Intel Core i9 — процессор нового поколения. Выбираем процессор: Core i9 против Core i7 или Core i5 ⇡ Набор системной логики Intel X299 и LGA2066-материнские платы

Intel и AMD снова развернули битву процессоров. AMD своим новым процессором Ryzen старается ни в чём не уступить Intel, которая тоже выпускает новую серию процессоров Core i9. А некоторые говорили о монопольном преобладании Intel на рынке десктопных процессоров. Оказывается, что подобные сообщения об отсутствии конкуренции сильно преувеличены.

Core i9 в настоящее время самый быстрый десктопный процессор, выпущенный когда-либо Intel. Естественно он же и самый быстрый процессор десктопа в мире.

У Core i9 имеет множество неоспоримых преимуществ, чтобы быть лидером среди процессоров. Он оснащен десятью ядрами и продаётся по цене от 999 долл. за версию Core i9-7900X. А восемнадцати ядерный процессор Core i9-7980XE стоит баснословных 1,999 долл. Это намного больше, чем двухъядерные и четырехъядерные ядра семейства core, к которым мы привыкли. Но пока что Intel предлагает обычному покупателю только базовый уровень 7900X.

Помимо еще большей скорости Core i9 серии имеет небольшие изменения под катом. У него иная иерархия кэша, новая версия Turbo Boost, он поддерживает четырехканальную память DDR4 и поддержку устройств с Optane Memory .

Наряду с выпуском Core i9 Intel также запустила и новые модели процессоров Core i7 и Core i5. Они являются частью серии Skylake-X от Intel, которая работает на новом чипсете X299 - так же, как и Core i9. Это означает, что Вам понадобится новая материнская плата, если планируете использовать любой из этих новых процессоров.

Ряд новых процессоров приводит к естественному вопросу: стоит ли покупать новые процессоры Skylake-X ? Intel продолжает продавать и прежние Skylake и Kaby Lake процессоры Core i3, Core i5 и Core i7.

Итак, какой процессор Intel купить?

Офисный клерк

Я хочу простой ноутбук, который идеален для офисной работы

Общие решаемые задачи : просмотр веб-страниц, электронной почты, социальных сетей, Microsoft Office, иногда просмотр фильмов.

Старый добрый Intel Core i3 должен помочь эффективно выполнять все офисные задачи и с легкостью работать с документами. Это самый дешевый, энергосберегающий процессор линейки Core, который даст больше времени автономной работы, если речь идёт о ноутбуках. Я бы порекомендовал к приобретению Intel Core i3 7100 , как один из лучших стартовых процессоров.

Встроенный графический чип Core i3, конечно является самым большим ограничением. Но даже он имеет достаточную производительность, чтобы смотреть фильмы в HD качестве без проблем.

Также можно рассмотреть процессоры Intel Core серии M , которые оптимизированы по мощности и оснащены лучшим графическим чипом HD 5300. Его стоимость находится в среднем диапазоне между Core i3 и Core i5. Процессор доступен в ноутбуках или устройствах 2 в 1.

Студент

Я хочу делать много вещей одновременно и выполнять задания по учёбе

Общие решаемые задачи : просмотр фильмов, прослушивание музыки, социальные сети, просмотр веб-страниц, Microsoft Office, средние игры, специализированное программное обеспечение в зависимости от курса обучения.

Для студентов можно предложить либо Intel Core M , либо Intel Core i5 , в зависимости от потребностей.

Если не будете играть в тяжёлые игры, и Вам не нужны приложения для рендеринга видео, тогда Intel Core M должен идеально подойти, если речь идёт о ноутбуке. Кроме того, его хорошая энергоэффективность делает его идеальным для использования в течение длительного времени.

В случае декстопа большинство студентов предпочтут Intel Core i5 . Они созданы для производительности выше среднего и даже предлагают достойную графику. Серия i5 также поддерживает Turbo Boost для ускорения задач в нужное время.

Если Вы собираете настольный ПК, возьмите четырехъядерный Core i5. Даже базовый уровень процессора в виде Core i5 7500 должен Ваш компьютер достаточно быстрым и производительным.

Игроман

Я хочу играть в новейшие игры на максимальных настройках

Общие решаемые задачи : тяжёлые игры, запись с экрана, интернет-чат, интенсивная многозадачность.

Если Вы собираете игровой компьютер, то тут возможны два сценария. Либо Вы начинаете с нуля, либо обновляете свой компьютер.

Те, кто модернизирует свой компьютер путём замены всего системного блока или связки "материнская плата - ОЗУ - процессор", должны смотреть в сторону новых процессоров на чипсете X299.

Если Вы собираете новый игровой ПК высокого класса, то процессоры новой серии Skylake-X, наиболее подходящий вариант. Такая модернизация позволит как минимум года 2 или 3 не испытывать никаких проблем с запуском любых игр.

С другой стороны, для тех, кто имеет скромный бюджет на модернизацию ПК, процессоры Core i3, Core i5 или даже AMD Ryzen станут подходящими вариантами.

Отправной точкой в этом является Intel Core i5-7640X за 250 долларов. Он имеет четырехъядерный процессор, но без hyper-threading. Эта технология позволяет каждому физическому ядру процессора определяется операционной системой как два логических ядра. Что в итоге даёт существенную прибавку производительности, так как у Вас становится не четыре ядра, а все восемь.

Core i5 7600K 7-го поколения продаётся также за 250 долларов, но у него разблокирован множитель для разгона.

Те, кому нужна ещё большая производительность, должны смотреть в сторону Intel Core i7-7800X за 400 долларов. Это 6-ядерный процессор, который при hyper-threading даёт 12 виртуальных ядер и поддерживает до 28 линий PCI Express. Intel Core i7-7800X позволит справиться со всеми тяжёлыми играми и позволит с комфортом играть на самых максимальных настройках.

Профессионал

Я хочу, чтобы у меня был самый быстрый компьютер

Общие решаемые задачи : тяжёлые игры, редактирование видео, 3D-моделирование.

Достаточно много пользователей собираются для себя настоящие рабочие лошадки. От графических дизайнеров и видеоредакторов до кодеров и архитекторов программных продуктов, - все они нуждаются в большой вычислительной производительности своих компьютеров. Такие задачи может решить процессор серии Skylake-X Intel Core i7-7820X за 680 $.

Основными причинами перехода на серию Skylake-X по сравнению с Intel Xeon или существующим Core i7 являются кеш и оперативная память.

Кэш процессора - один из тех значительных факторов, которые замедляют работу ПК. Новая серия процессоров Skylake-X обрабатывает кеш намного быстрее, чем все предшествующие серии процессоров. С Skylake-X Вы получите колоссальный 11 МБ кэш третьего уровня.

Второй момент, серия Skylake-X позволяет использовать четырехканальную память DDR4, которая теоретически позволяя Вам добавить до 64 ГБ оперативной памяти. Но стоит учесть, что поддержка памяти без коррекции ошибок (Xeon поддерживают ОЗУ ECC).

Энтузиаст

Я хочу компьютер лучший из лучших

Общие решаемые задачи : абсолютно любые.

Если Вы хотите лучшего, это означает, что Вы покупаете лучшее. И сейчас без сомнения на рынке процессоров лучший процессор Intel Core i9-7900X от 999 долларов. Остальная начинка может быть очень разной, количество вариантов супер компьютера бесчисленно, но топовый процессор всегда один и сейчас это Core i9-7900X . В скором времени его сменит восемнадцати ядерная бомба Core i9-7980XE, который к тому же станет недосягаемым для AMD с его запланированным процессором Threadripper. А может быть и нет. Чип от AMD анонсирован в августе этого года, а процессор от Intel появится в продаже только в конце текущего года.

