Skylake-X предлагает монолитные многоядерные конструкции с реструктурированной иерархией кэша и высокоскоростным сетевым межсоединением, распределенным между ядрами. Это не новейшая микроархитектура Intel - это обозначение в настоящее время зарезервировано для обновления Coffee Lake - но Skylake-X является основой высокопроизводительных процессоров Intel HEDT и многоядерных процессоров Xeon, по крайней мере в настоящее время.

 Конфигурации линейки 9-го поколения Core X тесно связаны с 7-м поколением Intel - номера моделей по большей части различаются только по первой цифре, а количество ядер колеблется от 8 до 18. Однако эти части 9-го поколения изготавливаются с использованием  нано-технологии14nm ++ от Intel , они имеют более высокие базовые частоты Turbo Boost, чем их предшественники, и они также оснащены более эффективным припаянным тепловым интерфейсным материалом (STIM) для лучшего отвода тепла. Использование зрелого 14nm ++ процесса и STIM позволило Intel подстраивать напряжения и частоты для повышения производительности, оставаясь в аналогичных тепловых и силовых оболочках. Все чипы имеют одинаковое количество линий PCIe (44), но некоторые имеют более интеллектуальный кеш, чем их предшественники. Например, Core i9-7900X имеет 13,75 МБ, а i9-9900X - 19,25 МБ.

 Core i9-9980XE - это новый флагман, который вытесняет Core i9-7980XE . Эта монолитная электростанция имеет 18 ядер Skylake-X (36 потоков с HyperThreading) с базовой частотой 3,0 ГГц - это на 400 МГц выше, чем у 7980XE. Core i9-9980XE имеет максимальные частоты Turbo Boost 2.0 и Turbo Boost Max 3.0 4,4 ГГц и 4,5 ГГц, которые на 200 МГц и 100 МГц выше, чем 7980XE, соответственно. Максимальное усиление всех ядер не было указано в спецификациях Intel, но мы увидели, что оно колеблется в диапазоне 3,8 ГГц со всеми ядрами в предлагаемых тестах, таких как Cinebench и Blender. Core i9-9980XE имеет 24,75 МБ общей кэш-памяти L3, 1 МБ кэш-памяти L2 на ядро и TDP 165 Вт.

Теперь давайте посмотрим, как эта вещь работает ...

 Тестирование Intel Core i9-9980XE в приложениях SANDRA, PCMark и GeekBench

При настройке наших тестовых систем для этой статьи мы сначала убедились, что все прошивки обновлены, а затем мы ввели соответствующие BIOS / UEFI системы и установили для каждой платы значения по умолчанию «Оптимизированный» или «Высокопроизводительный». , Затем мы сохранили настройки, заново вошли в BIOS и установили частоту памяти на максимально официально поддерживаемую скорость для данной платформы (без разгона). Затем были отформатированы твердотельные накопители, и была установлена последняя сборка Windows 10 Pro x64.

Когда установка Windows была завершена, мы полностью обновили ОС и установили все драйверы, необходимые для наших компонентов. После этого автообновление и Защитник Windows были отключены, и мы установили все наши программы для тестирования производительности, выполнили очистку диска и очистили все временные данные и данные предварительной выборки. Наконец, мы включили Windows Quiet Hours и позволили системам перейти в состояние ожидания, прежде чем запускать тест.

Наш стенд:

Мы начали тестирование с последней версии SiSoftware SANDRA 2018, System ANalyzer, помощника по диагностике и отчетности. Мы выполнили четыре теста встроенной подсистемы, которые частично включают пакет с новейшими процессорами Intel (Арифметика ЦП, Мультимедиа, Кэш-память и Память, а также Пропускная способность памяти). Все результаты, приведенные ниже, были получены при использовании ЦП с настройками по умолчанию: 32 ГБ ОЗУ DDR4 с тактовой частотой 2666 МГц в четырехканальном режиме на материнской плате Gigabyte Aorus X299 Gaming 7 Pro.

