Обзор и тестирование 18-ядерного Intel Core i9-10980XE Cascade Lake-X

Cascade Lake-X будет работать на существующих материнских платах на базе чипа X299 (с надлежащей поддержкой BIOS), его пиковое число ядер остается неизменным (18). Однако Intel по-настоящему встряхнула ценовую политику. Принимая во внимание, что флагман предыдущего поколения Core i9-9980XE, выпущенный по цене 1 979 долларов, и новый 10-й Gen Core i9-10980XE, который мы покажем вам сегодня, поставляется с MSRP всего за 979 долларов.

 Core i9-10980XE почти во всех отношениях быстрее процессоров предыдущего поколения, и приведённые тесты в этой статье также несколько удивляют.

Интенсивное давление со стороны конкурента AMD явно повлияло на стратегию процессоров Intel для настольных ПК, и в связи с этим AMD планирует выпустить несколько новых процессоров HEDT  (High-End Desktop). Тем не менее, поскольку Intel официально сняла эмбарго на Core i9-10980XE, мы решили показать товар как можно скорее. 

Итак, здесь что же мы имеем на самом деле ...

Модели процессора,спецификация и характеристики:

• Технология Intel Turbo Boost 2.0: это максимальная тактовая частота процессора, которую можно достичь с помощью поддерживаемых им технологий Intel Turbo Boost и IntelThermal Velocity Boost. Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.
• Технология Intel Turbo Boost Max 3.0: теперь определены два наиболее производительных ядра, обеспечивающие повышенную производительность одного или двух ядер процессоров до 4,8 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.
• Intel Deep Learning Boost: новая технология, уникальная для архитектуры Intel, предназначенная для ускорения искусственного интеллекта для более быстрой маркировки изображений, улучшения изображений и отслеживания движения без маркеров.
• Технология Intel Hyper-Threading: Позволяет каждому ядру процессора работать над двумя задачами одновременно, в общей сложности до 36 независимых задач (потоков), обеспечивая возможность параллельной обработки для лучшей многозадачности с многопоточными приложениями.
• Intel Smart Cache: 24,75 МБ общего кэша обеспечивает более быстрый доступ к вашим данным, обеспечивая динамическое и эффективное выделение кэша в соответствии с потребностями каждого ядра, что может помочь значительно сократить время ожидания для часто используемых данных и повысить производительность.
• Разгон процессора включен (с набором микросхем Intel X299): полностью разблокированный множитель ядра, базовая тактовая частота и соотношения памяти, а также опции для изменения параметров питания и разгона для каждого ядра обеспечивают максимальную гибкость для разгона.
• Тепловой интерфейс (припой): Обеспечение улучшенной теплопроводности между кристаллом процессора и встроенным теплораспределителем для улучшенного разгона
• Встроенный контроллер памяти: поддерживает 4 канала памяти DDR4-2933. 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 уже отмечалось, процессоры Intel XEDT Core X 10-го поколения основаны на архитектуре Cascade Lake-X. По своей сути Cascade Lake-X похож на Skylake-X, за исключением нескольких настроек. Обновления, сделанные в Intel Turbo Boost Max 3.0, позволят двум ядрам достигать максимального ускорения одновременно, а не одному ядру, как у 9-го поколения. DL Boost также интегрирован в процессоры, и общее количество линий PCIe платформы останется неизменным на уровне 72 (процессор + чипсет) во всех SKU. Intel также добавляет поддержку Wi-Fi 6 и мультигигабитного Ethernet, увеличивая максимальную поддержку памяти до 256 ГБ, и повышает максимальную официальную частоту памяти до DDR4-2933, хотя и более высокие частоты возможны при разгоне.

Cascade Lake-X отличается монолитным многоядерным решением, с той же иерархией реструктурированного кэша и высокоскоростным сетевым межсоединением, распределенным между ядрами, что и Skylake-X.

