Connect with us

PC / Laptop

От Sandy Bridge до Coffee Lake: сравниваем семь поколений Intel Core i7

Advertisement
Click this link to get $200 discount on iPad. Includes free shipping. Restrictions may apply.

Практически всегда под любой публикацией, в которой так или иначе затрагивается тема производительности современных интеловских процессоров, рано или поздно появляется несколько сердитых читательских комментариев о том, что прогресс в развитии чипов у Intel давно забуксовал и нет смысла переходить со «старого доброго Core i7-2600K» на что-то новое. В таких репликах скорее всего будет раздражённо упоминаться про прирост производительности на неосязаемом уровне «не более пяти процентов в год»; про низкокачественный внутренний термоинтерфейс, который непоправимо испортил современные процессоры Intel; либо про то, что покупать в современных условиях процессоры с таким же, как и несколько лет назад, количеством вычислительных ядер вообще – удел недальновидных дилетантов, так как в них нет необходимого задела на будущее.

В том, что все такие реплики не лишены оснований, сомнений нет. Однако очень похоже, что они многократно преувеличивают имеющиеся проблемы. Лаборатория 3DNews подробно тестирует интеловские процессоры с 2000 года, и мы не можем согласиться с тезисом, что какому бы то ни было их развитию пришёл конец, а происходящее с микропроцессорным гигантом в течение последних лет иначе как стагнацией уже и не назовёшь. Да, какие-то кардинальные перемены с процессорами Intel происходят редко, но тем не менее, они продолжают планомерно совершенствоваться. Поэтому те чипы серии Core i7, которые можно купить сегодня, заведомо лучше моделей, предлагавшихся несколько лет тому назад.

Поколение Core Кодовое имя Техпроцесс Этап разработки Время выхода
2 Sandy Bridge 32 нм Так (Архитектура) 1 кв. 2011
3 Ivy Bridge 22 нм Тик (Процесс) 2 кв. 2012
4 Haswell 22 нм Так (Архитектура) 2 кв. 2013
5 Broadwell 14 нм Тик (Процесс) 2 кв. 2015
6 Skylake 14 нм Так
(Архитектура)
3 кв. 2015
7 Kaby Lake 14+ нм Оптимизация 1 кв. 2017
8 Coffee Lake 14++ нм Оптимизация 4 кв. 2017

Собственно, этот материал как раз и является контраргументом для рассуждений о никчёмности выбранной Intel стратегии постепенного развития потребительских CPU. Мы решили собрать в одном тесте старшие интеловские процессоры для массовых платформ за последние семь лет, и посмотреть на практике, насколько представители серий Kaby Lake и Coffee Lake ушли вперёд относительно «эталонных» Sandy Bridge, которые за годы гипотетических сравнений и мысленных противопоставлений в представлении обывателей стали настоящей иконой процессоростроения.

#Что поменялось в процессорах Intel c 2011 года по настоящее время

Отправной точкой в новейшей истории развития процессоров Intel принято считать микроархитектуру Sandy Bridge. И это неспроста. Несмотря на то, что первое поколение процессоров под маркой Core было выпущено в 2008 году на базе микроархитектуры Nehalem, почти все основные черты, которые присущи современным массовым CPU микропроцессорного гиганта, вошли в обиход не тогда, а парой лет позднее, когда распространение получило следующее поколение процессорного дизайна, Sandy Bridge.

Сейчас компания Intel приучила нас к откровенно неторопливому прогрессу в разработке микроархитектуры, когда нововведений стало очень мало, и они почти не приводят к росту удельной производительности процессорных ядер. Но всего лишь семь лет назад ситуация была кардинально иной. В частности, переход от Nehalem к Sandy Bridge был ознаменован 15-20-процентном ростом показателя IPC (числа исполняемых за такт инструкций), что обуславливалось глубокой переделкой логической конструкции ядер с прицелом на повышение их эффективности.

В Sandy Bridge были заложены многие принципы, которые с тех пор не менялись и стали стандартными для большинства процессоров сегодняшнего дня. Например, именно там появился отдельный кеш нулевого уровня для декодированных микроопераций, а также стал применяться физический регистровый файл, снижающий энергозатраты при работе алгоритмов внеочередного выполнения инструкций.

Но, пожалуй, самым главным нововведением стало то, что Sandy Bridge был спроектирован как унифицированная система-на-чипе, рассчитанная одновременно на все классы применений: на серверные, десктопные и мобильные. Скорее всего, в прадедушки современных Coffee Lake общественное мнение поставило именно его, а не какой-нибудь Nehalem и уж тем более не Penryn, именно из-за этой особенности. Впрочем, и итоговая сумма всех переделок в глубинах микроархитектуры Sandy Bridge тоже оказалась весьма значительной. В конечном итоге этот дизайн утратил все старые родственные связи с P6 (Pentium Pro), которые то здесь, то там проявлялись во всех предшествующих процессорах Intel.

Говоря об общей структуре, нельзя также не вспомнить и о том, что в процессорный кристалл Sandy Bridge впервые в истории интеловских CPU было встроено полноценное графическое ядро. Этот блок проследовал внутрь процессора вслед за контроллером DDR3-памяти, разделяемым L3-кешем и контроллером шины PCI Express. Для соединения вычислительных ядер и всех остальных «внеядерных» частей воедино инженеры Intel внедрили в Sandy Bridge новую на тот момент масштабируемую кольцевую шину, применяемую для организации взаимодействия между структурными единицами в последующих массовых CPU и по сей день.

Если же опуститься на уровень микроархитектуры Sandy Bridge, то одной из ключевых её особенностей стала поддержка семейства SIMD-инструкций, AVX, предназначенных для работы с 256-битными векторами. К настоящему моменту такие инструкции прочно вошли в обиход и не кажутся чем-то необычным, но их реализация в Sandy Bridge потребовала расширения части вычислительных исполнительных устройств. Инженеры Intel стремились сделать работу с 256-битными данными такой же быстрой, как и с векторами меньшей разрядности. Поэтому вместе с реализацией полноценных 256-битных исполнительных устройств потребовалось и увеличение скорости работы процессора с памятью. Логические исполнительные устройства, предназначенные для загрузки и сохранения данных, в Sandy Bridge получили удвоенную производительность, кроме того, симметрично была увеличена пропускная способность кеш-памяти первого уровня при чтении.

Микроархитектура Sandy Bridge

Микроархитектура Sandy Bridge

Нельзя не упомянуть и о сделанных в Sandy Bridge кардинальных изменениях в работе блока предсказания ветвлений. Благодаря оптимизациям в применяемых алгоритмах и увеличению размеров буферов, архитектура Sandy Bridge позволила сократить процент неверных предсказаний переходов почти вдвое, что не только заметно сказалось на производительности, но и позволило дополнительно снизить энергопотребление этого дизайна.

В конечном итоге, с сегодняшних позиций процессоры Sandy Bridge можно было бы назвать образцово-показательным воплощением фазы «так» в интеловском принципе «тик-так». Как и предшественники, данные процессоры продолжили базироваться на техпроцессе с 32-нм нормами, но предложенный ими рост производительности оказался более чем убедителен. И подпитывала его не только обновлённая микроархитектура, но и увеличенные на 10-15 процентов тактовые частоты, а также внедрение более агрессивной версии технологии Turbo Boost 2.0. Учитывая всё это, хорошо понятно, почему многие энтузиасты до сих пор вспоминают Sandy Bridge самыми тёплыми словами.

