Огляд і тестування процесора Intel Core i7-7820X: новий виток конкуренції
14-08-2017
Останні шість років платформа Intel HEDT (High-End DeskTop) дуже привільно почувалася на ринку високопродуктивних десктопних користувацьких систем через банальну відсутність конкурентів. Це дозволяло компанії Intel самостійно задавати темп інтеграції нових технологій, ступінь змін, терміни виходу нових процесорів і, звичайно ж, їх ціни.
Показовим у цьому плані виглядає кількість моделей у кожній лінійці, а також число ядер і рекомендований цінник топових представників :
- 4 процесори в серії Intel Sandy Bridge-E (2011 – 2012 роки); $1059 за флагманський 6-ядерний (12-потоковий) Intel Core i7-3970X;
- 3 процесори в серії Intel Ivy Bridge-E (2013 рік); $1059 за флагманський 6-ядерний (12-потоковий) Intel Core i7-4960X;
- 3 процесори в серії Intel Haswell-E (2014 рік); $999 − $1059 за флагманський 8-ядерний (16-потоковий) Intel Core i5-5960X;
- 4 процесори в серії Intel Broadwell-E (2016 рік); $1723 – $1743 за флагманський 10-ядерний (20-потоковий) Intel Core i7-6950X.
Але, як відомо, «все проходить...і це теж пройде». Завершилась ера відсутність конкуренції в цьому сегменті, і з анонсом лінійки AMD Ryzen Threadripper компанія Intel знайшла в собі сили й бажання випустити не 3-4, а відразу 9 процесорів для нової лінійки Intel Core X (Socket LGA2066 ). Два з них (Intel Core i5-7640X та Intel Core i7-7740X) належать до серії Intel Kaby Lake-X, а решта сім поповнять ряди серії Intel Skylake-X. Також приємно бачити значно збільшену кількість ядер (до 18) і нижчі цінники в порівнянні з попередниками. Наприклад, за 10-ядерний процесор (Intel Core i9-7900X) вже просять не $1723 – $ 1743, як у попередньому поколінні, а доступніші, хоча досі захмарні для більшості користувачів $999. Якщо ж ви готові витратити $1700 на покупку одного лише процесора, тоді зможете отримати повноцінну 16-ядерну модель (Intel Core i9-7960X).
Для яких же завдань позиціонуються процесори лінійки Intel Core X? По-перше, для створення мультимоніторних ігрових систем з роздільністю 12K або для одночасного запуску ігор у 4K / 12K (або VR) і трансляції (стрімінгу) їх на популярні сервіси (YouTube, Twitch тощо). По-друге, для обробки 360-градусного відео під VR або для створення музики з використанням більш ніж 16 треків. По-третє, для завдань з 3D-моделювання й анімації. Звичайно, створені системи з легкістю впораються і з простішими завданнями: запуском 4K-ігор, створенням відеороликів у Full HD або 4K тощо.
А тепер давайте коротко розглянемо ключові нововведення в ЦП лінійки Intel Skylake-X. По-перше, це реалізація підтримки інструкцій AVX-512, яка буде корисною в першу чергу для прискорення складних обчислювальних завданнях (наприклад, у фінансовій сфері, машинному навчанні тощо). На даний момент AVX-512 успішно використовуються в завантажувальних хост-процесорах серії Intel Xeon Phi, які підтримують масовий паралелізм і векторизацію ресурсоємних додатків. За бажання можна адаптувати можливості AVX-512 і для звичайних програм, але для цього доведеться попередньо оптимізувати їх код, чим не надто люблять займатися розробники ПЗ.