Конфигурации линейки 10-го поколения Core X тесно связаны с 9-м поколением Intel. Эти процессоры 10-го поколения изготавливаются с использованием технологии Intel 14nm ++, они имеют более высокие базовые частоты и частоты Turbo Boost, чем их предшественники. У них так же теплораспределительная крышка припаивается к кристаллу процессора создавая отличный теплообмен. (STIM) для лучшего отвода тепла от кристалла ЦП в интегрированный распределитель тепла. Все процессоры этой серии имеют одинаковое количество линий PCIe (44), но некоторые из них имеют более интеллектуальный кэш, чем другие из-за конфигурации ядра. Core i9-10900X, i9-10920X и 9-10940X имеют 19,25 МБ, в то время как Core i9-10980XE, которую мы покажем вам здесь, имеет 24,75 МБ.

Core i9-10980XE имеет 18 ядер Cascade Lake-X (36 потоков с HyperThreading) с базовой частотой 3,1 ГГц, что на 100 МГц выше, чем у 9980XE. Core i9-10980XE также предлагает максимальные частоты Turbo Boost 2.0 и Turbo Boost Max 3.0 на 4,6 ГГц и 4,8 ГГц, которые на 200 МГц и 300 МГц выше, чем 9980XE, соответственно. Как уже упоминалось, максимальная частота для всех ядер составляет 3,8 ГГц, что аналогично тому, что мы видели на 9980XE в таких тестах, как Cinebench и Blender. Core i9-10980XE имеет 24,75 МБ общей кэш-памяти L3, 1 МБ кэш-памяти L2 на ядро ​​и TDP 165 Вт, что соответствует уровню предыдущего поколения.

Теперь давайте посмотрим, как это всё работает ...

Intel Core i9-10980XE - SANDRA, PCMark и Geekbench

Конфигурации тестовой системы : при настройке тестовых систем для этой статьи мы сначала убедились, что все прошивки обновлены, затем мы обновили BIOS /UEFI каждой системы и установили для каждой платы значения по умолчанию "Оптимизированный" или "Высокопроизводительный". Затем мы сохранили настройки, повторно вошли в BIOS и установили частоту памяти на максимально официально поддерживаемую скорость для данной платформы (без разгона). Твердотельные накопители  были отформатированы, и последняя версия Windows 10 Pro x64 была установлена ​​и полностью обновлена.

Когда установка Windows была завершена, мы установили все драйверы, необходимые для наших компонентов, отключили автоматическое обновление и Защитник Windows и установили все наши программы для тестирования производительности. Когда этот процесс был завершен, мы выполнили очистку диска, очистили все временные данные и данные предварительной выборки и оптимизировали все твердотельные накопители, используя встроенную утилиту Windows. Наконец, мы включили Windows Focus Assist, чтобы свести к минимуму возможные сбои и позволить системам переходить в состояние ожидания до запуска теста.

 Тестовые системы:

 Мы начали тестирование с последней версией SANDRA SiSoftware 2020, в  S ystem  А.Н. alyzer,  D iagnostic и  R eporting  A ssistant. Мы выполнили четыре из встроенных тестов подсистем, которые частично включают пакет с Core i9-9900KS (арифметика процессора, мультимедиа, кэш-память и память, а также пропускная способность памяти). Все приведенные ниже оценки были получены при использовании ЦП с настройками по умолчанию и 32 ГБ оперативной памяти DDR4, работающей на частоте 2933 МГц, в четырехканальном режиме на материнской плате Gigabyte X299 Aorus Gaming.

Из приведённых тестов стало очевидно, что Core i9-10980XE является одним из самых мощных процессоров Intel для настольных ПК в различных тестах SiSoft SANDRA, которые мы использовали. В тесте CPU Arithmetic процессор преодолевает отметку 558GOPS, а в тесте Multi-Media суммарный балл составляет 2,21GPix / с, что примерно вдвое выше, чем у 8-ядерного Core i9-9900K . Опираясь на несколько более быструю скорость памяти (2933 МГц против 2666 МГц на девятом поколении), Core i9-10980XE разгоняется до 63 ГБ / с в тесте "Пропускная способность памяти", а задержка выглядит неплохо в тесте "Кэш и память".