Модельный ряд Core i9 это нечто новое в списке процессоров компании Intel, предназначенных для массового класса, ведь до недавнего времени ее линейка состояла из Celeron, Pentium, Core i3, i5 и i7. Во-первых, чтобы выделить новые модели, потребовалось увеличивать цифирное обозначение. Во-вторых, дабы обозначить изменения в ядре, выгоднее поставить новые решения единой группой с высоким индексом.

Оба фактора ключевые для Intel, но совсем не потому, что на пятки наступает AMD с ее Ryzen и Threadripper, а потому, что рынок действительно заждался чего-то нового.

К уже представленной передовой архитектуре Kaby Lake процессор Intel Core i9-7900X не попадает по причине шага назад для ЦП, выпущенных Intel для энтузиастов, мы уже привыкли к этому.

Но дабы не сгущать тучи над самой быстрой системой на чипсете Х299, к Skylake-X добавили четырехъядерные Kaby Lake-X. В самих Skylake-Х, а они, как и прежде, являются частью серверной стратегии Intel, произошла ребалансировка кэшей, замена кольцевой шины и другие изменения.

Начать стоит с причин отказа от кольцевой шины. Тут и далее мы будем говорить от лица Intel, давая ответ на вопрос «Почему?» Не секрет, что продолжительное время компания наращивала количество ядер в серверных процессорах, и рано или поздно топология кольца стала бы узким местом. Но брать и отказываться от быстрой «карусели» в угоду чему-то новому было сложно. При проектировке учли особенности прочих вариантов и пришли к матричной системе.

Это усложнило задачу инженерам и добавило не один лишний миллион транзисторов в процессор, и все ради желания поместить на один кристалл больше ядер. Мало того, если вы представили мысленно, как работает такая система, то для понимания поясним, что в каждой точке-остановке теперь есть и интерфейс, и роутер, управляющий данными. Иными словами, потенциально матрица позволит нарастить количество ядер, и чем их больше, тем выгоднее становится использование новой системы коммуникации.

За кадром остается вопрос процента выхода годных кристаллов при постоянном росте площади. Не окажется ли подход с одним глобальным хабом выгоднее и дешевле, чем использование матричной шины?

Наиболее быстрый процессор для энтузиастов на архитектуре Broadwell нес десять ядер, а серверный вариант оснащался аж двадцать двумя. Напомню, что именно ядро Broadwell было самым быстрым в пересчете на один мегагерц частоты. Естественно, Intel Core i7-6950X получился очень шустрым, но при этом плохо разгонялся. Среднестатистический разгон лежал в пределах 4.0-4.2 ГГц.

В его защиту скажу, что этого хватало для решения широкого спектра задач. При этом Core i7-6950X нельзя было назвать прожорливым или очень горячим процессором. Второй негативный фактор – цена. Осилить покупку топового представителя Broadwell при стоимости $1723 мог далеко не каждый богатый пользователь. Так что если спрос и был, то исключительно со стороны преданных фанатов.

Пришедшие на смену Broadwell-Е процессоры Skylake-X по совокупным характеристикам мало чем отличались: количество ядер осталось прежним, частота возросла с 3.0/3.5/4.0 ГГц до 3.3/4.0/4.5 ГГц. Но при этом объем кэш-памяти второго уровня вырос с 2.5 Мбайт до 10 Мбайт (и она стала почти в два раза медленнее), объем кэш-памяти третьего уровня, наоборот, уменьшился с 25 Мбайт до 13.75 Мбайт (а сама она стала на 40% быстрее), добавилась поддержка AVX512.

Пока будут доступны только решения с шестью, восемью и десятью ядрами. Теоретически в будущем за те же деньги ($1723) мы получим шестнадцатиядерный процессор, но когда это произойдет – неизвестно.

Технические характеристики

Модель	Тактовая частота, ГГц	Тактовая частота, ГГц (Turbo)	Число ядер	Число потоков	Кэш-память L1, Мбайт	Кэш-память L2, Мбайт	Кэш-память L3, Мбайт	Макси- мальная расчетная мощность, Вт	Рекомен- дованная стоимость, $
AMD Ryzen 7 1800X	3.6	4.0	8	16	0.7	4	16	95	399
Intel Core i9-7900X	3.3	4.3	10	20	0.6	10	13.75	140	989
Intel Core i7-6950X	3.0	3.5	10	20	0.6	2.5	25	140	1 723

Тестовый стенд

Тестовая конфигурация №1 (Intel Kaby Lake-X/Skylake-X)

Материнская плата: ASUS Prime X299-Deluxe (Intel X299, LGA 2066);
Оперативная память:

DDR4 Corsair Vengeance LPX, 4 х 4 Гбайт, 2800 МГц 16-18-18-36-2T;
DDR4 G.Skill F4-3600C17D, 2 x 4 Гбайт, 2133 МГц 17-18-18-38-1T @ 3333 МГц 17-18-18-38-1T;

Накопители:

SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;

Intel Core i9-7900X 3.3 ГГц, Turbo Boost до 4.5 ГГц, десять ядер, двадцать потоков;
Intel Core i7-7740X 4.3 ГГц, Turbo Boost до 4.5 ГГц, четыре ядра, восемь потоков;
Intel Core i9-7900X @ 4.0 ГГц, 40 x 100 МГц, десять ядер, двадцать потоков;
Intel Core i9-7900X @ 4.5 ГГц, 45 x 100 МГц, десять ядер, двадцать потоков;
Intel Core i7-7740X @ 4.5 ГГц, 45 x 100 МГц, четыре ядра, восемь потоков.

Тестовая конфигурация №2 (Intel Kaby Lake/Skylake)

Материнская плата: ASUS Maximus IX Formula (Intel Z270, LGA 1151);
Система охлаждения: система водяного охлаждения;
Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
Оперативная память: DDR4 G.Skill F4-3600C17D, 2 x 4 Гбайт, 2133 МГц 17-18-18-38-1T @ 3333 МГц 17-18-18-38-1T;
Видеокарта: Nvidia GeForce GTX 1060;
Накопители:

SSD Samsung 840 Evo, 240 Гбайт;
SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;

Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Процессоры и режимы их работы:

Intel Core i7-7700K 4.2 ГГц, Turbo Boost до 4.5 ГГц, четыре ядра, восемь потоков;
Intel Core i5-7600K 3.8 ГГц, Turbo Boost до 4.2 ГГц, четыре ядра, четыре потока;
Intel Core i7-6700K 4.0 ГГц, Turbo Boost до 4.2 ГГц, четыре ядра, восемь потоков;
Intel Core i7-7700K @ 4.5 ГГц, 45 x 100 МГц, четыре ядра, восемь потоков;
Intel Core i5-7600K @ 4.5 ГГц, 45 x 100 МГц, четыре ядра, четыре потока;
Intel Core i7-6700K @ 4.5 ГГц, 45 x 100 МГц, четыре ядра, восемь потоков.

Тестовая конфигурация №3 (Intel Broadwell-E)

Материнская плата: ASUS X99-Deluxe II (Intel X99, LGA 2011-3);
Система охлаждения: система водяного охлаждения;
Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
Оперативная память: DDR4 Corsair Vengeance LPX, 4 х 4 Гбайт, 2800 МГц 16-18-18-36-2T;
Видеокарта: Nvidia GeForce GTX 1060;
Накопители:

SSD Samsung 840 Evo, 240 Гбайт;
SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;

Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Процессоры и режимы их работы:

Core i7-6950X 3.0 ГГц, Turbo Boost до 4.0 ГГц, десять ядер, двадцать потоков;
Core i7-6950X @ 4.0 ГГц, 40 x 100 МГц, десять ядер, двадцать потоков.