Найсуттєвішою для звичайних користувачів є зміна структури кеш-пам'яті в процесорах лінійки Intel Skylake-X. Швидкий кеш L2 було збільшено з 256 КБ на ядро до 1 МБ на ядро. До того ж розширилася його асоціативність з 8 каналів до 16. А ось характеристики повільнішої кеш-пам'яті L3, навпаки, були зменшені: об'єм знизився з 2,5 МБ/ядро до 1,375 МБ/ядро, а асоціативність скоротилася з 20 каналів до 11. До того ж було змінено його тип з інклюзивного (Inclusive) на неінклюзивний (Non-Inclusive), який часто називають віктимним (Victim). Інклюзивний кеш працює за принципом дублювання даних: при копіюванні інформації з ОЗП у кеш-пам'ять робиться дві копії – одна заноситься в L2, а друга – в L3. У випадку з неінклюзивним кешем логіка змінюється: дані з L2 копіюються в L3 лише тоді, коли в L2 вони модифікуються або видаляються. Тобто тепер у L3 зберігаються не актуальні, а попередні версії даних з L2. Фахівці компанії Intel вважають, що саме така організація кеш-пам'яті є оптимальнішою і дозволить отримати додатковий бонус продуктивності.
Не менш важливою є зміна структури мультиядерності дизайну, тобто принципу комунікації процесорних ядер з метою обміну даними або доступу до загальної кеш-пам'яті. Раніше використовувалася кільцева стратегія (Ring Bus Strategy), при якій усі ядра з'єднуються єдиною шиною. При такій концепції інформація по ланцюжку передається від одного ядра до іншого, і вона прекрасно працює при невеликій кількості ядер, не створюючи високих затримок.
Коли ж у структурі з'являється більше 10 або 20 ядер, то, наприклад, передача інформації від 1-го до 20-го ядра викликає порівняно великі затримки. Тому організовуються вже два контури, які здатні спілкуватися між собою.
Але подальше нарощування кількості ядер вимагає вже створення трьох і більше кільцевих контурів, що значно ускладнює як сам дизайн процесора, так і затримки при передачі даних від ядер у різних контурах. Тому в Intel Skylake-X використовується чарункова топологія (Mesh Topology), при якій ядра процесора логічно представляються у вигляді сітки або матриці, і кожне з них пов'язане з сусідом праворуч, ліворуч, зверху та знизу. У такому разі інформація досі передається від одного ядра до іншого, але тепер з'являються додаткові шляхи її транспортування. В теорії це призводить до скорочення затримок і підвищення пропускної спроможності. До того ж суттєво спрощується масштабованість дизайну. На практиці ж подібна схема ефективніша, ніж кільцевий дизайн, коли ми маємо справу з дійсно великою кількістю ядер (16 і більше), для яких довелося б організовувати 3 і більше кільцевих контурів.
І щоб не перевтомлювати вас теорією, відзначимо останній важливий момент – поліпшення в роботі технології Intel Turbo Boost Max 3.0, яка дебютувала в процесорах серії Intel Broadwell-E. Перша її версія дозволяла одному найбстабільнішому ядру працювати на підвищеній динамічній частоті. Тепер же подібних ядер може бути два, що забезпечує бонус продуктивності в одно- і двопотокових завданнях. До того ж тепер ця технологія повністю інтегрована в середовище ОС Windows 10, тому не потрібна інсталяція додаткового драйвера чи ПЗ, як було раніше.
Загалом усі закладені поліпшення й оптимізацій обіцяють 10% приріст продуктивності в мультипотоковому режимі та 15% бонус в однопотоковому при порівнянні з моделями попереднього покоління.
Познайомитися на практиці з можливостями процесорів серії Intel Skylake-X ми зможемо завдяки 8-ядерній (16-потоковій) моделі Intel Core i7-7820X, яка вже надійшла в продаж з рекомендованим цінником $589 − $599.