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

Core i9-10980XE имеет самый высокий показатель в многопотоковости среди всех процессоров Intel для настольных ПК из-за немного более высоких тактовых частот. Его однопоточный показатель демонстрирует хороший прирост производительности по сравнению с 9980XE, но он не так быстр, как у более мощного Core i9-9900KS , который также имеет несколько более новую микроархитектуру.

Затем мы проведем полное тестирование системы с помощью PCMark. Тестирования производилось 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.

За исключением нескольких суб-тестов, PCMark 10 не в полной мере использует все возможности современных процессоров Intel HEDT, поэтому их позиции здесь находятся в нижней части графики. Процессор Core i9-10980XE демонстрирует значительный рост по сравнению с Core i9-9980XE.

Intel Core i9-10980XE - Speedometer, LAME MT, x265, Y-Cruncher

Далее, мы провели тестирование в Speedometer 2.0. В Speedometer Benchmark Suite для оценки производительности веб-приложений используется широкий набор показателей задержки и пропускной способности, а все результаты сведены в таблицу для получения окончательной оценки. Этот тест измеряет производительность множества браузерных технологий, используемых в современных многофункциональных веб-приложениях. Результаты в этом тесте являются показателем производительности, которую пользователи будут видеть при просмотре и запуске расширенных веб-приложений.

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

В очередной раз мы видим, что Core i9-10980XE выдаёт хороший прирост производительности по сравнению с Core i9-9980XE, но он не может уловить новейшие процессоры серии Ryzen 3000 или более мощный процессор Core i9-9900K / S на базе Coffee Lake.

Тест аудио конвертация и кодирование в приложении LAME MT

В нашем пользовательском тесте кодирования MP3 LAME MT мы преобразуем большой файл WAV в формат MP3, который является наиболее популярным для многих конечных пользователей, чтобы обеспечивает удобную переносимость и хранение цифрового аудиоконтента. LAME - это MP3- кодер с открытым исходным кодом со средней и высокой скоростью передачи данных и VBR (с переменной скоростью передачи), 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 обработки, указано в секундах. Более короткое время соответствует лучшей производительности.

Процессоры Intel с самой высокой тактовой частотой - Core i9-9900K и специальное издание Core i9-9900KS - удостоены высших наград в наших тестах кодирования звука, но Core i9-10980XE идет прямо за ними. Новое поведение Turbo Boost, которое позволяет двум ядрам достигать максимального ускорения, дает "камню" существенное преимущество по сравнению с Core i9-9980XE в тесте MT (который будет использовать только два потока), но по какой-то причине процессор не разогнался совсем в однопоточном тесте, следовательно у него несколько более низкий балл.

 Тест кодирования видео в X265 Benchmark

Многопоточный тест HWBOT x265 основан на кодере x265 , который использует современные инструкции процессора для ускорения кодирования видео. Мы протестировали процессоры, представленные здесь, с 64-битным кодером, используя стандартную рабочую нагрузку 1080p.

Из теста видим ,что недавно выпущенный AMD Ryzen 9 3950X в этом тесте по кодированию видео хорошо выскочил в перёд по сравнению с Core i9-10980XE. Тем не менее, последний флагманский процессор Intel HEDT опережает своего предшественника, хотя разница между двумя процессорами относительно невелика.

Тесты Intel Core i9-10980XE в Cinebench, POV-Ray, Blender, Fluid Dynamics

Тест производительности рендеринга Cinebench на базе Cinema 4D от Maxon. Cinema 4D - это набор инструментов для 3D-рендеринга и анимации, который используется компаниями, занимающимися анимацией, 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 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.

 Core i9-10980XE демонстрирует значительный прирост производительности в однопоточном режиме по сравнению с Core i9-9980XE и опережает своего предшественника в многопоточном тесте, хотя он составляет менее 100 баллов. Однако AMD Ryzen 9 3950X превосходит Core i9-10980XE, и судя по графику многоядерные Ryzen Threadrippers показывают свои превосходные возможности ,так как представляют собой абсолютно другой класс процессоров.

Тест трассировки лучей в приложении POV-Ray Performance

 Мы протестировали наши процессоры с помощью стандартных инструментов POV-Ray 'one-CPU' и 'all-CPU' на всех наших тестовых машинах. Результаты измеряются в пикселях в секунду; чем выше балл, тем выше производительность.