Тестовая конфигурация №4 (AMD Ryzen)

Материнская плата: ASUS ROG Crosshair VI Hero (AMD X370, Socket AM4);
Система охлаждения: система водяного охлаждения;
Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
Оперативная память: DDR4 Geil Evo X, 2 x 8 Гбайт, 2133 МГц 17-18-18-38-1T @ 3200 МГц 17-18-18-38-1T;
Видеокарта: Nvidia GeForce GTX 1060;
Накопители:

SSD Samsung 840 Evo, 240 Гбайт;
SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;

Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Процессоры и режимы их работы:

AMD Ryzen 7 1800X 3.6 ГГц, Turbo Boost до 4.0 ГГц, восемь ядер, шестнадцать потоков;
AMD Ryzen 7 1800X @ 4.0 ГГц, 40 x 100 МГц, восемь ядер, шестнадцать потоков;
AMD Ryzen 5 1600X 3.6 ГГц, Turbo Boost до 4.0 ГГц, шесть ядер, двенадцать потоков;
AMD Ryzen 5 1600X @ 4.0 ГГц, 40 x 100 МГц, шесть ядер, двенадцать потоков;
AMD Ryzen 5 1400 3.6 ГГц, Turbo Boost до 4.0 ГГц, четыре ядра, восемь потоков;
AMD Ryzen 5 1400 @ 3.9 ГГц, 39 x 100 МГц, четыре ядра, восемь потоков.

Частота памяти и тайминги

Intel Core i7-7700K @ 4.5	3333 МГц 17-18-18-38-1T
Intel Core i7-7700K	2133 МГц 17-18-18-38-1T
Intel Core i5-7600K @ 4.5	3333 МГц 17-18-18-38-1T
Intel Core i5-7600K	2133 МГц 17-18-18-38-1T
Intel Core i7-6700K @ 4.5	3333 МГц 17-18-18-38-1T
Intel Core i7-6700K	2133 МГц 17-18-18-38-1T
AMD Ryzen 7 1800X @ 4.0	3200 МГц 17-17-17-37-1Т
AMD Ryzen 7 1800X	2133 МГц 17-17-17-37-1Т
AMD Ryzen 5 1600X @ 4.0	3200 МГц 17-17-17-37-1Т
AMD Ryzen 5 1600X	2133 МГц 17-17-17-37-1Т
AMD Ryzen 5 1400 @ 3.9	3200 МГц 17-17-17-37-1Т
AMD Ryzen 5 1400	2133 МГц 17-17-17-37-1Т
Intel Core i7-6950X @ 4.0	2800 16-18-18-36-2T
Intel Core i7-6950X	2800 16-18-18-36-2T
Intel Core i7-7740X @ 4.5	3333 МГц 17-18-18-38-1T
Intel Core i7-7740X	2133 МГц 17-18-18-38-1T
Intel Core i9-7900X @ 4.5	2800 16-18-18-36-2T
Intel Core i9-7900X @ 4.0	2800 16-18-18-36-2T
Intel Core i9-7900X	2800 16-18-18-36-2T

Энтузиастов и любителей игровых приложений компания анонсировала выход нового поколения процессоров Core. Девятая серия, как и предыдущее поколение, разработано на основе 14-нм техпроцесса, предлагает улучшенные возможности для разгона и обладает обширным функционалом.

Кроме 9-го поколения Core, компания анонсировала и другие новинки. Обновления коснулись известных и востребованных на рынке линеек i3, i5 и i7. Наиболее мощные и производительные процессоры i7-9700K получили 8 потоков обработки данных и 8-ядерную структуру. Частота работы достигла 3,6 ГГц, а при активации boost-режима – 4,9 ГГц. Следующий по характеристикам i5-9600K получил 6 потоков и столько же ядер. Базовая и boost-частота работы составили 3,7 и 4,6 ГГц соответственно.

Особенности процессоров 9-го поколения

В основу процессоров Core девятой линейки вошли кристаллы, устанавливаемые еще на пятом поколении Broadwell, начало производства которых датировано 2014 годом. Техпроцесс имеет обозначение 14-нм++. Появление на рынке технологии 10-нм планируется в 2019 году.

Особенностями новой линейки Core являются:

Наличие 8 ядер и 16 потоков обработки данных, что позволяет считать одним из лучших процессоров для геймеров.
Базовая частота достигает 3,6 ГГц, разогнать процессор можно до 5 ГГц.
Использование инновационных разработок позволило реализовать защиту от уязвимостей и на аппаратном уровне.
По сравнению с предыдущими линейками, Core i9 работает на 14-нм++ техпроцессе, что дает определенные преимущества в обработке больших потоков данных.
Компания Intel предлагает более демократичные цены на новую линейку, про сравнению с анонсированными моделями Core X.
Поддержка памяти стандарта DDR4 объемом до 2666 МГц реализована на всех моделях серии.
Процессоры Core i9 работают с технологией AVX2 и обеспечивают поддержку до 40 линий стандарта PCI-E.

В розничной продаже процессоры нового поколения появились в октябре 2018 года. В соответствии с ценовой политикой Intel, стоимость i9, i7 и i5 составляет 488, 373 и 262 доллара. Для геймеров выход новой серии оборудования станет настоящим подарком, так как возможности по обработке игровых приложений существенно улучшились. Также процессоры будут востребованы у пользователей, работающих с большими объемами данных и предъявляющими высокие требования к технике. Компания Intel не собирается останавливаться на достигнутом и планирует в 2019 году выход новой линейки.

Обновление интеловской HEDT-платформы было запланировано уже очень давно. Ещё год назад, когда компания выпускала свои процессоры Broadwell-E, было известно, что они приходят всего на год и этим летом им на смену должны прийти более новые Skylake-X. Однако ничего особенно интересного от этого события не ожидалось. Примечательным в планирующемся анонсе было разве только то, что компания Intel собиралась сократить существующий архитектурный разрыв между массовыми и высокопроизводительными чипами и выпустить в рамках новой версии HEDT-платформы не только CPU, базирующиеся на дизайне Skylake (который был представлен ещё летом 2015 года), но и чипы с наиболее свежей архитектурой Kaby Lake. Впрочем, многоядерные процессоры для настольных систем должны были выйти лишь в семействе Skylake-X, а семейство Kaby Lake-X должно было включать лишь дополнительные и второстепенные четырёхъядерные чипы, по сути являющиеся аналогами массовых Kaby Lake для платформы LGA1151.

Таким образом, с точки зрения энтузиастов, платформа HEDT должна была продолжить своё планомерное движение привычным курсом: немного больше ядер, немного выше частоты, чуть иной сокет, немного возросшие цены и т. п. И мы нисколько не сомневаемся, что всё бы так и было, если бы этой весной не случился Ryzen. Новая архитектура, которую представила AMD, получалась настолько удачной, а ценовая политика этой компании оказалась настолько дерзкой, что Intel попросту не смогла оставить поползновения конкурента без какого-либо ответа. Тем более что AMD к тому же объявила о проекте Threadripper, в котором было заложено намерение посягнуть на святая святых - сегмент высокопроизводительных платформ с многоядерными процессорами, где Intel давно считала себя единственным и неповторимым игроком.

В результате новые процессоры Skylake-X, о которых мы ведём речь сегодня, получили два принципиально важных неожиданных изменения.

Первое: Intel решила не сдерживать себя в увеличении числа процессорных ядер, и в рамках новой платформы ожидаются десктопные CPU с 12, 14, 16 и 18 ядрами. Это значит, что впервые Intel будет предлагать энтузиастам не только адаптированные версии серверных процессоров Skylake-SP, основанные на самом простом варианте полупроводникового кристалла LCC (Low Core Count), но и процессоры на кристалле средней сложности HCC (High Core Count), что позволит более уверенно адресовать платформу HEDT аудитории профессионалов - создателям видеоконтента, моделлерам и разработчикам, работающим со сверхвысокими разрешениями и виртуальной реальностью.