Специфікація
|
Модель |
Intel Core i7-7820X |
|
Код Spec (Код замовлення) |
SR3L5 (BX80673I77820X / CD8067303611000) |
|
Процесорний роз'єм |
Socket LGA2066 |
|
Базова / динамічна тактова частота, ГГц |
3,6 / 4,3 |
|
Частота Intel Turbo Boost Max 3.0, ГГц |
4,5 |
|
Базовий множник |
36 |
|
Базова частота системної шини, МГц |
100 |
|
Кількість ядер / потоків |
8 / 16 |
|
Об'єм кеш-пам'яті L1, КБ |
8 х 32 (пам'ять даних) |
|
Об'єм кеш-пам'яті L2, КБ |
8 x 1024 |
|
Об'єм кеш-пам'яті L3, МБ |
11 |
|
Мікроархітектура |
Intel Skylake |
|
Кодове ім'я |
Intel Skylake-X |
|
Максимальна розрахункова потужність (TDP), Вт |
140 |
|
Техпроцес, нм |
14 |
|
Підтримка інструкцій і технологій |
Intel Turbo Boost 2.0, Intel Turbo Boost Max 3.0, Intel Hyper-Threading, Intel VT-x, Intel VT-d, Execute Disable Bit, Intel AEX-NI, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T, AES, AVX, AVX 2.0, AVX-512, FMA3, TSX |
|
Вбудований контролер пам'яті |
|
|
Тип пам'яті |
DDR4 |
|
Підтримка частоти, МГц |
2666 |
|
Число каналів |
4 |
|
Максимальний об'єм пам'яті, ГБ |
128 |
|
Сайт виробника |
|
|
Сторінка процесора |
|
Упаковка, комплект постачання та зовнішній вигляд
До нас на тестування потрапив боксовий зразок процесора. Вже з першого погляду на його коробку можна безпомилково віднести новинку до лінійки Intel Core X. Інформація на бокових гранях повідомляє про ключові переваги і деякі технічні характеристики моделі Intel Core i7-7820X.
В комплект поставки входить лиш сам процесор в блістерній упаковці і посібник користувача. Штатна система охлодження відсутня, оскільки в більшості випадків користувачі використовувують більш ефективні сторонні кулери.
На лицьовій стороні вказана назва моделі, код Spec та код FPO. Останній повідомляє, що процесор був виготовлений у Малайзії на 16 тижні 2017 року. На зворотному боці розташовані контактні майданчики під роз'єм Socket LGA2066.
Аналіз технічних характеристик
Для аналізу, тестування та розгону новинки використовувалася материнська плата ASUS TUF X299 MARK 1 і штатна система охолодження Scythe Mugen 3.
Базова частота процесора Intel Core i7-7820X становить 3,6 ГГц для всіх 8 ядер. Якщо моніторинг CPU-Z не помиляється, то напруга при цьому становить 0,952 В.
При навантаженні частота процесорних ядер змінювалася в діапазоні від 3,5 до 4 ГГц. Температура не перевищувала 78°С.
У режимі Intel Turbo Boost 2.0 динамічна частота може підніматися до 4,3 ГГц, а в Intel Turbo Boost Max 3.0 – до 4,5 ГГц. Ми ж отримали максимум 4,867 ГГц для одного ядра після запуску тесту Fritz Bench в однопотоковому режимі. Напруга при цьому склала 0,944 В.
При запуску бенчмарка Corona 1.3 частота процесорних ядер склала 4 ГГц.
У режимі простою швидкість ядер зменшувалася до 800 – 1000 МГц, а температура в основному не перевищувала 31°С.
До речі, на офіційній сторінці поки не вказана критична температура для моделі Intel Core i7-7820X, проте утиліта AIDA64 говорить про 105°С.
Структура кеш-пам'яті 8-ядерних процесорів Intel Core i7-7820X (ліворуч) та Intel Core i7-6900K (праворуч)
А тепер давайте розглянемо структуру кеш-пам'яті, і для наочності можна порівняти її з попередником в особі Intel Core i7-6900K. Отримуємо таку картину:
- 32 КБ кеш-пам'яті L1 на ядро з 8-ма каналами асоціативності відведено для інструкцій і стільки ж для даних;
- 1024 КБ кеш-пам'яті L2 з 16-ма каналами асоціативності в новинки й лише 256 КБ кеш-пам'яті L2 на ядро з 8-ма каналами асоціативності в попередника;
- 11 МБ загальної кеш-пам'яті L3 з 11 каналами асоціативності в Intel Core i7-7820X проти 20 МБ з 20-ма каналами асоціативності в Intel Core i7-6900K.
Вбудований контролер оперативної пам'яті гарантовано підтримує роботу в 4-канальному режимі модулів стандарту DDR4-2666 МГц. За бажання можна спробувати розігнати ОЗП до вищих частот, але тут вже жодних гарантій і все залежить від якості виконання самих планок, застосованих у них мікросхем, можливостей материнської плати й навичок користувача. Максимально доступний об'єм ОЗП становить 128 ГБ.