 Processor Arithmetic

Multi-Media

Memory Bandwidth

Cache and Memory

Ядро Core i9-9980XE получило большое количество в различных тестов SANDRA, которые мы провели. Процессор управлял совокупной оценкой в арифметическом тесте почти 564GOP, а его мультимедийная оценка составляла рекордные 790,83MPix / s. Пиковая пропускная способность памяти превысила 61 ГБ / с, за исключением небольшого всплеска с набором данных 8 КБ, задержка кеша и памяти соответствовала ожиданиям.

Geekbench

В тесте GeekBench мы обращаем внимание только на ядра ЦП в системе (не на графику или архитектуру графического процессора), как на однопоточные, так и на многопоточные рабочие нагрузки. Тесты состоят из обработки шифрования, сжатия изображений, парсинга HTML5, физических вычислений и других рабочих нагрузок вычислительной обработки общего назначения.

 Core i9-9980XE занял первое место в многопоточном тесте GeekBench, обогнав все остальные процессоры Intel и AMD. Однопоточная производительность также была сильной, и уступала только более быстрым процессорам Core i7-8700K и i9-9900K на базе Coffee Lake.

PCMark 10

Затем мы провели полное тестирование системы с помощью PCMark. Мы видим результаты тестирования из набора тестов PCMark 10, включая Essentials, Производительность, Создание цифрового контента и общий балл PCMark. Тест Essentials охватывает рабочие нагрузки, такие как просмотр веб-страниц, видеоконференции и время запуска приложений, в то время как Productivity тестирует повседневные офисные приложения от электронных таблиц до обработки текстов. Наконец, тест создания цифрового контента оценивает производительность машины с точки зрения редактирования фотографий и видео, а также визуализации и визуализации.

PCMark 10 продемонстрировал некоторое аномальное поведение с Core i9-9980XE. Мы ожидали, что на графике чип будет прямо перед процессором Core i7-7980XE, но в итоге он значительно отстает в плане общего количества очков и нескольких суб-тестов. В части теста Essentials, однако, 9980XE возглавил пакет. Мы подозреваем, что в каждом тесте чип не работал должным образом с Turbo Boost, потому что вспомогательное оборудование было идентичным (мы буквально вынули 7980XE из испытательного стенда и подключили 9980XE). Несмотря на это, для относительно легких рабочих нагрузок в PCMark, Core i9-9980XE более чем соответствует поставленной задаче.

Тестирование Intel Core i9-9980XE в JetStream, LAME, And Blender Performance

Далее, у нас есть некоторые данный из теста из пакета JetStream Benchmark Suite, разработанного WebKit. JetStream Benchmark Suite использует широкий набор показателей задержки и пропускной способности для оценки производительности JavaScript, и все результаты представлены в виде таблицы с примерно равным весом. Тест измеряет как метрики традиционных стилей программирования JavaScript, используемых на веб-сайтах, так и новые технологии на основе JavaScript, используемые в более современных и насыщенных веб-приложениях. Результаты в этом тесте являются показателем производительности, которую пользователи будут видеть при просмотре и запуске расширенных веб-приложений.

 JetStream JavaScript Benchmark

 Все системы были протестированы с использованием последней версии браузера Edge от Microsoft с настройками браузера по умолчанию на чистой установке Windows 10 Professional x64.

 У Core i9-9980XE был еще один сильный показ. Эти тесты не используют все ресурсы, доступные в многоядерном процессоре и, как таковые процессоры Core i7 и i9 с более высокой тактовой частотой, основанные на Coffee Lake, играют ведущую роль. Однако Core i9-9980XE явно обгоняет все остальные многоядерные процессоры.

 LAME MT

 В нашем тесте кодирования MP3 LAME MT мы преобразуем большой WAV-файл в формат MP3, который является популярным повседневным сценарием использования для многих конечных пользователей, чтобы обеспечить переносимость и хранение их цифрового аудиоконтента. LAME - это MP3-кодировщик MP3 со средним и высоким битрейтом с открытым исходным кодом и переменным битрейтом с открытым исходным кодом, который широко используется во всем мире во множестве сторонних приложений.