Второе же изменение ещё более поразительно и касается ценовой политики. Процессоры Skylake-X стали значительно дешевле своих предшественников. Если в семействе Broadwell-E десятиядерный процессор стоил $1 723, то аналогичный по количеству ядер Skylake-X обойдётся всего в $999. Подобные изменения касаются и остальных представителей модельного ряда. В целом если раньше цены на старшие процессоры HEDT-класса формировались по принципу «$170 за ядро», то теперь для многоядерных Skylake-X будет действовать куда более либеральное правило «$100 за ядро».

В конечном же итоге новое воплощение HEDT-платформы становится более доступным и более приближенным к конечному пользователю. Число сценариев, где эта платформа может найти применение, возрастает, а входной порог понижается. Иными словами, процессоры Skylake-X и Kaby Lake-X уже не кажутся столь элитарными и статусными продуктами. Очевидно, что число желающих приобрести именно их, а не флагманские LGA1151-чипы, будет явно больше, чем раньше. И в этом обзоре мы подробнее познакомимся с новой HEDT-платформой и десятиядерным процессором Core i9-7900X - старшим на ближайшую пару месяцев вариантом Skylake-X, который уже через неделю появится на прилавках магазинов.

⇡ Процессоры Skylake-X: общие сведения

Новая HEDT-платформа компании Intel носит кодовое имя Basin Falls и представляет собой гораздо более комплексный и масштабируемый продукт, нежели высокопроизводительные платформы прошлых поколений, которые использовали процессорные разъёмы LGA2011 и LGA2011-3.

Ранее модельный ряд в каждом поколении HEDT-платформы включал всего лишь по три-четыре CPU, число ядер у которых различалось не более чем в полтора-два раза. Теперь же процессоров, совместимых с платформой Basin Falls, будет не менее девяти, причём разница в количестве ядер между самым простым и самым навороченным чипом будет более чем четырёхкратной. На этом фоне совершенно неудивительно, что новые HEDT-процессоры подразделяются на три группы, различающиеся по дизайну и архитектуре, но совместимые с одним и тем же процессорным гнездом LGA2066.

	Ядра/ потоки	Базовая частота, ГГц	Турбо-режим, ГГц	Turbo Boost Max 3.0, ГГц	L3-кеш, Мбайт	Линии PCI Express 3.0	Каналы памяти	Частота памяти	TDP, Вт	Цена
Skylake-X (HCC)
Core i9-7980XE	18/36	?	?	?	?	44	?	?	?	$1999
Core i9-7960X	16/32	?	?	?	?	44	?	?	?	$1699
Core i9-7940X	14/28	?	?	?	?	44	?	?	?	$1399
Skylake-X (LCC)
Core i9-7920X	12/24	?	?	?	?	44	?	?	?	$1199
Core i9-7900X	10/20	3,3	4,3	4,5	13,75	44	4	DDR4-2666	140	$999
Core i7-7820X	8/16	3,6	4,3	4,5	11	28	4	DDR4-2666	140	$599
Core i7-7800X	6/12	3,5	4,0	Нет	8,25	28	4	DDR4-2400	140	$389
Kaby Lake-X
Core i7-7740X	4/8	4,3	4,5	Нет	8	16	2	DDR4-2666	112	$339
Core i5-7640X	4/4	4,0	4,2	Нет	6	16	2	DDR4-2666	112	$242

Пара наиболее простых чипов, Core i7-7740X и Core i5-7640X, располагает четырьмя ядрами с поддержкой технологии Hyper-Threading или без неё и относится к классу Kaby Lake-X. Они представляют собой на 100-200 МГц более быстрые аналоги Core i7-7700K и Core i5-7600K, перенесённые на другой сокет. Никакой разницы в архитектуре и в удельной производительности здесь нет, однако за счёт более либерального теплового пакета, намертво заблокированного графического ядра и изменений в схеме питания, возможно, некоторые улучшения произойдут в разгонном потенциале.

Мы подробно рассмотрим свойства представителей серии Kaby Lake-X в одном из следующих обзоров, благо их продажи должны начаться одновременно со Skylake-X в самое ближайшее время. Однако следует иметь в виду, что из-за особенностей своего происхождения Kaby Lake-X кажутся на фоне Skylake-X откровенно ущербными предложениями не только из-за небольшого числа ядер. В них также используется упрощённый двухканальный контроллер памяти и контроллер PCI Express, поддерживающий лишь шестнадцать линий. А это значит что, хотя Kaby Lake-X и предназначены для эксплуатации в составе платформы Basin Falls, реализовать существенную часть её ключевых преимуществ они не дадут.

Гораздо больший интерес для энтузиастов высокой производительности представляют процессоры Skylake-X: они позволяют использовать все возможности платформы Basin Falls в полной мере и могут рассматриваться как полноценные наследники прошлого поколения HEDT-чипов, Broadwell-E. Однако в поколении Skylake-X подход Intel под влиянием активных действий конкурента претерпел некоторые изменения, и новинки, относящиеся к этому классу, разделились на две группы: процессоры с относительно небольшим числом ядер и процессоры - многоядерные монстры.

Стандартная стратегия, которую микропроцессорный гигант всегда использовал при создании потребительских чипов для верхнего рыночного сегмента, заключалась в том, чтобы приспособить для таких нужд варианты серверных процессоров с относительно небольшим числом ядер, выпускаемые на основе полупроводниковых кристаллов LCC. И эта стратегия успешно работала на протяжении нескольких последних лет. Так, серверные процессоры традиционно подразделяются на три класса, для каждого их которых разрабатывается собственный дизайн полупроводникового кристалла: LCC (Low Core Count), HCC (High Core Count) и XCC (Extreme Core Count). В поколении Broadwell-EP к первому классу относились чипы с числом ядер до десяти, соответственно старшие потребительские LGA2011-3 CPU - это десятиядерники. В поколении Skylake-SP кристалл LCC получил уже двенадцать ядер. И вполне закономерно, что процессоры Skylake-X, которые были запланированы для платформы Basin Falls изначально, должны были получить от шести до двенадцати ядер.

Таким образом, все Skylake-X с числом ядер от шести до двенадцати и поддержкой технологии Hyper-Threading - это совершенно традиционные высокопроизводительные чипы для настольных компьютеров. Они основываются на одном и том же 14-нм 12-ядерном полупроводником кристалле LCC с микроархитектурой Skylake, в котором для формирования тех или иных моделей CPU может быть отключено до шести ядер. Кроме того, дифференциация в ряду таких процессоров происходит и по числу линий PCI Express, поддерживаемых встроенным в CPU контроллером. Старшие модели с десятью и двенадцатью ядрами предлагают 44 линии PCI Express, в то время как у процессоров с шестью и восемью ядрами контроллер PCI Express поддерживает только 28 линий.

Кристалл LCC: 12 ядер, площадь 325 мм 2

Зато все варианты Skylake-X, основанные на кристалле LLC, имеют сравнительно высокие тактовые частоты. Тепловой пакет таких процессоров установлен в типичные для HEDT-платформы 140 Вт, но их частоты по сравнению с Broadwell-E заметно увеличены. Десятиядерный Core i9-7900X имеет базовую частоту 3,3 ГГц и может разгоняться в турборежиме до 4,3 ГГц; базовая частота восьмиядерного Core i7-7820X установлена в 3,6 ГГц с аналогичным турборежимом на уровне 4,3 ГГц, а паспортная частота шестиядерного Core i7-7800X равна 3,5 ГГц с возможностью автоматического разгона при невысокой нагрузке до 4,0 ГГц. Полные паспортные характеристики двенадцатиядерного Core i9-7920X пока не названы - этот процессор должен выйти только через пару месяцев.