Старшим предложением в семействе Core i7 на момент выхода микроархитектуры Sandy Bridge стал Core i7-2600K. Этот процессор получил тактовую частоту на уровне 3,3 ГГц с возможностью авторазгона при неполной нагрузке до 3,8 ГГц. Впрочем, отличали 32-нм представителей Sandy Bridge не только сравнительно высокие для того времени тактовые частоты, но хороший разгонный потенциал. Среди Core i7-2600K нередко можно было встретить экземпляры, способные работать на частотах 4,8-5,0 ГГц, что во многом обуславливалось применением в них качественного внутреннего термоинтерфейса – бесфлюсового припоя.

Через девять месяцев после выпуска Core i7-2600K, в октябре 2011, компания Intel обновила старшее предложение в модельном ряде и предложила немного ускоренную модель Core i7-2700K, номинальная частота которой была доведена до 3,5 ГГц, а максимальная частота в турбо-режиме – до 3,9 ГГц.

Впрочем, жизненный цикл Core i7-2700K оказался коротким – уже в апреле 2012 года на смену Sandy Bridge пришёл обновлённый дизайн Ivy Bridge. Ничего особенного: Ivy Bridge относился к фазе «тик», то есть представлял собой перевод старой микроархитектуры на новые полупроводниковые рельсы. И в этом отношении прогресс действительно был серьёзным – кристаллы Ivy Bridge производились по 22-нм технологическому процессу, основанному на трёхмерных FinFET-транзисторах, которые в то время только входили в употребление.

При этом старая микроархитектура Sandy Bridge на низком уровне осталась практически нетронута. Были выполнены лишь отдельные косметические переделки, которые ускорили выполнение в Ivy Bridge операций деления и немного повысили эффективность технологии Hyper-Threading. Правда, попутно были несколько улучшены «внеядерные» компоненты. Контроллер PCI Express получил совместимость с третьей версией протокола, а контроллер памяти увеличил свои возможности и стал поддерживать скоростную оверклокерскую DDR3-память. Но в итоге рост удельной производительности при переходе от Sandy Bridge к Ivy Bridge составил не более 3-5 процентов.

Не дал серьёзных причин для радости и новый технологический процесс. К сожалению, внедрение 22-нм норм не позволило как-то принципиально нарастить тактовые частоты Ivy Bridge. Старшая версия Core i7-3770K получила номинальную частоту 3,5 ГГц с возможностью разгона в турбо-режиме до 3,9 ГГц, то есть с точки зрения частотной формулы она оказалась ничуть не быстрее Core i7-2700K. Улучшилась лишь энергоэффективность, однако пользователей настольных компьютеров этот аспект традиционно волнует слабо.

Всё это, конечно, вполне можно списать на то, что на этапе «тик» никаких прорывов происходить и не должно, но кое в чём Ivy Bridge оказались даже хуже предшественников. Речь – о разгоне. При выводе на рынок носителей этого дизайна Intel приняла решение отказаться от использования при финальной сборке процессоров бесфлюсовой пайки галлиевым припоем теплораспределительной крышки к полупроводниковому кристаллу. Начиная с Ivy Bridge для организации внутреннего термоинтерфейса стала использоваться банальная термопаста, и это сразу же ударило по максимально достижимым частотам. По разгонному потенциалу Ivy Bridge определённо стали хуже, и в результате, переход от Sandy Bridge к Ivy Bridge стал одним из самых спорных моментов в новейшей истории потребительских процессоров Intel.

Поэтому на следующий этап эволюции, Haswell, возлагались особенные надежды. В этом поколении, относящемся к фазе «так», должны были появиться серьёзные микроархитектурные улучшения, от которых ожидалась способность как минимум продвинуть вперёд забуксовавший было прогресс. И в какой-то степени это произошло. Появившиеся летом 2013 года процессоры Core четвёртого поколения действительно приобрели заметные улучшения во внутренней структуре.

Основное: теоретическая мощность исполнительных устройств Haswell, выражающаяся в количестве исполняемых за такт микроопераций, по сравнению с прошлыми CPU выросла на треть. В новой микроархитектуре не просто был проведён ребаланс имеющихся исполнительных устройств, но и появилось два дополнительных исполнительных порта для целочисленных операций, обслуживания ветвлений и генерации адресов. Кроме того, микроархитектура получила совместимость с расширенным набором векторных 256-битных инструкций AVX2, которые благодаря трёхоперандным FMA-командам увеличили пиковую пропускную способность архитектуры вдвое.

В дополнение к этому инженеры Intel пересмотрели ёмкость внутренних буферов, и где это было необходимо, увеличили их. Выросло в размере окно планировщика. Кроме того, были увеличены целочисленный и вещественночисленный физические регистровые файлы, что улучшило возможности процессора по переупорядочиванию порядка исполнения инструкций. В дополнение ко всему этому, существенно изменилась и подсистема кеш-памяти. L1- и L2-кеши в Haswell получили вдвое более широкую шину.

Казалось бы, перечисленных улучшений должно быть достаточно для того, чтобы заметно поднять удельную производительность новой микроархитектуры. Но как бы ни так. Проблема дизайна Haswell состояла в том, что он оставил без изменений входную часть исполнительного конвейера и декодер x86-команд сохранил ту же производительность, что и раньше. То есть, максимальный темп декодирования x86-кода в микроинструкции остался на уровне 4-5 команд за такт. И в результате при сопоставлении Haswell и Ivy Bridge на одинаковой частоте и нагрузке, не использующей новые AVX2-инструкции, выигрыш в производительности оказался всего лишь на уровне 5-10 процентов.

Микроархитектура Haswell

Микроархитектура Haswell

Имидж микроархитектуры Haswell подпортила и первая волна процессоров, выпущенная на её основе. Опираясь на всё тот же 22-нм техпроцесс, что и Ivy Bridge, новинки не смогли предложить высокие частоты. Например, старший Core i7-4770K вновь получил базовую частоту 3,5 ГГц и максимальную частоту в турбо-режиме на уровне 3,9 ГГц, то есть по сравнению с прошлыми поколениями Core никакого продвижения не наметилось.

В то же время с внедрением следующего технологического процесса с 14-нм нормами у Intel стали возникать разного рода трудности, поэтому через год, летом 2014 года на рынок было выведено не следующее поколение процессоров Core, а вторая очередь Haswell, которая получила кодовые имена Haswell Refresh, или, если говорить о флагманских модификациях, то Devil’s Canyon. В рамках этого обновления Intel смогла заметно увеличить тактовые частоты 22-нм CPU, что действительно вдохнуло в них новую жизнь. В качестве примера можно привести, новый старший процессор Core i7-4790K, который по номинальной частоте взял отметку в 4,0 ГГц и получил максимальную частоту с учётом турбо-режима на уровне 4,4 ГГц. Удивительно, что подобное полугигагерцовое ускорение было достигнуто без каких-либо реформ техпроцесса, а лишь за счёт простых косметических изменений в схеме питания процессоров и благодаря улучшению теплопроводящих свойств термопасты, используемой под крышкой CPU.

Впрочем, даже представители семейства Devil’s Canyon особенно жалуемыми в среде энтузиастов предложениями стать не смогли. На фоне результатов Sandy Bridge их разгон нельзя было назвать выдающимся, к тому же достижение высоких частот требовало сложного «скальпирования» – демонтажа процессорной крышки с последующей заменой штатного термоинтерфейса на какой-либо материал с лучшей теплопроводностью.

Из-за сложностей, которые преследовали Intel при переводе массового производства на 14-нм нормы, выступление следующего, пятого по счёту поколения процессоров Core, Broadwell, получилось сильно скомканным. Компания долго не могла решить, стоить ли вообще выпускать на рынок десктопные процессоры с этим дизайном, поскольку при попытках изготовления крупных полупроводниковых кристаллов уровень брака превышал приемлемые значения. В конечном итоге предназначенные для настольных компьютеров четырёхъядерники Broadwell всё-таки появились, но во-первых, произошло это лишь летом 2015 года – с девятимесячным опозданием относительно изначально запланированного срока, а во-вторых, уже через два месяца после их анонса Intel представила дизайн следующего поколения, Skylake.

