Más café, menos cafeína: Intel 9th ​​Gen (parte 1)

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La última línea de procesadores de escritorio de Intel incluye principalmente cambios dirigidos a los entusiastas del rendimiento. Intel ha ampliado los procesadores de consumo a ocho núcleos, frecuencias incrementadas, transferencia de calor mejorada, así como equipos actualizados para proteger mejor contra las vulnerabilidades de Spectre y Meltdown. Lo único negativo: tienes que desembolsar y comprar un refrigerador potente. Esta vez, los precios y el consumo de energía han alcanzado nuevos límites.

Actualización de Coffee Lake

En la publicación del anuncio de Intel, nos detenemos en tres nuevos procesadores. Aquí hay un breve recordatorio del último chip del mercado. Actualmente, se lanzan tres procesadores: el Core i9-9900K de 8 núcleos, capaz de operar a una frecuencia de 5.0 GHz de fábrica, el Core i7-9700K de 8 núcleos, que es un poco más barato, y el Core i5-9600K de 6 núcleos, que merece el título de "absorbedor del mercado" por especificaciones.



El nuevo buque insignia es el Core i9-9900K, el primer procesador de escritorio convencional del mundo con el nombre Core i9. Este es un procesador de ocho núcleos con dieciséis hilos, el primero en la nueva línea de productos Intel. Ofrece una frecuencia base de 3.6 GHz y una frecuencia de turbo máxima de 5.0 GHz, que en realidad resulta ser un turbo de doble núcleo (lo demostraremos a continuación). Además, el procesador está listo para el overclocking, lo que permitirá a los usuarios overclockear la frecuencia con suficiente enfriamiento. Y, aunque el controlador de memoria todavía está oficialmente diseñado para DDR4-2666, la memoria más rápida funcionará en casi todos los chips. Además, el Core i9-9900K tiene un caché totalmente habilitado con 2 MB por núcleo, que en general proporciona 16 MB de caché. Hay gráficos integrados, todos del mismo UHD 630 que en la generación anterior. Todo esto tiene un precio minorista de $ 488, no se incluye un refrigerador.



Core i7 ahora resultó ser la línea "promedio", el Core i7-9700K, a su vez, se ve mágico. Intel puso fin al hiperprocesamiento en este procesador, proporcionando solo ocho subprocesos en ocho núcleos, pero con una frecuencia base de 3.6 GHz y una frecuencia turbo de 4.9 GHz. Para el Core i7-9700K, Intel redujo el caché L3 a 1.5 MB por núcleo, lo que puede afectar a algunos programas, pero el procesador está listo para el overclocking y tiene soporte DDR4-2666, al igual que el Core i9. El precio de venta sugerido de $ 374 es un poco más fácil de aceptar si el usuario está seguro de que los dos hilos nunca usarán los recursos de un núcleo. Será interesante comparar este chip con el procesador Core i7-8700K de última generación. El Core i7-8700K tiene dos núcleos menos, pero usa hyperthreading.



El Core i5-9600K parece un chip de "overclocking de entrenamiento", el precio sigue siendo $ 262, que es unos pocos dólares más que el Core i5-8600K, a cambio de la frecuencia adicional y todas las funciones adicionales que se enumeran más adelante en este artículo. La frecuencia base es de 3.7 GHz y la frecuencia turbo es de 4.6 GHz, hay soporte para gráficos DDR4-2666 y UHD 630.

Las tres partes son los primeros representantes de la línea de productos Intel 9th ​​Generation Core, y "bajo el capó" ocultan la actualización de la arquitectura de Coffee Lake, que se utilizó en productos de la 8a generación de Core. Se basan en el nodo de producción Intel 14 ++, el último nodo que ahora define los estándares de alta frecuencia y rendimiento. Los aspectos principales de la nueva línea que consta de tres procesadores, incluida su capacidad general de overclocking, se derivan de los cambios internos realizados por Intel.

