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El consumo de energía
¿Qué es el TDP? Esa es la pregunta.
Nota Cuando publicamos originalmente esta página, publicamos los resultados de la prueba en la placa base ASRock Z370. Más tarde, descubrimos que el voltaje suministrado por la placa base era notablemente más alto de lo esperado. Tuvimos que rehacer el trabajo con la placa base MSI MPG Z390 Gaming Edge AC, que no tiene este problema.
Como se muestra arriba, Intel indicó 95 W de potencia de diseño térmico para cada uno de los nuevos procesadores. Este número mágico permanece sin cambios, aunque los principales procesadores lograron crecer en los últimos dos años. Esta "estabilidad" se enojó y se convirtió en un disgusto para muchos usuarios.
Según las propias definiciones de Intel, TDP es un indicador de la potencia de enfriamiento requerida para mantener el procesador a la frecuencia base. En este caso, si el usuario proporciona disipación de calor con una potencia de 95 W, lo más probable es que reciba solo 3.6 GHz en el último Core i9-9900K. Este valor de TDP "mágico" no tiene en cuenta la operación en la frecuencia turbo en principio. Aunque un turbo de núcleo completo (por ejemplo, 4,7 GHz en este caso) requiere mucho más enfriamiento que los 95 vatios indicados.
Para dar sentido a sus especificaciones, Intel utiliza una serie de indicadores llamados "niveles de potencia": PL1, PL2 y PL3.
Esta diapositiva está un poco sobrecargada de información, por lo que debemos centrarnos en el gráfico de la derecha. Este es un gráfico de poder versus tiempo.
Aquí tenemos cuatro líneas horizontales que van desde abajo hacia arriba: el nivel máximo de enfriamiento (PL1), la fuente de alimentación constante (PL2), el límite de la batería (PL3) y el límite de potencia.
La conclusión, el límite de enfriamiento, es en realidad el valor de TDP. Aquí, la potencia (y la frecuencia) está limitada por el enfriamiento. Esta es la frecuencia estable más baja para el enfriamiento, por lo que en general TDP = PL1. Este es nuestro valor de "95 vatios".
El valor PL2, o fuente de alimentación constante, es el modo de funcionamiento con el turbo encendido. Esta es la potencia máxima estable que un procesador puede entregar hasta que comencemos a enfrentar problemas térmicos. Cuando el chip entra en modo turbo, incluso por un corto tiempo, esta es la parte del gráfico que estamos viendo. El fabricante del sistema puede establecer el valor PL2, pero Intel tiene sus propios valores PL2 recomendados.
En nuestro caso, para los nuevos procesadores de la novena generación, Core Intel estableció el valor de PL2 en 210 vatios. Esto, en esencia, es la potencia de disipación de calor necesaria para lograr el máximo turbo en todos los núcleos, por ejemplo, 4,7 GHz en el Core i9-9900K de ocho núcleos. De esta manera, los usuarios pueden olvidarse por completo del TDP de 95 W cuando se trata de enfriamiento. Si el usuario desea recibir las frecuencias prometidas (pico) del procesador, es hora de invertir en algo que realmente pueda enfriar.
Afortunadamente, podemos probar todo esto en nuestras pruebas de potencia.
Para las pruebas, usamos POV-Ray como generador de carga, y luego tomamos los valores de los registros para determinar la potencia de la CPU. Este método de software para la mayoría de las plataformas implica compartir la potencia entre núcleos, DRAM y potencia de chip. Muchos usuarios encuentran que este método no es del todo exacto, pero en comparación con la prueba del sistema, proporciona una buena precisión al mostrar un valor sin pérdida de potencia. Lo más importante, forma la base para determinar los valores de potencia utilizados dentro del procesador para sus propias funciones.
Comencemos con un simple: potencia máxima del procesador
Hablando de los dos nuevos procesadores Intel que probamos, ambos van mucho más allá de su TDP, pero no alcanzan PL2. En este nivel, el procesador utiliza todos los núcleos y subprocesos a la frecuencia de turbo más alta posible. Ambos valores: 168.48 vatios para el i9-9900K y 124.27 vatios para el i7 = 9700K muy por encima de la clasificación TDP.