Тем не менее, с точки зрения развития микроархитектуры Broadwell трудно назвать вторичной разработкой. И даже более того, в настольных процессорах этого поколения применялись такие решения, к которым ни до того, ни после того Intel никогда не прибегала. Уникальность десктопных Broadwell определялась тем, что в них проникло производительное интегрированное графическое ядро Iris Pro уровня GT3e. И это значит не только то, что процессоры этого семейства обладали самым мощным на тот момент встроенным видеоядром, но и также то, что они комплектовались дополнительным 22-нм кристаллом Crystall Well, представляющим собой основанную на eDRAM кеш-память четвёртого уровня.

Смысл добавления в процессор отдельного чипа быстрой встроенной памяти вполне очевиден и обусловлен потребностями производительного встроенного графического ядра в фрейм-буфере с низкой латентностью и высокой пропускной способностью. Однако установленная в Broadwell память eDRAM архитектурно была выполнена именно как виктимный кеш, и ей могли пользоваться и вычислительные ядра CPU. В результате, десктопные Broadwell стали единственными в своём роде массовыми процессорами с 128 Мбайт L4-кеша. Правда, при этом несколько пострадал объём расположенного в процессорном кристалле L3-кеша, который был сокращён с 8 до 6 Мбайт.

Некоторые улучшения были заложены и в базовой микроархитектуре. Несмотря на то, что Broadwell относился к фазе «тик», переделки коснулись входной части исполнительного конвейера. Было увеличено окно планировщика внеочередного исполнения команд, в полтора раза вырос объём таблицы ассоциативной трансляции адресов второго уровня, а кроме того, вся схема трансляции приобрела второй обработчик промахов, что позволило обрабатывать по две операции преобразования адресов параллельно. В сумме все нововведения повысили эффективность внеочередного исполнения команд и предсказания сложных ветвлений кода. Попутно были усовершенствованы механизмы выполнения операций умножения, которые в Broadwell стали обрабатываться в существенно более быстром темпе. По итогам всего этого Intel даже смогла утверждать, что улучшения микроархитектуры повысили удельную производительность Broadwell по сравнению с Haswell на величину порядка пяти процентов.

Но несмотря на всё это, ни о каком существенном преимуществе первых десктопных 14-нм процессоров вести речь было невозможно. И кеш четвёртого уровня, и микроархитектурные изменения лишь пытались скомпенсировать главный изъян Broadwell – низкие тактовые частоты. Из-за проблем с технологическим процессом базовая частота старшего представителя семейства, Core i7-5775C, была установлена лишь на уровне 3,3 ГГц, а частота в турбо режиме не превышала 3,7 ГГц, что оказалось хуже характеристик Devil’s Canyon на целых 700 МГц.

Подобная же история произошла и с разгоном. Предельные частоты, до которых удавалось раскочегаривать десктопные Broadwell без использования продвинутых методов охлаждения, находились в районе 4,1-4,2 ГГц. Поэтому нет ничего удивительного, что потребители восприняли выпуск Broadwell скептически, и процессоры этого семейства так и остались странным нишевым решением для тех, кто был заинтересован в производительном встроенном графическом ядре. Первым же полноценным 14-нм чипом для настольных компьютеров, который смог привлечь к себе внимание широких слоёв пользователей, стал только следующий проект микропроцессорного гиганта – Skylake.

Производство Skylake, как и процессоров предыдущего поколения, выполнялось по 14-нм техпроцессу. Однако здесь Intel уже смогла добиться нормальных тактовых частот и разгона: старшая десктопная версия Skylake, Core i7-6700K получила номинальную частоту 4,0 ГГц и авторазгон в рамках турбо-режима до 4,2 ГГц. Это чуть более низкие значения, если сравнивать с Devil’s Canyon, однако более новые процессоры оказались определённо быстрее предшественников. Дело в том, что Skylake – это «так» в интеловской номенклатуре, что означает существенные изменения в микроархитектуре.

И они действительно есть. Улучшений в дизайне Skylake на первый взгляд было сделано не так много, но все они носили прицельный характер и позволили устранить имевшиеся слабые места в микроархитектуре. Если коротко, то Skylake получили увеличенные внутренние буфера для более глубокого внеочередного исполнения инструкций и более высокую пропускную способность кеш-памяти. Усовершенствования затронули блок предсказания переходов и входную часть исполнительного конвейера. Также был увеличен темп исполнения инструкций деления, и перебалансированы механизмы исполнения операций сложения, умножения и FMA-инструкций. В довершение разработчики потрудились над повышением эффективности технологии Hyper-Threading. В сумме это позволило добиться примерно 10-процентного улучшения производительности на такт в сравнении с процессорами прошлых поколений.

Микроархитектура Skylake

Микроархитектура Skylake

В целом, Skylake можно охарактеризовать как достаточно глубокую оптимизацию исходной архитектуры Core с расчётом на то, чтобы в дизайне процессора не оставалось никаких узких мест. С одной стороны, за счёт увеличения мощности декодера (с 4 до 5 микроопераций за такт) и скорости работы кеша микроопераций (с 4 до 6 микроопераций за такт) существенно увеличился темп декодирования инструкций. А с другой – выросла эффективность обработки получающихся микроопераций, чему поспособствовало углубление алгоритмов внеочередного исполнения и перераспределение возможностей исполнительных портов вместе с серьёзной ревизией темпа исполнения целого ряда обычных, SSE и AVX-команд.

Например, Haswell и Broadwell имели по два порта для исполнения умножений и FMA-операций над вещественными числами, но только один порт предназначался для сложений, что плохо соответствовало реальному программному коду. В Skylake этот дисбаланс был устранён и сложения стали выполняться уже на двух портах. Кроме того, количество портов, способных работать с целочисленными векторными инструкциями, выросло с двух до трёх. В конечном итоге всё это привело к тому, что практически для любого типа операций в Skylake всегда есть несколько альтернативных портов. А это значит, что в микроархитектуре наконец были успешно устранены практически все возможные причины простоя конвейера.

Заметные изменения затронули и подсистему кеширования: пропускная способность кеш-памяти второго и третьего уровня была увеличена. Кроме того, сократилась ассоциативность кеша второго уровня, что в конечном счёте позволило улучшить его КПД и уменьшить штраф при обработке промахов.

Существенные перемены произошли и на более высоком уровне. Так, в Skylake вдвое выросла пропускная способность кольцевой шины, которая соединяет воедино все процессорные блоки. Кроме того, в CPU этого поколения обосновался новый контроллер памяти, который получил совместимость с DDR4 SDRAM. А в дополнение к этому для соединения процессора с чипсетом стала применяться новая шина DMI 3.0 с увеличенной вдвое пропускной способностью, что дало возможность реализовать скоростные линии PCI Express 3.0 в том числе и через чипсет.

Впрочем, как и все предшествующие версии архитектуры Core, Skylake представлял собой ещё одну вариацию на тему изначального дизайна. А это значит, что и в шестом поколении микроархитектуры Core разработчики Intel продолжили придерживаться тактики поэтапного внедрения улучшений на каждом цикле разработки. В целом это – не слишком впечатляющий подход, который не позволяет увидеть какие-то значимые изменения в производительности сразу – при сравнении CPU из соседних поколений. Но зато при модернизации старых систем ощутимый прирост производительности заметить совсем несложно. Например, сама Intel охотно сравнивала Skylake с Ivy Bridge, демонстрируя при этом, что за три года быстродействие процессоров выросло более чем на 30 процентов.