 Тест POV-Ray показывает нам историю, похожую на Cinebench, хотя однопоточное преимущество Core i9-10980XE над 9980XE намного меньше. Тем не менее, многопоточный процессор Core i9-10980XE заметно лучше, чем 9980XE. Тем не менее, эти противные Ryzen 9 3950X и многоядерные Threadrippers сохранили свои лидерские позиции.

 Тест 3D-рендеринга в приложении Blender

Blender - это бесплатный набор инструментов для создания 3D-изображений , который может обрабатывать все, от моделирования, оснастки, анимации, симуляции, рендеринга, композитинга и отслеживания движения, даже редактирования видео и создания игр. Он имеет встроенный инструмент тестирования производительности, который отслеживает время необходимое для завершения рендеринга конкретной модели.

Core i9-10980XE едва ли не вытеснил Core i9-9980XE в тесте Blender, и технически он выиграл. Ryzen 9 3950X и Threadrippers, как и ожидалось показали свою высокую производительность в этом многопоточном тесте.

Физика, игры и графические тесты

Для нашей следующей серии тестов мы перешли к некоторым метрикам, связанным с игрой, с 3DMark, в частности. Для теста 3DMark Physics мы просто создаем пользовательский прогон 3DMark, состоящий исключительно из теста физики, который зависит от процессора.

 Core i9-10980XE едва проскальзывает мимо Core i9-9980XE в тесте по физике ЦП в 3DMark Fire Strike, но он так и не может уловить новейшие процессоры серии Ryzen 3000 или 24-ядерный Threadripper . Этот тест, однако не всегда хорошо работает с процессорами HEDT за пределами 12-16 ядер.

Игровые тесты в разрешении 1080P и 4K с GeForce GTX 2080Ti

Мы также провели несколько тестов игр и графики с высоким разрешением на наших испытательных стендах 3DMark, Middle Earth: Shadow Of War и Shadow Of The Tomb Raider . Мы использовали предустановку 3D Strike Fire Strike Extreme, и обе игры запускались в двух разных конфигурациях - 1080p со средней детализацией или 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.

В тестировании мы используем мощную видеокарту GeForce RTX 2080 Ti . Технически Core i9-10980XE выигрывает у некоторых своих предшественников, от Intel.

Игровые тесты со средним качеством и высокой частотой кадров 1080p показывают, что Core i9-10980XE демонстрирует солидную производительность по сравнению с Core i9-9980XE, хотя и не догоняет Core i9-9900KS в Shadow Of War.

Разгон, температура и энергопотребление

Мы потратили некоторое время на разгон Core i9-10980XE на материнской платы Gigabyte Aorus X299 Gaming 7 Pro . Как и большинство процессоров Intel Extreme Edition, самый простой способ разгона Cascade Lake-X заключается в настройке различных множителей. BCLK и частотные манипуляции также доступны для тонкой настройки, но самый простой и быстрый способ разгона, это повышения напряжения ядра процессора и выставления множителя процессора. Как и процессоры серии K, у процессоров серии Core X множитель полностью разблокирован, поэтому частоты CPU, Turbo и Memory могут быть легко изменены.

С такими многоядерными монстрами, как Intel Core i9-10980XE, при разгоне очень важны энергопотребление и охлаждение. В стандартной комплектации этот процессор рассчитан на 165 Вт, но энергопотребление и тепловыделение могут значительно возрасти, когда процессор выходит за рамки спецификации. Таким образом, Intel включила ,так сказать некоторые опции для повышения напряжения и определения пороговых значений пикового тока. Эти пороговые параметры добавляют некоторую сложность процессу разгона, если вы хотите выжать все последние МГц из камня Cascade Lake-X, но мы все же нашли подход к разгону 10980XE относительно простым и плодотворным способом, даже с основным воздушным охладителем башенного типа.