Стоит обратить внимание и ещё на один интересный момент. С появлением платформы Basin Falls в ассортименте Intel появляются процессоры с именем Core i9. Таким образом Intel решила подчеркнуть элитарность отдельных моделей Skylake-X, которые, по всей видимости, будут напрямую противопоставляться AMD Threadripper. Но пока принцип присвоения имени Core i9 чисто формальный. Его получают процессоры с более чем 10 ядрами и 44 линиями PCI Express. А это значит, что до запланированного на август выхода 12-ядерника в линейке Skylake-X будет только один Core i9 - десятиядерный тысячедолларовый Core i9-7900X.

Но кстати говоря, не факт, что с выходом 12-ядерного Core i9-7920X текущий субфлагман Core i9-7900X на его фоне померкнет. То, что Intel не выпустила свой двенадцатиядерник вместе с остальными процессорами Skylake-X на кристалле LLC, связано с тем, что компания пока не может решить, сделать его более экономичным или более скоростным. В теории платформа LGA2066 поддерживает процессоры с типичным тепловыделением до 165 Вт, что позволяет установить частоты Core i9-7920X на достаточно высокой отметке, но Intel не хочет прибегать к этой мере во избежание проблем несовместимости с материнскими платами и системами охлаждения, которые наверняка могут возникнуть из-за того, что столь горячих процессоров компания ещё не выпускала. Поэтому и было решено выдержать некоторую паузу, в течение которой инженеры Intel надеются понять, насколько впечатляющей получится HEDT-платформа у компании AMD.

К тому же у Intel заготовлено ещё одно мощное средство, которое она может противопоставить HEDT-процессорам AMD, - чипы Skylake-X, базирующиеся на кристалле HCC. Этот кристалл имеет в своём составе 18 ядер и в перспективе позволит выпустить три дополнительные версии Core i9 с 14, 16 и 18 ядрами. Точные характеристики этих моделей по понятным причинам пока не определены, да и их выход запланирован лишь на октябрь. Однако, Intel уже сейчас хочет закрепить за собой звание производителя HEDT-процессоров с наибольшим числом ядер, оставляя, тем не менее, некоторое пространство для манёвра с частотами и тепловыделением.

Кристалл HCC: 18 ядер, площадь 484 мм 2

В конечном итоге платформа Basin Falls выглядит заметным шагом вперёд. Skylake-X по сравнению с Broadwell-E получили внушительный и разносторонний набор улучшений. Начиная с того, что новые процессоры предлагают существенно возросшее число ядер и заметно поднявшиеся рабочие частоты, причём делают это при попутном снижении цены. И заканчивая тем, что в Skylake-X реализован более мощный четырёхканальный контроллер памяти с официальной поддержкой DDR4-2666, а также контроллер PCI Express 3.0 с увеличенным на четыре штуки числом линий. Попутно не стоит забывать и о новой микроархитектуре Skylake, которая сама по себе содержит целый ряд оптимизаций, позволяющих поднять удельную производительность при неизменной частоте.

И здесь нужно подчеркнуть ещё одну важную деталь. Микроархитектура ядер новых процессоров Skylake-X не просто повторяет привычную микроархитектуру Skylake образца 2015 года. В новых HEDT-продуктах добавлены дополнительные улучшения, про которые мы подробно расскажем ниже. В их числе: поддержка 512-битных векторных инструкций AVX-512, изменение подсистемы кеш-памяти, изменение топологии межъядерных соединений и новая версия технологии Turbo Boost Max 3.0, позволяющая поднимать частоты избранной пары ядер процессора до 4,5 ГГц.

⇡ Набор системной логики Intel X299 и LGA2066-материнские платы

Вместе с новыми процессорами Skylake-X и Kaby Lake-X компания Intel выводит на рынок и ответную часть платформы Basin Falls - новый набор системной логики X299. Впрочем, утверждать, что этот чипсет такой же новаторский, как сопутствующие ему процессоры, мы бы не стали. Если говорить о нём в двух словах, то следует сказать, что X299 приносит в HEDT-платформу лишь те возможности, которые уже давно стали стандартными для LGA1151-систем. Однако и такое изменение не стоит недооценивать. Чипсеты для LGA2011- и LGA2011-3-систем были гораздо менее функциональны. И если X299 сравнивать с X99, а не с Z270, то прогресс становится очевиден.

Главных перемен две. Во-первых, X299 получил стандартную HSIO-топологию (High-Speed IO). Это значит, что новый набор логики подобен PCIe-коммутатору: в нём есть 30 высокоскоростных портов, которые производители материнских плат могут гибко сконфигурировать под свои нужды и получить в конечном итоге необходимое число линий PCI Express 3.0, а также USB 3.0- и SATA 3.0-портов. Во-вторых, изменилась шина, по которой чипсет общается с процессором. Если в X99 для этих целей применялась шина DMI 2.0, то X299 перешёл на вдвое более скоростную шину DMI 3.0, во многом аналогичную PCI Express 3.0 x4.

Высокоскоростные порты чипсета позволяют получить из него в разных комбинациях до 24 линий PCI Express 3.0, до восьми портов SATA 3.0 и до десяти портов USB 3.0. Это почти эквивалентно возможностям Z270, и можно было бы подумать, что хаб X299 представляет собой вариацию набора логики от платформы LGA1151, но у X299 всё-таки есть уникальная черта - он поддерживает на пару SATA-портов больше. В остальном характеристики схожи. Причём это касается и того, что оба чипсета производятся по одному и тому же 22-нм техпроцессу, имеют одинаковое тепловыделение на уровне 6 Вт, и даже мало отличаются друг от друга внешне.

Честно говоря, от X299, который вместе с платформой Basin Falls приходит на сравнительно продолжительный срок, хотелось бы каких-то дополнительных возможностей, например поддержки USB 3.1 Gen 2 и WiFi, которая должна появиться уже в следующем поколении наборов логики для платформы LGA1151. Но ничего такого в X299 нет, и все подобные функции отданы на откуп производителям материнских плат, которые вновь будут вынуждены доукомплектовывать свои флагманские LGA2066-решения россыпью дополнительных контроллеров.

Зато в X299 есть поддержка накопителей Intel Optane и всех прочих функций, реализуемых через драйвер Intel RST 15. Это, в частности, означает, что из PCIe-накопителей, подключённых к чипсету, можно формировать RAID-массивы уровней 0, 1 и 5. Причём число участников в таких массивах может доходить до трёх.

Впрочем, учитывая богатый набор линий PCI Express, имеющийся у процессора, производители материнских плат наверняка будут реализовывать M.2-слоты, подключённые напрямую к CPU. Специально для таких случаев в платформе Basin Falls имеется дополнительная уникальная функция VROC (Virtual RAID On CPU). Она позволяет объединять в RAID-массивы любое количество PCI Express-накопителей, подключённых напрямую к процессору. Правда, в этой технологии заложены некоторые обидные программные ограничения. Например, для активации режимов RAID, отличных от RAID 0, от пользователя потребуется специальный ключ, который будет необходимо приобретать отдельно.

Вместе с новым набором логики процессоры Skylake-X и Kaby Lake-X требуют и новый 2066-контактный разъём LGA2066 (Socket R4). Необходимость во внедрении нового сокета в данном случае обуславливалась переходом на DMI 3.0 и появлением в процессоре нескольких дополнительных линий PCI Express, поэтому совместимости между новыми HEDT-процессорами и предшествующими платформами с разъёмом LGA2011-3 нет и быть не может.