Turbo de cada núcleo

Pudimos obtener valores Turbo por núcleo para cada procesador de la nueva línea. Intel continúa clasificando esta información como "propietaria" y, por lo tanto, no la difunde. Sin embargo, los socios de Intel se complacieron en proporcionarnos información, dado que todavía está codificada en el BIOS del sistema.



El gran salto aquí es el turbo de 5.0 GHz. En nuestra revisión del Core i7-8086K, donde Intel pudo promocionar el chip como su primer producto con una frecuencia de 5.0 GHz, el hecho de que el valor de 5.0 GHz estuviera en un solo núcleo fue realmente un inconveniente, independientemente Cuando probamos el procesador, había suficiente carga para trabajar en más de un núcleo y, de hecho, el usuario nunca ve los verdaderos 5.0 GHz. Solo una vez logramos ver cómo el núcleo "parpadeaba" por un momento con la frecuencia prometida, esperando en reposo. El Core i9-9900K ahora tiene dos núcleos a una frecuencia de 5.0, lo más probable es que esto signifique que todavía veremos esta alta frecuencia en nuestras pruebas de subproceso único.

Más café, menos cafeína: Hyper-Threading y caché L3

Con todo esto, parece que Intel decidió evitar el hiperprocesamiento en sus nuevos procesadores, los únicos procesadores Core que reciben multiprocesamiento simultáneo serán los componentes de Core i9 y, posiblemente, Pentium. Esto ayuda en parte a hacer que la línea de productos sea más comprensible, los chips más baratos no pisan los talones de los más caros (por ejemplo, es poco probable que un procesador de cuatro núcleos con subprocesos múltiples simultáneos pueda superar a uno sin 6 núcleos). El otro lado es una de las vulnerabilidades descubiertas recientemente a un "ataque de canal de terceros" que ocurre cuando funciona el subprocesamiento. Al deshabilitar el subprocesamiento múltiple simultáneo en la línea de chips, Intel eliminó este problema de seguridad. Ahora podemos garantizar que cada hilo en este chip no compita por los recursos básicos.

Uno de los aspectos más interesantes de la novena generación de nuevos productos radica en la separación del caché L3 "por núcleos" entre los diferentes modelos. En generaciones anteriores, los procesadores con Core i7 tenían 2 MB de caché L3 por núcleo, Core i5 tenía 1,5 MB de caché L3 por núcleo y Core i3 tenía una separación entre algunos con 2 MB y 1,5 MB. Esta vez, Intel coloca la memoria caché completa solo en los componentes de gama alta de Core i9, y reduce la memoria caché Core i7 a 1.5 MB L3 por núcleo. Esto afectará de alguna manera el rendimiento, que, cuando obtengamos los procesadores, será interesante probarlo.

Gráficos integrados

Uno de los temas a los que Intel no ha prestado mucha atención durante varias generaciones (de hecho, desde los días lejanos de Broadwell) son los gráficos integrados. Todos los chips introducidos en la familia de la novena generación seguirán teniendo la misma configuración GT2 que la octava generación, incluidos los nuevos procesadores Core i9. Oficialmente, vienen bajo la designación 8+ 2. Intel todavía cree que la presencia de gráficos integrados en estos procesadores overclockeados de alto rendimiento es una valiosa adición a la plataforma. El único inconveniente es el rendimiento, y en el futuro cercano se mantendrá en un nivel bajo.

Los gráficos continuarán siendo designados como UHD Graphics 630 y usarán los mismos controladores que la familia de octava generación.

Coffee Lake Refresh: lecciones de los fabricantes de GPU

La familia de procesadores Intel 9th ​​Generation Core está construida sobre la plataforma Coffee Lake, y dado que los procesadores no tienen cambios microarquitectónicos, son una actualización de los productos de 8a generación, pero con un ligero cambio en la línea. Para aquellos que vieron el desarrollo de los procesadores Intel, Coffee Lake fue una reelaboración de Kaby Lake (a su vez, la actualización de Skylake). Por lo tanto, estamos en actualización actualización actualización actualización. Que es esencialmente la misma microarquitectura de 2015, que nuevamente se produce en 2018 (y se seguirá produciendo).