В этом тесте мы создали собственный WAV-файл размером 223 МБ и преобразовали его в формат MP3, используя многопоточное приложение LAME MT в однопоточном и многопоточном режимах. Время кодирования записано ниже, указано в секундах. Более короткое время означает лучшую производительность.

Еще один тест  в HEDT с Core i9-9980XE и, как мы уже видели пару раз до этого момента, последний флагман Intel продвигает некоторые сильные времена кодирования и отслеживает только более высокие тактовые частоты, основанные на Coffee Lake.

Blender

 Blender - это бесплатный набор для создания 3D-изображений с открытым исходным кодом, который может обрабатывать все, начиная от моделирования, монтажа, анимации, симуляции, рендеринга, композитинга и отслеживания движения, даже редактирования видео и создания игр. Он имеет встроенный инструмент тестирования производительности, который будет отслеживать время, необходимое для завершения рендеринга конкретной модели. Для этих тестов мы использовали модель BMW с центральным процессором ...

Blender будет использовать все ядра, которые вы кидаете в него, и позволяет всем многоядерным процессорам размять ноги. Core i9-9980XE удалось сократить время рендеринга Core i9-7980XE на 6 секунд и занять первое место среди процессоров, построенных на базе Intel, но даже с его более высокими тактовыми частотами он не вполне мог отлавливать большее количество ядер. Процессоры AMD Threadripper серии WX.

Тестирование Intel Core i9-9980XE в Cinebench, POV-Ray, и Fluid Dynamics

Cinebench R15 - это тест производительности рендеринга 3D процессора и OpenGL на базе Cinema 4D от Maxon. Cinema 4D - это набор инструментов для 3D-рендеринга и анимации, который используется компаниями, занимающимися анимацией, и такими производителями, как Sony Animation и многими другими. Он очень требователен к ресурсам системного процессора и может использовать любое количество потоков, что делает его отличным показателем вычислительной производительности. Это многопоточный, многопроцессорный, ориентированный на эталонный тест, который визуализирует и анимирует трехмерные сцены и отслеживает длительность всего процесса. Скорость, с которой каждая тестовая система смогла визуализировать всю сцену, представлена на графиках ниже.

Cinebench

Core i9-9980XE оказался самым быстрым многоядерным процессором Intel в многопоточном тесте Cinbench, обойдя предыдущий флагман Core i9-7980XE примерно на 450 баллов. И его однопоточная производительность также была сильной. Однако,как мы видели в Blender, 9980XE не смог поймать новейшие процессоры Threadripper серии WX в многопоточном тесте. Впрочем в однопоточной производительности он был значительно лучше любого процессора AMD.

POV-Ray Performance

POV-Ray, или Persistence of Vision Ray-Tracer, является инструментом с открытым исходным кодом для создания реалистично освещенных изображений. Мы протестировали с помощью стандартных инструментов POV-Ray 'one-CPU' и 'all-CPU' на всех наших тестовых машинах и записали баллы, полученные для каждой из них. Результаты измеряются в пикселях в секунду; чем выше баллы, тем выше производительность.

Мы видим что в POV-Ray тенденция к производительности остаётся такой же, как и у Cinebench: Core i9-9980XE опережал все чипы Intel в многопоточном тесте, но уступал процессорам Threadripper WX-серии, в которых было 24 и 32 ядра.

STARS Euler3d

STARS Euler3d - это вычислительный эталон гидродинамики, использующий сетку CFD, которая содержит 1,23 миллиона тетраэдрических элементов и 223 тысячи узлов. Исполняемый файл эталона продвигает консультативную группу по аэрокосмическим исследованиям Mach 0.50 или AGARD, решение для аэроупругого испытательного крыла. Оценка производительности указывается в частотах цикла CFD в герцах.

Этот тест является многопоточным, но также зависит от пропускной способности платформы, а также задержки в кеше и памяти, поэтому окончательные результаты определяются не только производительностью вычислений. Размеры кэша и пропускная способность памяти также влияют на оценку ...

Из-за характера этого теста предыдущий флагман Intel Core i9-7980XE уже лидировал в этой области с большим отрывом. Однако улучшенный профиль мощности и частоты Turbo Boost у Core i9-9980XE позволили ему обогнать 7980XE примерно на 21%.