Тем не менее по внешнему виду и габаритам LGA2066 почти не отличается от LGA 2011-3. И даже более того, Intel удалось сохранить полную совместимость со старыми системами охлаждения. Способ крепления кулеров к сокету остался таким же, как и раньше, не изменилось и расположение монтажных отверстий. Соответственно, старые кулеры для Haswell-E и Broadell-E подойдут для новых процессоров Skalake-X и Kaby Lake-X без каких-либо ограничений.

Поскольку процессоры Kaby Lake-X и Skylake-X очень серьёзно различаются по характеристикам, в том числе по числу процессорных линий PCI Express и числу каналов памяти, платформе LGA2066 свойственна гибкость, которая ранее ещё не встречалась. Согласно требованиям Intel к материнским платам с разъёмом LGA2066, все они обязаны поддерживать полную линейку LGA 2066-процессоров без каких-либо исключений. Это значит, что типовая LGA2066-плата должна позволять строить конфигурации как с двухканальной, так и с четырёхканальной подсистемой памяти, а также с 16, 28 или 44 линиями PCI Express, идущими от CPU.

И это на самом деле - далеко не простая задача, решение которой приводит к тому, что покупатели недорогих LGA2066-процессоров будут вынуждены переплачивать за возможности, которыми они, скорее всего, пользоваться никогда не будут. Хотя мы и не исключаем, что в продаже могут появиться платы, оптимизированные под младшие LGA2066-процессоры и имеющие сокращённое число слотов DIMM и PCI Express, в большинстве случаев ситуация, скорее всего, будет складываться так, что при установке Kaby Lake-X часть слотов на материнской плате будет оказываться недоступна для использования.

Что-то подобное будет происходить при установке Kaby Lake-X и младших версий Skalake-X не только со слотами DIMM, но и с процессорными слотами PCI Express. Часть из них может отключаться, а другая часть - переходить в более «слабые» скоростные режимы.

⇡ Новое в Skylake-X

Новая архитектура кеш-памяти

Процессоры Skylake-X нельзя рассматривать как простой перенос хорошо знакомой микроархитектуры Skylake на многоядерный дизайн. За прошедшие с момента её появления два года инженеры Intel провели определённую работу и внесли некоторые изменения в изначальный проект. Поэтому процессоры Skylake-X можно считать носителями обновлённой версии базовой микроархитектуры, что в конечном итоге наделяет их несколько отличающейся удельной производительностью (в пересчёте на частоту). И самое главное усовершенствование касается переделки подсистемы кеш-памяти с целью повышения эффективности её работы.

В HEDT-процессорах прошлых поколений (так же как и в Xeon) архитектура кеш-памяти предполагала выделение на каждое ядро собственных L1- и L2-кешей и наличие единого на все ядра L3-кеша, который был инклюзивным и имел внушительный объём. Это означало, что все данные, которые находились в L2-кеше, дублировались и в L3, однако, если данные из L2-кеша вытеснялись, они всё ещё оставались доступны в L3. Такая схема работы была достаточно выгодна, и её эффективность во многом поддерживалась правильно подобранным соотношением между объёмами кеш-памяти разных уровней. В то время как L2-кеш имел ёмкость 256 Кбайт, объём кеша третьего уровня формировался из расчёта от 1,5 до 2,5 Мбайт на ядро. В результате, несмотря на затратный инклюзивный алгоритм, L3 сохранял достаточно места для независимой работы с данными.

Однако в Skylake-X баланс было решено изменить. Учитывая, что L2-кеш имеет гораздо лучшие показатели латентности, и его вместимость сильнее сказывается на производительности, в новых процессорах его объём было решено увеличить до 1 Мбайт, то есть в четыре раза. При этом, чтобы не выходить за рамки приемлемого транзисторного бюджета, сделано это было одновременно с уменьшением разделяемого между ядрами L3-кеша, объём которого в Skylake-X теперь определяется из расчёта 1,375 Мбайт на ядро.

Попутно, чтобы сохранить эффективность L3-кеша при серьёзном уменьшении объёма, был изменён алгоритм его функционирования. Теперь этот кеш не инклюзивный, и более того - он виктимный. Это значит, что L3-кеш наполняется исключительно за счёт вытеснения данных из L2, и механизмы предварительной выборки данных на него не распространяются. В конечном итоге это значит, что, в то время как эффективный суммарный размер кеш-памяти у процессоров Haswell-E и Broadwell-E составлял 2,5 Мбайт на ядро, у Skylake-X он остался почти таким же - 2,375 Мбайт на ядро. Однако система кеширования Skylake-X должна обеспечивать в среднем меньшие задержки, поскольку существенная часть кеш-памяти - второго уровня, для которой характерна небольшая латентность.

Подробнее структура кеш-памяти Skylake-X описана в таблице:

При этом L3-кеш процессоров Skylake-X явно стал хуже и по алгоритму работы, и по ассоциативности (то есть по эффективности), и по объёму, и даже по частоте работы. Однако всё это, по мнению инженеров Intel, должно компенсироваться более вместительным L2-кешем с вдвое более высокой ассоциативностью. Согласно выкладкам, представленным разработчиками, расширение размера L2-кеша в четыре раза удваивает вероятность нахождения в нём необходимых процессору данных. А это, в свою очередь, снижает простои исполнительного конвейера и, согласно мнению инженеров Intel, повышает удельную производительность на дополнительные 5-10 процентов. Таким образом, благодаря изменениям в подсистеме кеш-памяти процессоры Skylake-X должны превосходить привычные Skylake-S и Kaby Lake-S даже на однопоточной нагрузке.

Впрочем, прежде, чем принимать такие утверждения на веру, давайте посмотрим, как обстоит дело с реальной латентностью подсистемы кеш-памяти в процессорах Broadwell-E и Skylake-X. Для этого с помощью тестового пакета SiSoft Sandra мы измерили реальную латентность при обращении процессоров к блокам данных различного размера. Оба процессора, участвующие в тесте, работали на одинаковой 4-гигагерцевой частоте и были укомплектованы четырёхканальной DDR4-3000 SDRAM с CAS Latency 15.

Откровенно говоря, ситуация с реальной латентностью подсистемы кеш-памяти Skylake-X смотрится не слишком воодушевляюще. Старые процессоры Broadwell-E почти всегда обеспечивают более низкое время доступа к данным, за исключением случая, когда у них они не умещаются в L2-кеш, но влезают в него у Skylake-X. Поэтому правоту утверждений Intel можно подвергнуть сомнению. Кажется несколько неправдоподобным, что демонстрируемого выигрыша в латентности будет достаточно для того, чтобы Skylake-X смогли получить какое-то преимущество в производительности в реальных приложениях.

Однако справедливости ради стоит отметить более высокую практическую пропускную способность подсистемы кеш-памяти Skylake-X, что может служить некоторой компенсацией в ситуации с задержками.

Особенно радует на фоне высокой латентности пропускная способность L3-кеша. Вместе с пересмотром его архитектуры инженеры Intel смогли добиться существенного увеличения и полосы пропускания. Почему так произошло, станет понятно из следующего раздела.

⇡ Изменения в топологии межъядерных соединений

Вместе с изменением в системе кеширования компания Intel полностью переделала схему, которая применяется для организации межъядерного взаимодействия. Напомним, со времён Sandy Bridge для соединения процессорных ядер и обмена данными с L3-кешем и контроллером памяти в процессорах Intel использовалась основанная на протоколе QPI двунаправленная 256-битная кольцевая шина. И до тех пор, пока процессоры содержали не слишком большое число ядер, такой подход был очень эффективен. Достаточно простое схемотехническое решение действительно позволяло добиваться передачи данных с минимальными задержками.