Тестування
Під час тестування використовувався Стенд для тестування Процесорів №2
| Материнські плати (AMD) | ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, Socket FM1, DDR3, ATX), GIGABYTE GA-F2A75-D3H (AMD A75, Socket FM2, DDR3, ATX), ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX) |
| Материнські плати (AMD) | ASUS SABERTOOTH 990FX R2.0 (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX), ASRock Fatal1ty FM2A88X+ Killer (AMD A88X, Socket FM2+, DDR3, ATX) |
| Материнські плати (Intel) | ASUS P8Z77-V PRO/THUNDERBOLT (Intel Z77, Socket LGA1155, DDR3, ATX), ASUS P9X79 PRO (Intel X79, Socket LGA2011, DDR3, ATX), ASRock Z87M OC Formula (Intel Z87, Socket LGA1150, DDR3, mATX) |
| Материнські плати (Intel) | ASUS MAXIMUS VIII RANGER (Intel Z170, Socket LGA1151, DDR4, ATX) / ASRock Fatal1ty Z97X Killer (Intel Z97, Socket LGA1150, DDR3, mATX), ASUS RAMPAGE V EXTREME (Intel X99, Socket LGA2011-v3, DDR4, E-ATX) |
| Кулери | Scythe Mugen 3 (Socket LGA1150/1155/1366, AMD Socket AM3+/FM1/ FM2/FM2+), ZALMAN CNPS12X (Socket LGA2011), Noctua NH-U14S (LGA2011-3) |
| Оперативна пам'ять | 2 х 4 ГБ DDR3-2400 TwinMOS TwiSTER 9DHCGN4B-HAWP, 4 x 4 ГБ DDR4-3000 Kingston HyperX Predator HX430C15PBK4/16 (Socket LGA2011-v3) |
| Відеокарта | AMD Radeon HD 7970 3 ГБ GDDR5, ASUS GeForce GTX 980 STRIX OC 4 GB GDDR5 (GPU-1178 МГц / RAM-1279 МГц) |
| Жорсткий диск | Western Digital Caviar Blue WD10EALX (1 ТБ, SATA 6 Гбит/с, NCQ), Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD v4 (ST6000NM0024, 6 ТБ, SATA 6 Гбит/с) |
| Блок живлення | Seasonic X-660, 660 Вт, Active PFC, 80 PLUS Gold, 120 мм fan |
| Операционная система | Microsoft Windows 8.1 64-bit |
Відразу ж зазначимо, що результати деяких тестів (TrueCrypt 7.1a, CineBench R15.0 (OpenGL), RealBench 2.41) здалися нам дивними й ми їх перевіряли, але помилки не виявили. У підсумку можемо констатувати, що відключення технології Intel Hyper-Threading у процесорі Intel Core i7-7820X забезпечує падіння результатів у синтетичних тестах у середньому на 6,8%, а ось в іграх (у більшості випадків) це практично не позначається на продуктивності, оскільки їм вистачає і 8 повноцінних ядер.
Свого 8-ядерного попередника в особі Intel Core i7-6900K новинка випередила в синтетичних тестах у середньому на 13,5%. Якщо ж не враховувати підозріло високі результати в TrueCrypt 7.1a, то різниця зводиться до 1% на користь Intel Core i7-7820X. В іграх Intel Core i7-6900K випереджає свого конкурента в середньому на 3%, але через додавання нових проектів і відмови від старих дані процесори порівнювалися лише в трьох іграх, тому складно резюмувати їх показники.
У синтетичних тестах у 4-ядерного Intel Core i7-7700K особливих шансів немає: без урахування TrueCrypt 7.1a відрив Intel Core i7-7820X становить у середньому 35%, а з ними він підвищується до 54%. Зате в іграх їх можливості практично рівні: 8-потоковий процесор навіть обходить свого 16-потокового колегу в середньому на 1,5%.
І, нарешті, 8-ядерний AMD Ryzen 7 1700X також опинився позаду дорожчої моделі. В «синтетиці» без урахування результатів TrueCrypt 7.1a Intel Core i7-7820X виходить вперед у середньому на 14%, а з ними його перевага сягає вже 23,6%. В іграх новинка від Intel виявилася швидшою в середньому на 2,5%.