Intel ha prometido que su proceso de producción de 10 nm continuará hasta 2019, y ya ha anunciado que presentará Ice Lake para servidores de 10 nm en 2020, después del próximo lanzamiento de 14 nm con Cooper Lake en 2019. Desde el punto de vista de los consumidores, el estado sigue siendo incierto; en cualquier caso, la próxima generación de procesadores de consumo debería ser una actualización adecuada de la microarquitectura, independientemente de los nanómetros del nodo del proceso.

¡Tendré 8 núcleos por muchos, muchos años!

No importa cómo veamos la línea de procesadores "de consumo", técnicamente, a lo largo de los años, los procesadores Intel de 8 núcleos siempre han estado en la cima de la pila. El Core i7-5960X se lanzó en agosto de 2014 y estaba equipado con ocho núcleos Haswell en la plataforma HEDT con memoria DDR4-2133 de cuatro canales y 44 ranuras PCIe de 140W. Luego, de acuerdo con la tecnología de proceso de 22 nm de Intel, el tamaño de la matriz era de aproximadamente 355.52 mm2.

Cuando Intel lanzó los primeros procesadores Coffee Lake, el modelo 6 + 2 para el i7-8700K tenía un área de aproximadamente 151 mm2, que es 26 mm2 más que los diseños 4 + 2 i7-7700K (~ 125 mm2). En ese momento, fue un salto del Intelovsky 14+ oficial a la unidad de producción 14 ++, que, debido a la altura de las costillas, hizo que los procesadores fueran un poco más grandes.



Pero si tomamos 26 mm2 como límite para el aumento en el tamaño de la matriz al agregar un par de núcleos, podemos predecir que el tamaño de 8 + 2 Core i9-9900K debería ser aproximadamente 177 mm2 o un 17% más. Con 177 mm2, incluidos los gráficos integrados, tendrá la mitad del tamaño del Core i7-5960X, aunque con la mitad de controladores de memoria y carriles PCIe. Pero, en cualquier caso, esta es una disminución significativa.



Se puede suponer que un aumento del 17% en el área de cristal podría significar directamente un aumento del precio del 17%. En ese caso, con un aumento del 17 por ciento en el precio del Core i7-8700K obtendríamos un precio de $ 420, mientras que el precio oficial es de $ 488 para un procesador equivalente a K. Dada la política de precios de Intel (un chip se puede vender a la mitad del precio de otro), es difícil decir cuánto aumentan la rentabilidad de la compañía con estos $ 488.



Si observamos las dimensiones de los chips de nivel superior, a lo largo de la década de los procesadores de cuatro núcleos, el tamaño del cristal ha disminuido constantemente, comenzando con el Nehalem de cuatro núcleos con un área de más de 260 mm2, hasta Kaby Lake en 125 mm2. Actualmente, está creciendo constantemente a medida que se agregan más y más núcleos. Da miedo pensar que Intel gastaría felizmente más de 260 mm2 en la matriz de silicio convencional hoy, en su último proceso de fabricación.

Considere los parches Spectre / Meltdown y discuta las actualizaciones de la estrategia Intel STIM

Soluciones de seguridad de hardware y software.

Vulnerabilidades Spectre y Meltdown hicieron un escándalo a principios de este año, obligando a los desarrolladores de hardware y software a lanzar actualizaciones para cerrar los agujeros de seguridad. Hay varias formas de solucionar problemas, que incluyen software, firmware de hardware y actualizaciones de hardware. Cada generación de productos introduce lentamente parches, incluidos los nuevos procesadores de novena generación.