Однако с ростом числа ядер маршруты на пути данных начали удлиняться, и это стало вызывать серьёзные проблемы. Для обеспечения слаженной работы многоядерных процессоров Intel даже пришлось перейти к схеме с разделением ядер на два кластера и внедрением двух кольцевых шин, связанных между собой двумя буферизирующими мостами. Но такое соединение ядер, контроллеров памяти и контроллеров ввода-вывода внутри процессора уже не могло похвастать былой эффективностью. В случае если возникала необходимость в передаче данных между точками, находящимися в различных кластерах, латентности сильно страдали. И в конечном итоге Intel пришла к ситуации, когда кольцевая шина стала препятствием на пути увеличения пропускной способности и снижения задержек при внутрипроцессорных операциях с данными.

Поэтому в серверных процессорах Skylake-SP (и родственных с ними HEDT-процессорах Skylake-X), где число ядер может достигать 28 штук, Intel перешла к иной схеме межъядерных соединений - ячеистой сети, которая уже хорошо обкатана в Intel Xeon Phi (Knights Landing). Число соединений в ней гораздо больше, поскольку все ядра на кристалле пронизаны сквозными горизонтальными и вертикальными линками. Но за счёт этого маршруты, необходимые для связи ядер и прочих функциональных узлов, заметно упрощаются, уменьшая латентности и уравнивая задержки, которые возникают при различных взаимодействиях внутри такой сети. Кроме того, такая сеть обеспечивает более высокую суммарную пропускную способность.

Данное изменение позволяет установить частоту этой сети ниже частоты кольцевой шины, сохранив при этом высокие показатели пропускной способности. А это значит, что новая ячеистая структура соединени не только хороша сбалансированностью и масштабируемостью, но и выигрывает с точки зрения потребления ресурсов.

Естественно, всё это важно в первую очередь для серверных процессоров с большим числом ядер, однако Skylake-X оказались заложниками ситуации: в них ячеистая сеть тоже заменила собой кольцевую шину. И в сравнительно простых случаях, когда число ядер не столь велико, латентности при межъядерном взаимодействии по сравнению с Broadwell-E ухудшились. Для проверки мы измерили латентности, возникающие при передаче данных от одного ядра к другому для десятиядерного Broadwell-E и Skylake-X. Оба процессора для чистоты эксперимента работали на одной и той же частоте 4,0 ГГц.

Как видно по иллюстрации, задержки при межъядерном взаимодействии у Skylake-X примерно в полтора раза выше. И это недвусмысленно говорит о том, что ячеистая сеть никакого выигрыша в случае десяти ядер не даёт, а напротив, только ухудшает ситуацию.

Хорошо заметным результатом произошедших перемен стали изменения в скорости работы подсистемы памяти. Поскольку контроллеры DDR4 в процессорах Intel связаны с ядрами посредством той же самой шины, что и ядра между собой, скорость работы подсистемы памяти напрямую связана с эффективностью схемы межъядерных соединений.

С помощью теста Cachemem из пакета AIDA64 мы измерили производительность подсистемы памяти, составленной из четырёх идентичных модулей DDR4-3000 SDRAM, у работающих на одинаковой частоте 4,0 ГГц процессоров Broadwell-E и Skylake-X, и диагноз подтвердился. Задержки внутри чипов нового поколения действительно стали выше.

Правда, справедливости ради стоит отметить тот факт, что вместе с латентностью выросла и практическая пропускная способность при чтении из памяти, что при потоковых операциях с большими объёмами данных может компенсировать возросшие задержки. Однако утешение это - достаточно слабое, поскольку в реальных задачах латентность подсистемы памяти оказывает на производительность весьма серьёзное влияние.

⇡ Поддержка инструкций AVX-512

Говоря о том, какие изменения в микроархитектуре Skylake приурочены к выходу высокопроизводительных процессоров Skylake-X, нельзя не упомянуть, что в них появилась поддержка нового набора векторных инструкций AVX-512. Впервые он был реализован в последнем поколении ускорителей вычислений Xeon Phi (Knights Landing), а теперь его поддержка добралась и до традиционных процессоров для серверов, рабочих станций и высокопроизводительных десктопов.

По сути набор AVX-512 представляет собой расширение векторных команд для операций с 512-битными векторами. В нём новые 512-битные регистры, новые упакованные форматы для целых и дробных чисел, а также разнообразные операции над ними. Важной особенностью режима AVX-512 выступает высокая скорость их выполнения: предполагается, что процессор может переходить с обычных 256-битных AVX-инструкций на 512-битные операции без снижения быстродействия. И этот факт позволяет Intel преподносить перспективный 18-ядерник как первый десктопный процессор с производительностью на уровне 1 Тфлопс.

Иными словами, введение AVX-512 позволяет удвоить производительность, однако речь здесь идёт исключительно о векторных операциях. При условии оптимизации под новые команды параллельные алгоритмы действительно могут исполняться на Skylake примерно вдвое быстрее, однако это, естественно, не распространяется на обычные вычисления общего назначения. Тем не менее вторгнуться на территорию, где ранее в расчётах применялись только видеокарты, процессоры Skylake-X вполне способны.

Стоит отметить, что появление в Skylake-X поддержки AVX-512 - не только усовершенствование, направленное на будущее. Некоторые существующие алгоритмы имеют нужные оптимизации уже сейчас и способны получать преимущество в производительности. К их числу, например, относится популярный кодер x264, в котором сообщество внедрило поддержку новых команд ещё в начале этого года.

Оценить же, насколько инструкции AVX-512 способны поднять производительность вычислительных алгоритмов в случае, близком к идеалу можно по синтетическому тесту Processor Multimedia из пакета SiSoft Sandra. Этот простой бенчмарк измеряет скорость построения множества Мандельброта с использованием различных наборов команд. С его помощью мы сравнили производительность десятиядерных Broadwell-E и Skylake-X, работающих на одинаковой частоте 4,0 ГГц.

Как видно по результатам, одно только использование 512-битных векторных инструкций позволяет ускорить вычисления на величину от 20 до 85 процентов. А если к этому прибавить прочие заложенные в Skylake-X архитектурные улучшения, то получается, что по удельной производительности этот CPU может превосходить Broadwell-E более чем в два раза.

⇡ Улучшенная технология Intel Turbo Boost Max 3.0

С выходом процессоров Broadwell-E компания Intel представила технологию Turbo Boost Max 3.0, эксплуатирующую тот факт, что ядра в многоядерном процессоре со сравнительно крупным полупроводниковым кристаллом могут существенно различаться по своему частотному потенциалу. Идея заключалась в том, что среди ядер процессора наверняка есть такое, которое может работать на более высокой частоте и при более низком напряжении, поэтому малопоточную нагрузку логично исполнять именно на нём.

Intel воплотила этот принцип через специальный драйвер, который переносил однопоточные приложения на такое предварительно отобранное для этих целей на этапе производство ядро. Производители материнских плат должны были через BIOS реализовать возможность повышения рабочей частоты этого единичного ядра на дополнительные несколько сотен мегагерц относительно значений, предусмотренных классической технологией Turbo Boost 2.0. В результате многоядерные процессоры Broadwell-E, имеющие относительно невысокие номинальные частоты, получали возможность решать однопоточные задачи с неплохой эффективностью.

В Skylake-X эта идея получила дальнейшее развитие. Теперь в процессоре для малопоточной нагрузки выбирается сразу два специальных ядра, что даёт возможность получать более высокую производительность при запуске сразу двух однопоточных приложений либо при работе в приложениях, которые могут использовать два ядра одновременно.

Правда, поплатиться за это пришлось допустимой в рамках Turbo Boost Max 3.0 прибавкой к частоте. Если в процессорах Broadwell-E данная технология могла поднимать частоту выбранного ядра на 200-500 МГц, то в Skylake-X дополнительное ускорение ограничивается лишь величиной 200 МГц.