И в действительности это был достаточно серьёзный прогресс, потому что потом всё стало значительно хуже. После Skylake какое бы то ни было улучшение удельной производительности процессорных ядер прекратилось совсем. Те процессоры, которые представлены на рынке в настоящее время, всё ещё продолжают использовать микроархитектурный дизайн Skylake, несмотря на то, что с момента его появления в десктопных процессорах прошло уже почти три года. Неожиданный простой случился из-за того, что Intel не смогла справиться со внедрением следующей версии полупроводникового процесса с 10-нм нормами. В результате весь принцип «тик-так» рассыпался, вынудив микропроцессорного гиганта как-то выкручиваться и заниматься многократным перевыпуском старых продуктов под новыми именами.

Процессоры поколения Kaby Lake, которые появились на рынке в самом начале 2017 года, стали первым и очень ярким примером попыток Intel продать клиентам тот же Skylake во второй раз. Близкие родственные связи между двумя поколениями процессоров особо и не скрывались. Intel честно говорила, что Kaby Lake – это уже не «тик» и не «так», а простая оптимизация предыдущего дизайна. При этим под словом «оптимизация» понимались некие улучшения в структуре 14-нм транзисторов, которые открывали возможность увеличения тактовых частот без изменения рамок теплового пакета. Для видоизменённого техпроцесса был даже придуман специальный термин «14+ нм». Благодаря этой производственной технологии старший массовый десктопный процессор Kaby Lake, получивший наименование Core i7-7700K, смог предложить пользователям номинальную частоту 4,2 ГГц и частоту турбо-режима 4,5 ГГц.

Таким образом, рост частот Kaby Lake по сравнению с оригинальным Skylake составил примерно 5 процентов, и этим всё и ограничивалось, что, честно говоря, ставило под сомнение правомерность отнесения Kaby Lake к следующему поколению Core. До этого момента каждое последующее поколение процессоров, не важно, относилось оно к фазе «тик» или «так», обеспечивало хоть какой-то прирост показателя IPC. Между тем в Kaby Lake никаких микроархитектурных улучшений не было вообще, поэтому эти процессоры логичнее было бы считать просто вторым степпингом Skylake.

Однако новая версия 14-нм техпроцесса всё же смогла кое в чём положительно проявить себя: разгонный потенциал Kaby Lake по сравнению с Skylake подрос примерно на 200-300 МГц, благодаря чему процессоры данной серии оказались достаточно тепло встречены энтузиастами. Правда, Intel продолжила использовать под процессорной крышкой вместо припоя термопасту, поэтому для полноценного разгона Kaby Lake необходимо было проводить скальпирование.

Не справилась Intel и с вводом в строй 10-нм технологии и к началу текущего года. Поэтому в конце прошлого года на рынок была выведена ещё одна разновидность процессоров, построенных на всё той же микроархитектуре Skylake – Coffee Lake. Но говорить о Coffee Lake как о третьем обличье Skylake не совсем правильно. Прошлый год стал периодом кардинальной смены парадигмы на процессорном рынке. В «большую игру» вернулась AMD, которая смогла переломить устоявшиеся традиции и создать спрос на массовые процессоры с числом ядер более четырёх. Внезапно Intel оказалась в роли догоняющей, и выход Coffee Lake стал не столько попыткой заполнить паузу до долгожданного появления 10-нм процессоров Core, сколько реакцией на выход шести- и восьмиядерных процессоров AMD Ryzen.

В результате, процессоры Coffee Lake получили важное структурное отличие от своих предшественников: число ядер в них было увеличено до шести штук, что с массовой платформой Intel произошло впервые. Однако при этом никаких изменений на уровне микроархитектуры вновь введено не было: Coffee Lake по сути – шестиядерный Skylake, собранный на основе точно таких же по внутреннему устройству вычислительных ядер, которые снабжены увеличенным до 12 Мбайт L3-кешем (по стандартному принципу 2 Мбайт на ядро) и объединены привычной кольцевой шиной.

Впрочем, несмотря на то, что мы так запросто позволяем себе говорить о Coffee Lake «ничего нового», говорить о полном отсутствии каких-то перемен не совсем справедливо. Хотя в микроархитектуре вновь ничего не поменялось, специалистам Intel пришлось потратить немало усилий для того, чтобы шестиядерные процессоры смогли вписаться в стандартную десктопную платформу. И результат вышел достаточно убедительным: шестиядерные процессоры остались верны привычному тепловому пакету и, более того, совсем не замедлились по тактовым частотам.

В частности, старший представитель поколения Coffee Lake, Core i7-8700K, получил базовую частоту 3,7 ГГц, а в турбо-режиме он может разгоняться до 4,7 ГГц. При этом оверклокерский потенциал Coffee Lake, несмотря на его более массивный полупроводниковый кристалл, оказался даже лучше, чем у всех предшественников. Core i7-8700K нередко выводятся их рядовыми владельцами на пятигигагерцовый рубеж, причём такой разгон бывает реален даже без скальпирования и замены внутреннего термоинтерфейса. И это значит, что Coffee Lake хоть и экстенсивный, но существенный шаг вперёд.

Всё это стало возможным исключительно благодаря очередному усовершенствованию 14-нм технологического процесса. На четвёртый год его использования для массового производства десктопных чипов Intel удалось добиться действительно впечатляющих результатов. Внедрённая третья версия 14-нм норм («14++ нм» в обозначениях производителя) и перекомпоновка полупроводникового кристалла позволили существенно улучшить производительность в пересчёте на каждый затраченный ватт и поднять суммарную вычислительную мощность. Внедрением шестиядерности Intel, пожалуй, смогла совершить даже более значительный шаг вперёд, чем любым из предшествующих тому улучшений микроархитектуры. И сегодня Coffee Lake смотрится весьма соблазнительным вариантом для модернизации старых систем, основанных на предыдущих носителях микроархитектуры Core.

Кодовое имя Техпроцесс Число ядер GPU L3 кеш, Мбайт Число транзисторов, млрд. Площадь кристалла, мм2
Sandy Bridge 32 нм 4 GT2 8 1,16 216
Ivy Bridge 22 нм 4 GT2 8 1,2 160
Haswell 22 нм 4 GT2 8 1,4 177
Broadwell 14 нм 4 GT3e 6 Н/д ~145 + 77 (eDRAM)
Skylake 14 нм 4 GT2 8 Н/д 122
Kaby Lake 14+ нм 4 GT2 8 Н/д 126
Coffee Lake 14++ нм 6 GT2 12 Н/д 150

#Процессоры и платформы: спецификации

Для проведения сравнения семи последних поколений Core i7 мы взяли старших представителей в соответствующих сериях – по одному от каждого дизайна. Основные характеристики этих процессоров приведены в следующей таблице.