При надлежащем охлаждении и умеренном скачке напряжения .1 - .2 В мы предполагаем, что многие процессоры Core i9-10980XE 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 и есть варианты отключения SpeedStep и различных состояний, разгон Cascade Lake-X на самом деле так же прост, как и поиск правильного сочетания напряжения, BCLK и пиковых турбо-частот. Изменяя эти параметры и оставляя SpeedStep и т. д. включенным, процессор может по-прежнему работать в состоянии энергосбережения, когда не находится под нагрузкой, сводя к минимуму общее энергопотребление и тепловую мощность, когда процессор не используется полностью.

Мы смогли поднять частоту ядра Core i9-10980XE до 4,5 ГГц для всех ядер, используя только стандартное напряжение и соответствующий множитель, равный 45. Однако на этой скорости нам пришлось изменить некоторую конфигурацию испытательной платформы, так как температура будет превышать 105ºC при длительных и постоянных рабочих нагрузках, что приведет к некоторому снижению производительности, так как процессор сбрасывает частоту. И при длительной рабочей нагрузке дела пошли хорошо. Высокие тактовые частоты были возможны, но несмотря на изменение теплового решения температура взлетела слишком быстро и это вызвало существенные просадки и тротлинг. Нам пришлось изменить значения множителя до 4,4 ГГц, чтобы минимизировать удушение, которое происходит, когда температура процессора проходит отметку 109 ° C.

В то время когда мы разогнали Core i9-10980XE, мы повторно выполнили несколько тестов и увидели некоторый существенный прирост производительности. Производительность Core i9-10980XE в Cinebench побила отметку 10K и фактически обогнала 24-ядерный Threadripper 2970WX . В тесте 3DMark Physics результат 9980XE подскочил более чем на 11 пунктов и поставил его на позицию позади Ryzen 9 3950X .

 Общее энергопотребление системы

Несмотря на то, что Intel использует обновленный производственный процесс и выборочно объединяет процессоры 10-го поколения Core Core X, они все еще собираются на 14 нм, и с их более высокими частотами мы ожидали увеличения энергопотребления. Оказывается, потребляемая мощность в работе с Core i9-10980XE очень похожа на Core i9-9980XE, но, несмотря на несколько лучшую многопоточную производительность, мощность нагрузки была фактически ниже на целых 40 Вт. Мощность нагрузки была намного выше, чем у 16-ядерного Threadripper второго поколения, и на 90 Вт выше, чем у Ryzen 9 3950X, но, тем не менее, это явное улучшение по сравнению с Skylake-X.

Мы отслеживали энергопотребление при разгоне, чтобы увидеть, как на потребление мощности повлияло дополнительное повышение частоты, и мы увидели огромный скачок. Под нагрузкой разогнанная установка на базе Core i9-10980XE отошла от точки потребления 500 Вт, что на 175 Вт больше, чем в стандартной комплектации. Вообщем если вы планируете купить один из этих процессоров и разогнать его, убедитесь, что вы серьезно отнеслись к энергопотреблению и охлаждению.

Итоги и выводы

 Краткий обзор производительности: новый Intel Core i9-10980XE работал относительно хорошо во всех наших тестах, и хотя технически он является комплексным обновлением по сравнению с Core i9-9980XE, есть некоторые оговорки. Обновленный алгоритм Turbo Boost 3 для Core i9-10980XE, который теперь позволяет двум ядрам достигать максимального разгона, в дополнение к его более высоким пиковым частотам, делает процессор Intel i9-10980XE самым быстрым HEDT-процессором Intel для однопоточных и легкопоточных рабочих нагрузок,и у него было явное преимущество перед Core i9-9980XE.

Изначально Core i9-10980XE технически предлагал лучшую многопотоковую производительность, чем Core i9-9980XE, но различия между этими двумя процессорами в этих тестах были незначительны. Пиковое энергопотребление было также лучше, чем у Core i9-9980XE, что было несколько неожиданным.

Однако Core i9-10980XE в нескольких многопоточных тестах так и не смог уловить более доступный и более энергоэффективный AMD Ryzen 9 3950X , и не стоит забывать, что Threadrippers следующего поколения уже скоро появятся  в ближайшее время. И в довершение всего можно сказать, что из за довольно агрессивных цен,Core i9-10980XE предлагает значительно лучшую производительность за доллар, чем Core i9-9980XE.