Actualmente, Intel ha dividido la lista en 5-6 opciones extensas para varios tipos de vulnerabilidades. Para todos los procesadores de la segunda mitad de 2018, así es como se ve la tabla de correcciones:



Los nuevos procesadores de novena generación, conocidos como CFL-R (Coffee Lake Refresh), han implementado correcciones de hardware para la opción 3, Rogue Data Cache Load y la opción 5, L1 Terminal Fault.

Como los nuevos chips requerían nuevas plantillas para la producción, Intel pudo hacer estos cambios. Mover los cambios a la parte del hardware significa que el hardware siempre está protegido, independientemente del sistema operativo o el entorno. Cualquier sobrecarga adicional para parches de software se puede reducir si los parches se aplican a nivel de hardware.

(S) TIM: procesadores soldados

En cuanto a los procesadores de escritorio que usamos hoy, consisten en una matriz de silicio, un sustrato (color verde), un disipador de calor (color plateado) y un material que ayuda a transferir el calor de la matriz de silicio al disipador de calor. La calidad de unión de la matriz de silicio con el disipador de calor utilizando el material de la interfaz térmica es un componente clave en la capacidad de los procesadores para eliminar el calor generado por su uso.

Tradicionalmente, hay dos tipos diferentes de material de transferencia de calor: grasa térmica o adhesión de metal. Ambos tienen lados positivos y negativos.



La pasta conductora térmica es una herramienta universal: se puede aplicar a casi cualquier procesador fabricado y se puede aplicar en una amplia gama de condiciones cambiantes. Como los metales se expanden cuando se calientan durante el funcionamiento del procesador, también se expande, al igual que el disipador de calor. Pegar fácilmente hace frente a esto. Esto permite que los procesadores a base de pasta "vivan" más tiempo en una variedad de entornos. El uso de un metal unido generalmente reduce el número de ciclos térmicos, ya que el metal se expande y contrae de manera diferente que el líquido. Esto puede significar que los procesadores "soldados" tienen una vida estimada de varios años, en contraste con las décadas potenciales de trabajo "pasta térmica". Sin embargo, el metal soldado hace una transferencia de calor mucho, mucho mejor que la pasta a base de silicio. Es cierto que es algo más caro (uno o dos dólares por unidad como máximo, teniendo en cuenta los materiales y la producción).





En nuestro artículo de revelado de APU Ryzen, vimos cómo eliminar un intercambiador de calor y pasta conductora de un producto popular de bajo costo, y demostramos que reemplazar la pasta con metal unido mejora la temperatura, el overclocking y el rendimiento de rango medio. Si una empresa quiere hacer felices a los entusiastas de la productividad, usar metal para la transferencia de calor es una buena opción.

Durante varios años, Intel ha declarado que trabajan para los entusiastas. En el pasado distante, como se muestra en la tabla anterior, Intel utilizó una interfaz térmica de metal soldado en los procesadores, y eso estaba bien para todos. Sin embargo, recientemente, toda la línea de producción se ha transferido a pasta de transferencia de calor por varias razones.

Como Intel dijo constantemente que todavía se preocupan por los entusiastas del rendimiento, muchos usuarios comenzaron a sentir que la compañía estaba confundida. Algunos creían que Intel dividió a los "entusiastas" y los "overclockers" en dos categorías diferentes que no se superponen. Tenemos lo que tenemos, ahora Intel ha vuelto a usar STIM y quiere competir nuevamente por la atención de los overclockers.

Intel ha confirmado oficialmente que los nuevos procesadores de novena generación contarán con una interfaz de transferencia de calor de metal soldado que proporciona TIM entre la matriz y el IHS. Los nuevos procesadores de soldadura incluyen Core i9-9900K, Core i7-9700K y Core i5-9600K.