Розгін
Для ручного розгону процесора Intel Core i7-7820X ми використовували програму Intel Extreme Tuning Utility. З її допомогою вдалося підняти частоту ядер до 4,5 ГГц. Для цього ми збільшили множник до х45 і напругу до 1,120 В. Також ми перевели параметр «AVX-512 Ratio Offset» в положення «1», тобто задали автоматичне зменшення частоти на 100 МГц при виконанні інструкцій AVX-512. Якщо у вас є ефективніша система охолодження, то ви напевно зможете досягти вищих частотних показників.
У такому режимі система успішно пройшла вбудований бенчмарк, набравши при цьому 2810 балів. Максимальна температура сягнула 105°С, але це не вплинуло на стабільність роботи. Оцінити вплив розгону на продуктивність можна за допомогою такої таблиці:
|
Бенчмарк |
Номінальний |
Розігнаний |
Приріст, % |
||
|
CINEBENCH R15 |
OpenGL, fps |
118,80 |
162,30 |
36,62 |
|
|
CPU, pts |
1733,00 |
1921,00 |
10,85 |
||
|
RealBench v.2.41 |
Encoding |
193786 |
213157 |
10,00 |
|
|
WinRAR v5.20 |
KB/s |
15410 |
16992 |
10,27 |
|
|
Futuremark 3DMark Fire Strike v1.4.778 |
Physics score, 1920x1080 |
20554 |
23691,0 |
15,26 |
|
|
Battlefield 1 |
1920x1080, DX11, High |
103,6 |
104,8 |
1,16 |
|
|
WATCH_DOGS 2 |
1920x1080, Very high |
62,9 |
64,2 |
2,07 |
|
|
Середнє значення |
12,32 |
||||
Вже звично найвищі результати ми отримуємо в синтетичних бенчмарках. А ось у залежній від процесора грі WATCH_DOGS 2 результат покращився лише на 2%.
Підсумки
В результаті доволі складно дати об'єктивну оцінку 8-ядерного процесора Intel Core i7-7820X з лінійки Intel Skylake-X, оскільки деякі моменти нас порадували, а деякі – засмутили. Приємно, що в нову серію Intel додала підтримку інструкцій AVX-512 (нехай вони поки й мало використовуються в звичайних додатках) і поліпшила роботу технології Intel Turbo Boost Max 3.0 (тепер прискорюватися може не одне, а два ядра). До того ж завдяки тісній співпраці з Microsoft ця технологія працює в автоматичному режимі, не вимагаючи встановлення додаткового ПЗ або драйвера.
Також Intel перейшла на нову мікроархітектуру (Skylake замість Broadwell), змінила структуру кеш-пам'яті L2 і L3, модифікувала мультиядерний дизайн, відмовившись від кільцевої стратегії та створивши передумови для подальшого нарощування кількості ядер. Однак за результатами тестування ми не помітили тотального домінування Intel Core i7-7820X над своїм попередником. У чому він дійсно кращий, так це в рекомендованій ціні: $589 – $599 проти $1089 – $1109. Але і в цьому аспекті напевно суттєву роль зіграла поява серій AMD Ryzen і AMD Ryzen Threadripper. І хоча представник першої виглядає скромнішим у тестах, однак різниця не катастрофічна, а його перевага в ціні беззаперечна.
В результаті серія Intel Skylake-X, як і її попередники, зацікавить оверклокерів, хардкорних геймерів і бажаючих скласти потужну робочу станцію, але тепер їй вже не доведеться одній сумувати на Олімпі.
Автор: Сергій Буділовський
Переклад: Юрій Коваль
Висловлюємо подяку компанії Intel за наданий для тестування процесор.
Висловлюємо подяку компаніям ASRock, ASUS, G.SKILL, Kingston, Noctua, Sea Sonic, Seagate, Scythe і TwinMOS Technologies за надане для тестового стенда обладнання.
Все цены на Intel%2Bi7-7820XОпубліковано : 14-08-2017
| Підписатися на наші канали | |||||
|
|
|
|
||