Core i7-2700K Core i7-3770K Core i7-4790K Core i7-5775C Core i7-6700K Core i7-7700K Core i7-8700K
Кодовое имя Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell (Devil’s Canyon) Broadwell Skylake Kaby Lake Coffee Lake
Технология производства, нм 32 22 22 14 14 14+ 14++
Дата выхода 23.10.2011 29.04.2012 2.06.2014 2.06.2015 5.08.2015 3.01.2017 5.10.2017
Ядра/потоки 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 4/8 6/12
Базовая частота, ГГц 3,5 3,5 4,0 3,3 4,0 4,2 3,7
Частота Turbo Boost, ГГц 3,9 3,9 4,4 3,7 4,2 4,5 4,7
L3-кеш, Мбайт 8 8 8 6 (+128 Мбайт eDRAM) 8 8 12
Поддержка памяти DDR3-1333 DDR3-1600 DDR3-1600 DDR3L-1600 DDR4-2133 DDR4-2400 DDR4-2666
Расширения набора инструкций AVX AVX AVX2 AVX2 AVX2 AVX2 AVX2
Интегрированная графика HD 3000 (12 EU) HD 4000 (16 EU) HD 4600 (20 EU) Iris Pro 6200 (48 EU) HD 530 (24 EU) HD 630 (24 EU) UHD 630 (24 EU)
Макс. частота графического дра, ГГц 1,35 1,15 1,25 1,15 1,15 1,15 1,2
Версия PCI Express 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
Линии PCI Express 16 16 16 16 16 16 16
TDP, Вт 95 77 88 65 91 91 95
Сокет LGA1155 LGA1155 LGA1150 LGA1150 LGA1151 LGA1151 LGA1151v2
Официальная цена $332 $332 $339 $366 $339 $339 $359

Любопытно, что за прошедшие с момента выпуска Sandy Bridge семь лет Intel так и не смогла заметно нарастить тактовые частоты. Несмотря на то, что дважды менялся технологический производственный процесс и дважды серьезно оптимизировалась микроархитектура, сегодняшние Core i7 почти не продвинулись вперёд по своей рабочей частоте. Новейший Core i7-8700K имеет номинальную частоту 3,7 ГГц, что всего лишь на 6 процентов выше частоты вышедшего в 2011 году Core i7-2700K.

Впрочем, такое сравнение не совсем корректно, ведь Coffee Lake имеет в полтора раза больше вычислительных ядер. Если же ориентироваться на четырёхъядерный Core i7-7700K, то рост частоты выглядит всё-таки убедительнее: этот процессор ускорился относительно 32-нм Core i7-2700K на достаточно весомые 20 процентов в мегагерцовом выражении. Хотя всё равно вряд ли это можно назвать впечатляющим приростом: в абсолютных величинах это конвертируется в прибавку по 100 МГц в год.

Нет никаких прорывов и в других формальных характеристиках. Intel продолжает снабжать все свои процессоры индивидуальной кеш-памятью второго уровня объёмом 256 Кбайт на ядро, а также общим на все ядра L3-кешем, размер которого определяется из расчёта 2 Мбайт на ядро. Иными словами, главный фактор, по которому произошёл самый большой прогресс – это число вычислительных ядер. Развитие Core начиналось с четырёхъядерных CPU, а пришло к шестиядерным. Причём, очевидно, что это ещё не конец, и в ближайшей перспективе мы увидим и восьмиядерные варианты Coffee Lake (либо Whiskey Lake).

Впрочем, как нетрудно заметить, за семь лет у Intel почти не менялась и ценовая политика. Даже шестиядерный Coffee Lake по сравнению с предшествующими четырёхъядерными флагманами подорожал всего лишь на шесть процентов. Все же остальные старшие процессоры класса Core i7 для массовой платформы всегда обходились потребителям в сумму порядка $330-340.

Любопытно, что самые крупные перемены произошли даже не с самими процессорами, а с поддержкой ими оперативной памяти. Пропускная способность двухканальной SDRAM с момента выхода Sandy Bridge и до сегодняшнего дня выросла вдвое: с 21,3 до 41,6 Гбайт/с. И это – ещё одно немаловажное обстоятельство, определяющее преимущество современных систем, совместимых со скоростной DDR4-памятью.

Да и вообще, все эти годы вместе с процессорами эволюционировала и вся остальная платформа. Если вести речь о главных вехах в развитии платформы, то помимо роста скорости совместимой памяти, отметить хочется и появление поддержки графического интерфейса PCI Express 3.0. Кажется, что скоростная память и быстрая графическая шина наряду с прогрессом в частотах и архитектурах процессоров выступают весомыми причинами того, что современные системы стали лучше и быстрее прошлых. Поддержка DDR4 SDRAM появилась в Skylake, а перевод процессорной шины PCI Express на третью версию протокола произошёл ещё в Ivy Bridge.

Кроме того, заметное развитие получили и сопутствующие процессорам наборы системной логики. Действительно, сегодняшние интеловские чипсеты трёхсотой серии могут предложить гораздо более интересные возможности в сравнении с Intel Z68 и Z77, которые использовались в LGA 1155-материнских платах под процессоры поколения Sandy Bridge. В этом нетрудно убедиться по следующей таблице, в которой мы свели воедино характеристики флагманских интеловских чиспсетов для массовой платформы.

  P67/Z68 Z77 Z87 Z97 Z170 Z270 Z370
Совместимость с CPU Sandy Bridge
Ivy Bridge
Haswell Haswell
Broadwell
Skylake
Kaby Lake
Coffee Lake
Интерфейс DMI 2.0 (2 Гбайт/с) DMI 3.0 (3,93 Гбайт/с)
Стандарт PCI Express 2.0 3.0
Линии PCI Express 8 20 24
Поддержка PCIe M.2 Нет Есть Есть, до 3 устройств
Поддержка PCI Есть Нет
SATA 6 Гбит/с 2 6
SATA 3 Гбит/с 4 0
USB 3.1 Gen2 0
USB 3.0 0 4 6 10
USB 2.0 14 10 8 4

В современных наборах логики существенно развились возможности для подключения высокоскоростных носителей информации. Самое главное: благодаря переходу чипсетов на шину PCI Express 3.0 сегодня в производительных сборках можно использовать быстродействующие NVMe-накопители, которые даже по сравнению с SATA SSD могут предложить заметно лучшую отзывчивость и более высокую скорость чтения и записи. И одно только это может стать веским аргументом в пользу модернизации.

Кроме того, современные наборы системной логики предоставляют гораздо более богатые возможности для подключения дополнительных устройств. И речь не только о существенном увеличении числа линий PCI Express, что обеспечивает наличие на платах несколько дополнительных слотов PCIe, заменяющих обычные PCI. Попутно в сегодняшних чипсетах имеется также и врождённая поддержка портов USB 3.0, а многие современные материнские платы снабжаются и портами USB 3.1 Gen2.

SOURCE

Advertisement
The official As Seen on TV Store Holiday Gift Guide. Find the perfect gift for everyone on your list!
Code: BESTEKEY. The iPad mini keyboard case is smart, rechargeable and portable. The leather PU cover case can not only well protect your iPad mini but also can be easy paired with your device to provide you a easy and sensitive keyboard typing.
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

PC / Laptop

Обзор процессора Intel Core i9-9900K: Like a Boss

Advertisement
Click this link to get the Moto Z2 Force for just $31.50/month. Unlimited and device payment activation required. Includes free shipping. Restrictions may apply.

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, свойственной 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 просто получили на два вычислительных ядра больше, чем привычные Coffee Lake, но и не потеряли при этом в значениях тактовых частот. Вместе с этим 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 LGA 1151v2.

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 турбо частота, 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 турбо-режима 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, турбо-режим 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)
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)
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)
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.

#Нововведения внутри

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 которому 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 мм2. Но вот частоты в ту пору были заметно ниже: 3,0 ГГц – номинальная и до 3,5 ГГц в турбо-режиме, да и цена таких процессоров составляла $1000.

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 мм2, 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 мм2. А это значит, что имеющийся в распоряжении Intel дизайн и техпроцесс не создают никаких препятствий для выпуска массовых и недорогих восьмиядерных процессоров.