Como mostraremos en esta revisión, la combinación de STIM y otras funciones es de gran ayuda para acelerar los nuevos procesadores a los límites superiores. El propio equipo de overclocking de Intel en el evento de lanzamiento alcanzó los 6,9 GHz, utilizando temporalmente súper refrigeradores exóticos como el nitrógeno líquido.

Placas base y chipset Z390

Este año, el chipset Intel Z390 de Intel se ha convertido en uno de los secretos más ocultos. Si crees todo lo que los fabricantes de placas base me dijeron, la mayoría de ellos estaban listos para ser lanzados durante varios meses y, por lo tanto, cerca de 55 nuevas placas base llegarán al mercado este mes y el próximo.

El chipset Z390 es una actualización del Z370, y ambos tipos de placas base admitirán los procesadores de las series 8000 y 9000 (el Z370 necesitará una actualización del BIOS). Las actualizaciones son similares a las actualizaciones B360: puertos USB 3.1 nativos de 10 Gb / sy Wi-Fi incorporado en el conjunto de chips.



El Wi-Fi integrado utiliza CNVi, que permite al fabricante de la placa base utilizar uno de los tres módulos de RF complementarios de Intel como PHY, en lugar de utilizar combinaciones MAC + PHY potencialmente más costosas de un proveedor externo (como Broadcom). Me dijeron que el costo de implementar CRF agrega alrededor de $ 15 al precio minorista de la placa base, por lo que probablemente veremos a algunos vendedores experimentar con modelos de gama media sin usar Wi-Fi.


ASRock Z390 Phantom Gaming-ITX / ac

Para los puertos USB 3.1 Gen 2, los puertos Tipo-A son compatibles de forma nativa, y los fabricantes de placas base necesitarán usar chips re-controladores para admitir la compatibilidad Tipo-C. Esto requerirá dinero adicional, como se esperaba. Será interesante ver cómo los fabricantes mezclan y combinan los puertos Gen 2, Gen 1 y USB 2.0 en los paneles traseros, ahora tienen una opción. Sospecho que esto puede afectar la integridad de las señales en las pistas de la placa base.


MSI MEG Z390 Godlike

Para el chipset Z390 y las placas base, tenemos a nuestra disposición nuestro banco de pruebas habitual, que cubre todos los modelos de los que hablarán los fabricantes. Es interesante que incluso se ofrecerá mini-ITX con Thunderbolt 3, ¡y una placa con un chip PLX! También hay algunas placas base con un controlador Realtek 2.5G Ethernet: sería bueno tener conmutadores de grado de consumo para ellos.

Equipo de prueba

De acuerdo con nuestra política de prueba de procesadores, tomamos una placa base premium con un zócalo adecuado y equipamos el sistema con suficiente memoria que funciona a la frecuencia máxima admitida por el fabricante. Las pruebas también se realizan cuando es posible con la configuración de JEDEC.

Se observa que algunos usuarios disputan este enfoque, y mencionan que a veces la frecuencia máxima admitida es bastante baja, o que la memoria más rápida está disponible a un precio similar, o que el uso de frecuencias compatibles puede reducir el rendimiento. Aunque estos comentarios tienen sentido, al final, muy pocos consumidores usan perfiles de memoria (XMP u otros), porque requieren interacción con el BIOS, y la mayoría de los usuarios abandonan las velocidades JEDEC admitidas; esto incluye tanto a los usuarios domésticos como a los proveedores que quieran reducir el margen por un par de centavos o mantenerse dentro de los límites establecidos por el fabricante. Siempre que sea posible, ampliaremos las pruebas para agregar módulos de memoria más rápidos, ya sea en esta revisión o más adelante.



Debemos agradecer a las empresas que se enumeran a continuación por su amable equipo para nuestros numerosos bancos de pruebas. Parte de este hardware no se usó en las pruebas que se usan hoy, pero se usa en otras pruebas.

Nuestro nuevo kit de prueba para 2018 y 2019

Sazonado contra Spectre y Meltdown

Para mantener las pruebas relevantes, tenemos que actualizar constantemente el software. , , , , . , , , , , , , . , , , ( ).