Intel Core i9-9980XE - Physics, Gaming, And Graphics Testing

 Для нашей следующей серии тестов мы перешли к некоторым метрикам, связанным с игрой, с 3DMark, в частности, к тесту по физике, который является частью теста Fire Strike, наряду с парой реальных игр. Для теста 3DMark Physics мы просто создаем пользовательский прогон 3DMark, состоящий исключительно из теста физики, который зависит от процессора, и при тестировании  сообщает  результаты которые мы видим ниже ...

 Gaming: 3DMark Physics

Core i9-9980XE оценивается на 13% выше, чем Core i9-7980XE, что достаточно, чтобы вывести его в лидеры по сравнению с другими протестированными нами процессорами.

Тесты игр и графики высокого разрешения

Мы также провели несколько тестов игр и графики с высоким разрешением на наших испытательных стендах 3DMark, Middle Earth: Shadow Of War и Rise Of The Tomb Raider. Мы использовали предустановку 3DMark Fire Strike Extreme, и обе игры запускались в двух разных конфигурациях - либо 1080p со средней детализацией, либо 4K с высокой / очень высокой детализацией. Тесты с более низким разрешением более привязаны к процессору, а тесты с более высоким разрешением более привязаны к графическому процессору.

Несколько удивительно, что в обоих тестах для игры с разрешением 1080p Core i9-9980XE смог ускользнуть прямо перед Core i7-8700K и на ступеньку позади более мощного Core i9-9900K. Хотя его тактовая частота ниже, чем у 8700K, здесь помогли увеличенное количество ядер и большой кэш.

Из теста ниже мы видим что увеличение разрешения до 4K выравнивает игровое поле, как и следовало ожидать, потому что узкое место перемещается почти исключительно в GPU. Несмотря на некоторые незначительные различия, все высокопроизводительные системы работают практически на одном уровне.

Далее Core i9-9980XE отстаёт на пару кадров в секунду от скорости, установленной предыдущим флагманом Core i9-7980XE в тесте 3DMark Fire Strike, и в конечном итоге отстаёт на несколько процентных пунктов.

Intel Core i9-9980XE - разгон, температура и энергопотребление

Мы также потратили некоторое время на разгон Core i9-9980XE на материнской плате Gigabyte Aorus X299 Gaming 7 Pro. Как и большинство современных процессоров Intel, у него самый простой способ разгона Skylake-X и заключается в настройке различных множителей. BCLK и детальная манипуляция частотой также доступны для тонкой настройки, но самые быстрые результаты  будут получены от простого повышения напряжения ядра процессора и запуска множителя процессора. Как и многие другие основные серии K, процессоры серии Core X полностью разблокированы и таким образом, частоты CPU, Turbo и Memory могут быть легко изменены с помощью множителя.

Разгон Core i9-9980XE

С такими большими и сложными чипами, как Intel Core i9-9980XE, при разгоне очень важны энергопотребление и охлаждение. В стандартной комплектации этот процессор рассчитан на 165 Вт, но энергопотребление и тепловыделение могут значительно возрасти, когда чип выходит за рамки спецификации. Таким образом, Intel включила опции для увеличения напряжения и определения пороговых значений пикового тока. Эти пороговые параметры и соображения по мощности / нагреву добавляют некоторые сложности к процессу разгона, если вы хотите выжать все последние МГц из чипа Skylake-X. Но мы все же разогнали 9980XE относительно простым способом, даже с основным воздушным охладителем башенного типа. Мы не использовали здесь никакого экзотического холодильного оборудования.

Мы ожидали, что при надлежащем охлаждении и умеренном скачке напряжения в диапазоне 1,175–1,2 В многие процессоры Core i9-9980XE смогут работать на частотах 4,3–4,4 ГГц на всех ядрах с качественным воздушным или жидкостным охлаждением. Однако при более мощном охлаждении и некотором дополнительном напряжении мы предполагаем, что более высокие тактовые частоты будут возможны, исходя из нашего опыта.