Восьмиядерный полупроводниковый кристалл Coffee Lake Refresh

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 потребовали 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 же набор логики Intel Z390 совмещает оверклокерскую сущность Z370 с новыми функциями, появившимися в более доступных чипсетах позднее. В результате, флагманские LGA 1151v2-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, WiFi на платах с чипсетом Z390 – совсем не бесплатная добавка. Необходимая радио-часть 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 LGA 1151v2 (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, подключенных 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 LGA 1151v2-процессоров, в Z390 имеется 30 HSIO-портов, из которых до 24 портов могут быть сконфигурированы как линии PCI Express 3.0. Однако учитывая, что 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 улучшенными схемами питания, оптимизированными 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 LGA 1151v2 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 LGA 1151v2. Но это не значит, что Core i9-9900K попадает в привычную для массовых процессоров ценовую категорию. Появление такого предложения знаменует значительное увеличение цены старших решений в рамках платформы LGA 1151v2. 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 LGA 2066-процессор Core i7-7820X, стоимость которого составляет $600. Теперь же подобные возможности доступны по меньшей цене в рамках более доступной 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 i78700K 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 LGA 1151v2 LGA 1151v2 LGA 2066
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, турбо режим у Core i9-9900K агрессивен сильнее, 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 i9-9900K 3,6 5,0 5,0 4,8 4,8 4,7 4,7 4,7 4,7
Core i7-7820X 3,6 4,3 4,3 4,1 4,1 4,0 4,0 4,0 4,0

Разница в предельных частотах турбо-режима Core i9-9900K и Core i7-7820X впечатляет, ведь новый LGA 1151v2-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 LGA 2066, серьёзно ограничен рамками теплового пакета. В результате, максимальные турбо-частоты, определённые спецификацией, 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.

Core i7-8086K @ 170 Вт
 

Core i9-9900K @ 170 Вт

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 LGA 1151v2, 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 i9-9900K AMD Ryzen 7 2700X
Сокет LGA 1151v2 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.

SOURCE

Advertisement
Samsung J7 V just $5 mo. New device payment purchase req'd. Plus, free shipping.
Code: VZWDEAL. Enter this coupon code at checkout to get $100 discount on Samsung Galaxy Note 8. Includes free shipping. Restrictions may apply. Device payment purchase required.
Continue Reading

PC / Laptop

Review ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING: what is the fee required for overclocking 8-core Intel chips

Advertisement
Code: VZWDEAL. Enter this coupon code at checkout to get $100 discount on Samsung Galaxy Note 8. Includes free shipping. Restrictions may apply. Device payment purchase required.

Motherboard manufacturers are thoroughly prepared for the release of a-series chips Coffee Lake Refresh — especially the 8-core models Core i7 and Core i9 9700K-9900K. Reveal a little mystery: the editors met with various devices, and ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING is the first “swallow”, which is tested from the test lab. Details about the peculiarities of the Z390 Express chipset you can read the review of the latest 8-core “coffee” chips. Now let’s see what (including in terms of acceleration) can charge the middle class. Or the new 8-core, you need something more fancy?

ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING

ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING

#Specifications and packaging

As always, all main features are shown in the table below. I note only that ASUS on its official website at the time of writing this review, already posted information about 11 boards on the basis of Z390-chipset. ROG STRIX Z390-E GAMING — a typical representative of the middle class, the steeper it only motherboard MAXIMUS series XI, which will be described in the other reviews.

ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING
Supported processors Intel 9-th and 8-th generations (Core, Pentium and Celeron Gold) for LGA1151 platform-v2
Chipset Intel Z390 Express
Memory subsystem 4 × DIMM slots, up to 64 GB of DDR4-2133-4266 (OC)
Expansion slots 3 × PCI Express x16
3 × PCI Express x1
The storage interface 1 × M. 2 (Socket 3, 2242/2260/2280), support a SATA 6GB/s and PCI Express x4
1 × M. 2 (Socket 3, 2242/2260/2280/22110) with support for PCI Express x4
6 × SATA 6GB/s
RAID 0, 1, 10
LAN Intel I219V, 10/100/1000 Mbps
Wireless network Intel Wireless-AC 9560
Audio ROG SupremeFX (S1220A) 7.1 HD
Interfaces on the rear panel 1 × HDMI
1 × DisplayPort
1 × RJ-45
1 × optical S/PDIF
3 × USB 3.1 Gen2 Type A
1 × USB 3.1 Gen2 Type C
2 × USB 3.1 Gen1 Type A
2 × USB 2.0 Type A
5 × 3.5 mm audio
Form factor ATX
Price No data

The device is packaged in a small colorful cardboard box. In addition to the cost, it was a lot of both useful and not-so accessories:

  • User manual, stickers with the logo of ROG, stickers for your SATA cables, badge on the door knob, and optical media with software and drivers;
  • The antenna for the wireless communication module;
  • Four SATA cable;
  • Two extensions to connect the RGB strip;
  • Additional screws for securing the SSD;
  • Nylon ties;
  • 40 mm fan and mounting tool;
  • Thermocouple;
  • HB SLI-bridge to connect two graphics cards.
 

The attentive reader may have noticed a lack of one important accessory which is essential for the Assembly of the computer housing. Well, let’s look at the Board design in more detail.

#Design and capabilities

It would be strange if the device-level ROG STRIX Z390-E GAMING gathered on the basis of a stripped-down PCB. No, the design of the products ASUS uses a full sized (305х244 mm) printed circuit Board, and this fact can not but rejoice.

With the wiring of the expansion slots and other connectors at the ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING all right. Thus, the device has three ports PCI Express x1, and the same PCI Express x16. The first PEG port intended for graphics cards, so underneath no slots no in 2018 should still try to find online discrete adapter, cooling system which will not take two or more expansion slots in the housing. Of course, ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING technology supports NVIDIA SLI and AMD CrossFire both PCI Express x16 in this case, it will work according to the scheme x8+x8. By the way, this couple PEG ports are further reinforced. Metal frame called SafeSlot, according to ASUS, increases the strength of the port by 1.8 times under the load of fracture, and 1.6 times when the load on the pulling.

The third PCI Express x16 slot always runs at x4 speed.

Personally, I was most struck by the presence on the Board from seven (!) connectors for fans. All — 4-pin. Finally, before manufacturers realize that a lot is not enough. Moreover, in the case form factor Midi-Tower may use six or more impellers. Because modern boards are able to adjust the frequency of rotation not only the “Carlson” with PWM, then there is no need to use additional “trimmings” like a fan controller, or pick a case with a built-in controller for the fans. Beauty!

The engineers decided to place three pads for connecting fans in the lower right part of the PCB next to the SATA ports. There are connectors marked M. 2_FAN, W_PUMP and CHA_FAN2. From the names of these connectors is already clear what they are. On the ASUS website, for example, to download the drawing of the special fasteners for the fan that comes in the kit, and use it to cool the M. 2 drive. Port W_PUMP useful to those who will collect custom DLC — tank pump usually mounted in the lower part of the Tower housing.

Next to the socket there is a connector AIO_PUMP, it is designed to connect the pump unattended “dropsy”. In General, on the basis of the ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING to really build a powerful system with lots of fans. To me this approach is like!

 

Another fashion is the use of two M. 2 ports on the Board. The primary connector supports drives with a length of 42, 60 and 80 mm, they can be connected through the interface PCI Express x4 3.0 and SATA 6 GB/s (in this case, it will shut down the port marked SATA6G_2). This M. 2 port is located very well, in my opinion. First installed here SSD will not be blocked by the graphics card and there will be no additional warm up. Secondly, when using the air cooling system the SSD will be further Abdovitsa.

The second M. 2 slot with a video card only when using CrossFire or SLI array. This connector supports drives with a length of 42, 60, 80 and even 110 mm, but it works in mode PCI Express x4. Both M. 2 slot is equipped with aluminum radiators for additional cooling of the SSD. With chip and memory chips, these plates are in contact with the pads.