2018 ( 2019) , Spectre Meltdown. , BIOS , . Windows 10 x64 Enterprise 1709 , Smeltdown ( ). , Windows 10 x64 RS4, , — , . , , , RS3, .

, . , :

• Poder
• Memory
• Office
• System
• Render
• Encoding
• Web
• Legacy
• Integrated Gaming
• CPU Gaming

, . - Bench, «CPU 2019» .
:

Poder

power — , , , , , , DRAM, - . , : , .

POV-Ray , , , , . , , .

Memory

- , , (Intel Memory Latency Checker ), AIDA64 .

Office

• Chromium Compile: Windows VC++ Compile of Chrome 56 (same as 2017)
• PCMark10: Primary data will be the overview results – subtest results will be in Bench
• 3DMark Physics: We test every physics sub-test for Bench, and report the major ones (new)
• GeekBench4: By request (new)
• SYSmark 2018: Recently released by BAPCo, currently automating it into our suite (new, when feasible)

System

• Application Load: Time to load GIMP 2.10.4 (new)
• FCAT: Time to process a 90 second ROTR 1440p recording (same as 2017)
• 3D Particle Movement: Particle distribution test (same as 2017) – we also have AVX2 and AVX512 versions of this, which may be added later
• Dolphin 5.0: Console emulation test (same as 2017)
• DigiCortex: Sea Slug Brain simulation (same as 2017)
• y-Cruncher v0.7.6: Pi calculation with optimized instruction sets for new CPUs (new)
• Agisoft Photoscan 1.3.3: 2D image to 3D modelling tool (updated)

Render

• Corona 1.3: Performance renderer for 3dsMax, Cinema4D (same as 2017)
• Blender 2.79b: Render of bmw27 on CPU (updated to 2.79b)
• LuxMark v3.1 C++ and OpenCL: Test of different rendering code paths (same as 2017)
• POV-Ray 3.7.1: Built-in benchmark (updated)
• CineBench R15: Older Cinema4D test, will likely remain in Bench (same as 2017)

Encoding

• 7-zip 1805: Built-in benchmark (updated to v1805)
• WinRAR 5.60b3: Compression test of directory with video and web files (updated to 5.60b3)
• AES Encryption: In-memory AES performance. Slightly older test. (same as 2017)
• Handbrake 1.1.0: Logitech C920 1080p60 input file, transcoded into three formats for streaming/storage:
• 720p60, x264, 6000 kbps CBR, Fast, High Profile
• 1080p60, x264, 3500 kbps CBR, Faster, Main Profile
• 1080p60, HEVC, 3500 kbps VBR, Fast, 2-Pass Main Profile

Web

• WebXPRT3: The latest WebXPRT test (updated)
• WebXPRT15: Similar to 3, but slightly older. (same as 2017)
• Speedometer2: Javascript Framework test (new)
• Google Octane 2.0: Depreciated but popular web test (same as 2017)
• Mozilla Kraken 1.1: Depreciated but popular web test (same as 2017)

Legacy ( 2017)

• 3DPM v1: Older version of 3DPM, very naïve code
• x264 HD 3.0: Older transcode benchmark
• Cinebench R11.5 and R10: Representative of different coding methodologies

Linux

LinuxBench 1.0. 2016 , 2017 , . , .

Integrated and CPU Gaming

. , - . , . :



CPU Gaming NVIDIA GTX 1080. CPU RX460, .

, , - Twitter , 50:50, : , .

Scale Up vs Scale Out:

: — . , , . , ( ), , :

• , , « »
• . ( 4K ), ,
• , ,

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, . Steam, (, GTA) . Steam , Steam API, , «» , , . , -, .

Benchmark

, . , , .
: , ANSYS . .

, , , . , Agisoft, . , , , — . , -, , , .

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