Хотя есть варианты отключения SpeedStep и различных состояний однако разгон Skylake-X по сути так же прост, при поиске правильного сочетания напряжения, BCLK и пиковых турбо-частот. Изменяя эти параметры и оставляя SpeedStep и т. д. Включенный процессор может по-прежнему работать в щадящем тактовом режиме, когда не находится под нагрузкой, сводя к минимуму общее энергопотребление и тепловую мощность, когда процессор не используется полностью.

Мы смогли довести частоту нашего ядра Core i9-9980XE до 4,5 ГГц, используя только 1,175 В, и максимальный множитель в Turbo Boost, равный 45. Однако на этой скорости мы раздвигали границы на нашей испытательной платформе, так как температура будет подниматься выше 90ºC при длительных и постоянных рабочих нагрузках и приведет к некоторому дросселированию и снижению производительности. Однако при бурной рабочей нагрузке дела шли хорошо. Мы также должны отметить, что более высокие тактовые частоты были возможны, но температура с нашим тепловым решением взлетела слишком быстро и привела к дросселированию чипа.

В то время как у нас был разогнанный Core i9-9980XE, мы повторно выполнили несколько тестов и увидели некоторый значительный прирост производительности. Производительность Core i9-9980XE в Cinebench побила отметку 4400 и фактически обогнала 24-ядерный Threadripper 2970WX. В тесте 3DMark Physics показатель 9980XE подскочил более чем на 15 баллов и увеличил преимущество процессора над конкурентами.

Общее энергопотребление системы

Прежде чем закончить, мы также хотели бы немного поговорить о потреблении энергии. На протяжении всего нашего тестирования мы отслеживали сколько энергии потребляли наши тестовые системы, с помощью измерителя мощности для сравнения и сопоставления результатов. Наша цель состояла в том, чтобы дать вам представление о том, сколько энергии использует каждая конфигурация во время простоя на рабочем столе Windows и при высокой нагрузке на процессор. Имейте в виду, что это общее энергопотребление системы измеряемое только с загруженным процессором, а не индивидуальная мощность только CPU

Несмотря на то, что Intel использует обновленный производственный процесс и выборочно объединяет процессоры 9-го поколения серии Core X, они по-прежнему строятся на 14 нм, и с их более высокими частотами мы ожидали увеличения энергопотребления. Оказывается, мощность холостого хода с Core i9-9980XE очень похожа на Core i7-7980XE, но мощность нагрузки была на целых 68 Вт выше. Мощность нагрузки не была достаточно высокой, чтобы соответствовать Threadripper 2970WX, но и не слишком далеко позади.

Мы также отслеживали энергопотребление при разгоне, чтобы увидеть, как на мощность повлияло дополнительное повышение частоты и более высокое напряжение и как и следовало ожидать произошел большой скачок. Под нагрузкой разогнанная установка на базе Core i9-9980XE отошла от номинала на 500 Вт, что на 160 Вт больше, чем в стандартной комплектации. Мораль этой истории - если вы планируете приобрести один из этих процессоров и разогнать его, убедитесь, что вы серьезно относитесь к энергопотреблению и охлаждению.

Intel Core i9-9980XE - наше резюме и вердикт

Core i9-9980XE - это самый быстрый многоядерный процессор для настольных ПК, выпущенный Intel на сегодняшний день. Он опередил все процессоры Intel предыдущего поколения и процессоры AMD Threadripper серии X во всех протестированных нами приложениях с многопоточностью. Однако в этих же тестах 18-ядерный процессор Core i9-9980XE обычно отставал от 24- и 32-ядерных процессоров AMD Threadripper серии WX. Core i9-9980XE также обладает относительно высокой однопоточной производительностью, которая явно превосходит любой процессор AMD Ryzen. Только высокопроизводительные процессоры Core на базе Coffee Lake побеждают 9980XE в тестах с легкостью.

Core i9-9980XE также относительно неплох в разгоне (намного лучше, чем 7980XE) хотя и потребляет электроэнергию значительно выше, чем Core i9-7980XE предыдущего поколения из-за более высоких тактовых частот.