In addition to a couple M. 2 soldered on the Board pads, six SATA 6 GB/s — they are located in the usual ATX-mainboard.

Among the internal connectors note the internal USB 3.1 Gen2, which is soldered next to the 24-pin power connector of the motherboard. In the bottom of the Board there are pads for connecting the F-audio, COM, 12-volt RGB strips, NODE, TPM, EXT_FAN, USB 2.0 and USB 3.1 Gen1. In the upper part of the PCB near the 4-pin connectors for fans, there is one connector for connecting the 12-volt RGB tape. And near ports SATA 6 GB/s — one for 5-volt modding accessories. Connector NODE allows you to monitor and control the system using other devices connected to the Board. For example, In Win introduced the case with an integrated OLED panel. And FSP is the PSU HydroDPM that you can just connect to your ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING. Port EXT_FAN you can connect three fan. However, complete no wires required for this operation, I have not found.

As for the backlight, on the card is the logo of “Republic” and inscription below.

If I remember correctly, it is ASUS first started to get rid of the stubs I/O panel for the case. In my opinion, it’s very simple but at the same time very effective design move.

As for the interfaces, the panel I / o I note the presence of four ports USB 3.1 Gen2, which are now implemented through the chipset. One of them connectors — C type, and it works by the controller ASMedia ASM1543. Chip ASMedia ASM1442K provides the video output HDMI version 1.4.

Wired network connectivity is provided by Intel I219-V and wireless — by Wireless-AC 9560, which, in addition to the standard Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac with a capacity of up to 1733 Mbps, and supports Bluetooth 5.0.

Sound in ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING meets the audio codec, Supreme FX, which is based on the familiar Realtek chip ALC1220A. The manufacturer claims that he gets “exclusive version” of this chip, therefore, the name of the second letter “A”. Compared to the “standard” Realtek ALC1220 the ratio of “signal to noise” from “elite,” 113 vs 108 dB. Traditionally, expensive boards in the composition of the audio included high-quality Nichicon capacitors and operational amplifier RC4580 and OPA1688 from Texas Instruments. The audio chip is shielded, and all elements of the sound system is separated from the other components of the PCB strip, which does not conduct current.

 

Field-effect transistors of the power Converter are cooled by two rather large aluminum radiators. With MOSFET they are in contact with two pads. One of the radiators is equipped with a special metal frame. It is possible to lift and secure it using the 40 mm fan is the one that comes in the kit. How the impeller works and whether it is necessary at all, I’ll explain in a second part of the article.

The Converter has 10 power phases. Eight channels are intended for the CPU, two for the integrated GPU. The composition of each phase consists of one inductor and field-effect transistor ON NCP302045. Controls the voltage of the PWM controller Digi+ ASP1400CTB. The same chip is used for example in the mother Board ASUS ROG Strix B360-F Gaming.

What’s interesting is that a similar model, ASUS ROG SSTRIX Z370-E GAMING, which is also compatible with processors Coffee Lake Refresh, power Converter have a different configuration. Directly to the CPU are four phases, each channel consists of two inductors and four field-effect transistor (build SiRA12DP and SiRA14DP from Vishay Intertechnology). Maybe to shovel the VRM area ASUS engineers made the release of 8-core Intel chips.

About how effectively the system works cooling the VRM area in the acceleration, I will tell you next.

SOURCE

Advertisement
Samsung J7 V just $5 mo. New device payment purchase req'd. Plus, free shipping.
Code: BESTEKEY. The iPad mini keyboard case is smart, rechargeable and portable. The leather PU cover case can not only well protect your iPad mini but also can be easy paired with your device to provide you a easy and sensitive keyboard typing.
Continue Reading

PC / Laptop

The Intel Core i7-9700K: Ryzen 7 has been top

Advertisement
Code: YDCDVBZX. Only $159.99 for GPS WIFI FPV Brushless Drone with FHD 1080P Camera Follow Me Mode RC with $50 coupon code YDCDVBZX

Without a doubt, today’s a big day for the market of desktop computers in General, because Intel once again (albeit with the help of the extensive approach) increases the performance of its processors for mainstream systems, adding additional compute cores. And of course, the main star on this occasion – Core i9-9900K , the first processor Core i9 for the mass of the platform LGA 1151v2. Its appeal lies in the fact that he, like Ryzen 7, may offer eight cores and sixteen threads, but with the best metric IPC, making it unattainable fast solution to his weight class.

However, the price of the Core i9-9900K is just as impressive as its performance. This CPU climbs boldly into the territory, where formerly lived only HEDT-heavyweight, but it does not have any attributes LGA2066 processors, in addition to the number of compute cores. In other words, Core i9-9900K has neither increased the number of lines PCI Express or Quad-channel memory controller or a higher TDP, no Turbo Boost technology 3.0 Max. So that Core i9-9900K will be a hit, there is some doubt. It is rather the product image of nature.

Therefore, there is a feeling that a demand by a broad audience may be the Core i7-9700K, which is a quarter cheaper than the flagship offering, but also has a set of eight cores. However, the older Core i7 ninth generation disabled HyperThreading and slightly reduced the amount of L3 cache, but too to mourn for such loss, we would not have.

Existing Core i7-9700K cache of the third level with 12 MB volume is sufficient for most applications and can affect performance only slightly. As for Hyper-Threading technology, it is assumed that the increase in the number of simultaneously executable threads and more dense loading of the actuators it allows you to get an additional 10-15 percent of performance, however, is not so clear. First, the performance gain is observed not always, but only if the solution can easily be parallelized tasks. The same games you can often observe the opposite effect when disabling Hyper-Threading in multi-core CPU leads to better performance. Second, the reduction in unit load on each core in the absence of support Hyper-Threading allows to reduce the operating temperature of the processor. And thirdly, Hyper-Threading is a potential security issue, because using the technology of virtual multi-core a possible attack via third-party channel, for example, a recently discovered vulnerability TLBleed, another kind of Spectre.

And most importantly, the official price of the Core i7-9700K is only $374, which seems quite reasonable, and the lifting amount. Due to this price tag Core i7-9700K can be seen as a logical replacement for the Core i7-8700K and Core i7-7700K, because the novelty is more expensive than the flagship Core i7 series two of the past generations just 4 and 10 percent, respectively. And it is very impressive, as with very small increase in the cost of Core i7-9700K offers a third more cores than last year’s senior LGA1151v2-processor or two times more cores than the flagship processor for the mass market two years ago. Of course, we remember, who needs to say “thank you” for such rapid progress, but in this article we will talk not about that, and about what can count users who want to upgrade platform by clicking on the youngest and most affordable at the moment the Intel’s cosmedent.

#Core i7-9700K in detail

So, Core i7-9700K taken as subfragment ninth generation, which is actually not so different from his older brother, Core i9-9900K. Both of these CPU related in one thing: he and the other has eight cores, and at first glance they seem obviously better than the older mass the chips of past generations. However, if we talk about Core i7-9700K, it is not so clear. Some doubts as to its superiority over the Core i7-8700K (and Core i7-8086K) may arise due to the fact that now the series has lost Core i7 support Hyper-Threading. Intel tried to compensate for this by increasing the Core i7-9700K clock frequencies, however, the fact that a third more cores and grown on 5 percent of the clock frequency give better results than a virtual multi-threading is not a fact.