Впрочем, связано это может быть и с тем, что в новом поколении HEDT-процессоров очень агрессивно проявляет себя и классическая технология Turbo Boost 2.0, оставляя для работы Turbo Boost Max 3.0 не слишком много свободного пространства.

⇡ Подробности о Core i9-7900X

Для тестирования компания Intel предоставила нам старший на данный момент процессор семейства Skylake-X, десятиядерный Core i9-7900X. Напомним, его продажи начнутся уже через неделю, а более мощные представители серии появятся только в августе (12-ядерные Skylake-X) или в октябре (14-, 16- и 18-ядерный Skylake-X).

Внешний вид LGA2066-процессора немного отличается от привычных очертаний LGA2013-3-процессоров, однако разница не кардинальная. Форма и размеры остались примерно теми же, фактически заметно выделяются лишь иначе оформленные края теплорассеивающей крышки.

Однако теперь эта крышка не припаивается к полупроводниковому кристаллу процессора, а контактирует с ним через термопасту.

В диагностической утилите CPU-Z новый Core i9-7900X выглядит не совсем очевидно.

Обратите внимание, утилита определяет этот процессор как Core i7-7900X, и это - не ошибка в программе. Такое наименование действительно зашито в самом процессоре в качестве идентификационной строки. Дело в том, что Intel решила использовать марку Core i9 совсем недавно, и разосланные обозревателям инженерные образцы содержат вариант названия, запланированный изначально.

В остальном все характеристики образца Core i7-7900X полностью соответствуют тому, как будут выглядеть серийные процессоры Core i9-7900X. Об этом, в частности, свидетельствует серийный степпинг ядра - H0.

Ситуация с реальными рабочими частотами Core i9-7900X складывается следующим образом:

При обычной многопоточной нагрузке на все ядра частота чаще всего находится на уровне 4,0 ГГц.
Если многопоточная нагрузка носит особенно ресурсоёмкий характер, например использует AVX-инструкции, частота может снижаться вплоть до 3,3-3,6 ГГц.
При однопоточной нагрузке частота под влиянием технологии Turbo Boost Max 3.0 может повышаться до обещанных 4,5 ГГц. Однако такой автоматический разгон наблюдается не всегда, а в ряде ситуаций частота при таких условиях достигает лишь 4,1 ГГц.

Тепловой режим процессора, функционирующего в номинале, никаких вопросов не вызывает, несмотря на замену припоя под процессорной крышкой полимерным термоинтерфейсом. При тестировании Core i9-7900X в LinX 0.7.2 (а эта версия уже имеет поддержку новых инструкций AVX-512) с использованием однобашенного кулера Noctua NH-U14S максимальные температуры по внутрипроцессорному датчику доходили лишь до 74 градусов, в то время как максимально допустимой температурой для Skylake-X считаются 105 градусов.

Всё это наводит на мысли, что интеловская термопаста в Skylake-X работает эффективнее, чем в LGA1151-процессорах. То ли изменился её состав, то ли роль играет заметно большая площадь полупроводникового кристалла, которая у LLC составляет примерно 325 мм 2 (против 122 мм 2 у четырёхъядерного Skylake-S).

В сравнении со своим предшественником, десятиядерным Broadwell-E, новый Core i9-7900X однозначно выигрывает в характеристиках.

	Core i7-6950X	Core i9-7900X
Кодовое имя	Broadwell-E	Skylake-X
Технология производства	14 нм, FinFET	14 нм, FinFET
Ядра/потоки	10/20	10/20
Технология Hyper-Threading	Есть	Есть
Базовая частота, ГГц	3,0	3,3
Максимальная частота в турборежиме, ГГц	3,5	4,3
Максимальная частота Turbo Boost Max 3.0, ГГц	4,0	4,5
Разблокированный множитель	Есть	Есть
TDP, Вт	140	140
L2-кеш, Кбайт	10 × 256	10 × 1024
L3-кеш, Мбайт	25	13,75
Число линий PCI Express 3.0	40	44
Поддержка DDR4 SDRAM	Четыре канала DDR4-2400	Четыре канала DDR4-2666
Расширения набора инструкций	SSE4.1/4.2, AVX 2.0	SSE4.1/4.2, AVX 2.0, AVX-512
Упаковка	LGA 2013-3	LGA 2066
Цена	$1 723	$999

С переходом на новую архитектуру рабочие частоты выросли на 10-30 процентов (в зависимости от режима), на официальном уровне появилась совместимость с DDR4-2666 SDRAM, добавилась поддержка AVX-512-инструкций, а также возрос объём кеш-памяти второго уровня. В минусе оказался лишь объём L3-кеша, который уменьшился почти вдвое. Впрочем, самое главное изменение обозначено в последней строке таблицы: десятиядерник теперь стоит на 42 процента дешевле.

В 2017 году мировой гигант по производству процессоров представил свой топовый процессор Intel Core i9. Это высокопроизводительный процессор, который предлагает пользователям беспрецедентную мощность. Компьютеры с процессором intel i9 – это отличное решение как для опытного геймера, так и для человека, который работает на специализированном программном обеспечении.

Ядер много не бывает

Линейка Core i7 могла похвастаться мощными процессорами, однако компания «Интел» решила на этом не останавливаться и создать процессоры, которые затмят даже i7. Так появилась линейка Core i9, к ключевым достоинствам которой можно отнести:

от 10 физических ядер и 20 потоков;
высокая тактовая частота и поддержка технологии Turbo Boost 3.0;
уровень кэш памяти L3 от 13,75 мегабайт;
поддержка четырехканального режима памяти;
увеличенное число линий PCI Express 3.0.

Подобные процессоры готовы раскрыть потенциал любой современной видеокарты Nvidia GeForce GTX 10-й серии. Это означает, что вы сможете опробовать любые современные игры в высоком разрешении и стабильными 60 кадрами в секунду (при условии достаточной производительности видеокарты). Также с такими процессорами вы сможете не только играть, но и параллельно осуществлять потоковое вещание, кодирование или запись игрового процесса.

Игровой компьютер i9 будет полезен не только геймерам. Для работы с графикой и видео часто требуется многопоточность, благодаря которой существенно ускоряется время рендеринга. Процессоры i9 в этом плане являются лучшими. Обширный каталог компьютеров на базе i9 вы найдете в нашем магазине.

Предлагаем лучшее

В ассортименте представлены компьютеры в различных ценовых категориях. Для геймеров имеются системы с топовыми видеокартами от Nvidia. Если вам необходим компьютер с i9 для работы в специализированном ПО, вы найдете сборки с большим объемом оперативной памяти и высокоскоростным накопителем SSD.

Одной из главных особенностей подобных процессоров является высокое тепловыделение. Справиться с ним способны только первоклассные системы воздушного охлаждения или водяное охлаждение. В зависимости от ваших средств и предпочтений, у нас вы сможете купить компьютер i9 как с одним типом охлаждения, так и с другим. Системы с жидкостью способны справиться с самыми горячими «камнями», а также отличаются низким уровнем шума.

Выбирайте профессионалов

Наш магазин специализируется на продаже первоклассных игровых систем способных демонстрировать максимальную производительность в играх и других ресурсоемких приложениях. Мы используем современные комплектующие от именитых брендов. Вы всегда можете изменить понравившуюся сборку под свои нужды благодаря удобному онлайн-конфигуратору нашего сайта. Магазин предоставляет компьютеры с предустановленным программным обеспечением и гарантию на каждый продукт.

Мощный игровой ПК с Core i9 – выбор настоящих геймеров, и купить такой компьютер вы можете в магазине «Эдельвейс». У нас клиенты найдут конкурентно-доступные цены, а также бесплатную консультацию.