  Core i7-9700K Core i78700K
Code name Coffee Lake Refresh Coffee Lake
Production technology, nm 14++ 14++
Cores/threads 8/8 6/12
Base frequency, GHz 3,6 3.7 V
The Turbo Boost 2.0 Frequency, GHz 4,9 4,7
L3 cache MB 12 12
Memory support DDR4-2666 DDR4-2666
Integrated graphics GT2: 24 EU GT2: 24 EU
Max. the graphics core frequency, GHz 1,2 1,2
PCI Express 3.0 16 16
TDP, watts 95 95
Socket LGA1151 v2 LGA1151 v2
The official price $374 $359

Not too optimistic about the performance of osmeteria without Hyper-Threading and “sighting” tests. As an illustration we can cite results of a comparison of Core i7-9700K and Core i7-8700K when using different number of threads in Cinebench R15.

The graph clearly shows that the performance level of Core i7-8700K new processor Core i7-9700K in the case of maximum parallelism, the load is not achieved. But the unequivocal advantage of novelty is manifested through the activation of less than 10, the number of threads. Where it is possible to conclude that the Core i7-9700K – processor, is more suitable for typical home load. In applications that are unable to evenly distribute the calculation on the maximum number of threads, and this is the first game, Core i7-9700K will certainly be more efficient than the Core i7-8700K.

Another important advantage of the Core i7-9700K is to change termoenergetska material used in the transfer of heat from the CPU crystal on a heat-spreading lid. For the first time since Ivy Bridge inside the processor Assembly, use the solder with a much higher thermal conductivity than conventional polymer compound. This should increase the efficiency of CPU cooling, to provide a more favorable temperature regime during operation and to extend the frequency potential, achievable in acceleration. In other words, Core i7-9700K in contrast to the same Core i7-8700K — processor, which does not need to scalp to receive any appreciable acceleration.

No longer afraid of overheating of the CPU during the operation itself Intel. If given in the official specs it’s not too noticeable, the fact that Core i7-9700K much more boldly drawn with a clock frequency, can be seen on the sewn in new settings turbo mode.

  Nominal frequency, GHz Max Turbo Boost 2.0 frequency, GHz
1 core 2 cores 3 core 4 cores 5 cores 6 cores 7 cores 8 cores
Core i7-9700K 3,6 4,9 4,8 4,7 4,7 4,6 4,6 4,6 4,6
Core i7-8700K 3.7 V 4,7 4,6 4,5 4,4 4,4 4,3

Frequencies that are able to develop Core i7-9700K, compared with modes Core i7-8700K increased by 200-300 MHz. This progress was achieved without any changes in the production process, which produced the crystal Lake Coffee Refresh. Ninth generation the Core uses the same process technology 14 nm++, as the original Coffee Lake. That is, this growth rate is largely the result of improved cooling, which now allows you to display the CPU at higher frequency without the risk of overheating.

An indirect confirmation of the fact that Coffee Lake Refresh more there is no hidden magic, acts as a lower base frequency. Because it indicates the minimum guaranteed speed of the CPU in which it is able to operate at the maximum heavy load, without departing from the scope of the thermal package. The increasing number of computational cores that have occurred without optimization of microarchitecture and process technology, could not leave this frequency in the past, characteristic of the shestiyadernik, the turn. So in theory when you increase the load, especially if we are talking about working with AVX instructions, Core i7-9700K may drop its frequency is stronger than its predecessor.

To illustrate how the Core i7-9700K with the real frequency, which from one side is trying to increase the Turbo Boost technology, and on the other constrain the limits on power consumption and heat dissipation, we have collected statistics on its change recorded during test performance in Cinebench R15 using different numbers of compute threads.

Separately it is necessary to emphasize that presented in the chart below, the results filmed in the passport of the CPU, that is disabled Multi-Core Enhancements, which is a kind of disperse and forcibly removes from formulas of the frequency, the power consumption and heat.

The main thing to note from this graph is that even under a moderate load without using energy-intensive AVX-instructions to meet the TDP specs of the CPU clock frequency may fall below the values set turbo-mode. For example, a turbo frequency under load on all cores Core i7-9700K set at 4.6 GHz, but in practice, when passing Cinebench R15 can be observed significantly lower values of frequency up to 4.2 GHz.

If the load increases the power consumption of the processor even more, it can be observed lower values of frequency. For example, in demanding test stability like Prime95 29.4 frequency Core i7-9700K drops to nominal value is 3.6 GHz.

And there is nothing strange: to push consumption and heat generation of eight 14-nm cores in 95-watt frame, you can only reduce frequency and voltage. If to close eyes to the need for compliance with performance specifications TDP by enabling Multi-Core Enhancements, along with increasing frequency under full load to consumption 4.6 GHz Core i7-9700K immediately jumps from 95 to 200 watts. In other words, to say that the addition of the Coffee extra cores cost little blood, is absolutely impossible. Even Core i7-9700K, which disabled the Hyper-Threading is a very hot processor.

As an illustration of the thesis about high temperatures it is sufficient to cite the fact that when you enable Multi-Core Enhancements, but without any additional overclocking and settings, our sample Core i7-9700K for this test, Prime95 29.4 warmed up to 90 degrees. And this, for a moment, not even with the air cooler, and with a highly efficient liquid cooling system NZXT Kraken X72.

It is noteworthy that such a hot and power-hungry processor like a Core i7-9700K works fine in the old motherboard with the chipset three hundred of the series after a BIOS update. Yes, along with Coffee Lake Refresh Intel has released a new set of logic Z390, and motherboard manufacturers have prepared on its basis a new platform with enhanced power schemes, but nevertheless, Core i7-9700K compatible with earlier LGA1151v2 cards, and the highest quality motherboard for Z370, it is even possible to disperse normally.

Separately, a few rows need to focus on what is Core i7-9700K regarding processors competitor. Apparently, the idea for Intel was to oppose the senior eight-core flagship Core i7 processor Ryzen 7 2700X. At least the official price of the Core i7-9700K $374 are selected to exceed the official price Ryzen older 7 for not too much money – $45. But the gap will, of course, more. On the one hand, the deficit of the 14-nm Intel processors will carry the cost of the Core i7-9700K up, and on the other Ryzen 7 2700X now on sale for $25 cheaper than its official value, and apparently in the current reality trend to gradual reduction in price of this processor is not going anywhere in the future.

If we compare the characteristics of competing OCTA-core CPU, the picture will be the following:

  Intel Core i7-9700K AMD Ryzen 7 2700X
Socket LGA 1151v2 Socket AM4
Cores/threads 8/8 8/16
Base frequency 3.6 GHz 3.7 GHz
Turbo mode 4.9 GHz 4.3 GHz
Acceleration There There
L2-cache 256 KB per core 512 KB per core
L3-cache 12 MB 2 x 8 MB
Memory DDR4-2666 DDR4-2933
PCIe 3.0 Lanes 16 16
Graphics core There No
TDP 95 W 95 W
The official price $374 $329

On the background of Ryzen 7 2700X characteristics of the Core i7-9700K do not look too convincing, but Intel hopes that its processor is in real use will be better thanks to higher IPC (number of executed instructions per clock) microarchitecture Core. We will examine in further tests.

SOURCE

Advertisement
Code: VZWDEAL. Enter this coupon code at checkout to get $100 discount on Samsung Galaxy Note 8. Includes free shipping. Restrictions may apply. Device payment purchase required.
Samsung J7 V just $5 mo. New device payment purchase req'd. Plus, free shipping.
Continue Reading

Deals

Advertisement
Code: VZWDEAL. Enter this coupon code at checkout to get $100 discount on Samsung Galaxy Note 8. Includes free shipping. Restrictions may apply. Device payment purchase required.
Promo code not required. The deal applies to a specific group of goods. The deal is available for all customers of the e-store. The deal is available without amount restrictions
Click this link to get rebate on your Care Pack. Restrictions may apply, see website for details.

Trending