Si los usuarios están interesados, al probar en 4 núcleos / 4 hilos y una frecuencia de 3.0 GHz, Core i9-9900K mostró un consumo de solo 23 vatios. Duplicar los núcleos y agregar otro 50% + a la frecuencia conduce a un aumento de casi 7 veces en el consumo de energía. Cuando Intel comienza a emitir estas frecuencias, su apetito aumenta considerablemente.
Si observamos 9900K en el contexto: cuánta energía se consume cuando cargamos flujos, los resultados se ven muy lineales.
Pero, ¿qué sucede cuando dos hilos se descargan al kernel a la vez? El procesador agrega gradualmente potencia a los núcleos al asignar hilos. Cargamos secuencias y vemos resultados casi lineales.
En comparación con los otros dos procesadores de 95 W, vemos que el Core i9-9900K agrega más potencia al cargar cada nuevo núcleo. A pesar de que Intel proporcionó oficialmente tres valores de TDP idénticos: 95 W y el mismo PL2 = 210 W, existen diferencias obvias debido a las mesas turbo fijas integradas en cada BIOS.
Es decir, TDP no tiene sentido? Sí, pero hay una solución.
Si cree que TDP es el consumo máximo de energía del procesador en los escenarios predeterminados, entonces sí, TDP no tiene sentido, y técnicamente lo ha sido durante varias generaciones. Sin embargo, en la era de los procesadores de cuatro núcleos, la mayoría de ellos no alcanzó la clasificación TDP incluso a plena carga. Esto fue posible solo después de que comenzamos a usar procesadores con una gran cantidad de núcleos en la misma frecuencia o en una más alta. Al mismo tiempo, el indicador TDP se convirtió en algo problemático y extraño.
Pero no te preocupes, hay una solución. O al menos quiero ofrecerlo tanto a Intel como a AMD, con la esperanza de interesar a los fabricantes. La solución es ofrecer dos clasificaciones TDP: TDP y TDP-Peak. En la jerga de Intel, estos son PL1 y PL2, pero TDP-Peak simplemente tiene en cuenta el turbo "todo núcleo". No debe garantizarse (como, por el momento, modo turbo), pero debe ser un indicador de la potencia de enfriamiento que el usuario debe instalar si desea obtener el máximo rendimiento. De lo contrario, los usuarios se ven obligados a actuar al azar.
Overclocking
Gracias a la interfaz térmica actualizada entre el procesador y el disipador de calor, la transición de la pasta a la soldadura, Intel sugiere que los nuevos procesadores deberían estar más acelerados que las generaciones anteriores. Solo tuvimos tiempo de probar el Core i9-9900K y el i7-9700K, y los consideraremos.
Nuestra técnica de overclocking es simple. Establecemos la "Calibración de la línea de carga": "estática" (o nivel 1 para nuestra placa base ASRock Z370), establecemos la frecuencia en 4.5 GHz, voltaje de 1.000 voltios y realizamos nuestras pruebas. Si el procesador es estable, registramos la potencia y el rendimiento, y luego aumentamos el multiplicador de la CPU. Si el sistema falla, aumentamos el voltaje en +0.025 voltios. La aceleración termina cuando la temperatura sube demasiado (85C +).
Hay nuevas opciones de overclocking para nuestro nuevo conjunto de pruebas. Como se mencionó anteriormente, nuestro software de medición de potencia es POV-Ray, que puede cargar dramáticamente el procesador. POV-Ray también hace un buen trabajo de estabilidad, pero no es suficiente para nuestras pruebas, y también usamos la carga de trabajo de Blender, que carga núcleos y memoria y dura aproximadamente 5 minutos en un procesador de 8 núcleos.
Resultados:
Para el Core i7-9700K alcanzamos 5.3 GHz muy fácilmente, con un ligero aumento de potencia y temperatura. A 5.4 GHz, pudimos cargar el sistema operativo, pero era muy inestable, en este caso estábamos limitados por voltaje / temperatura. ¿Pero ocho núcleos, ocho subprocesos de 5.3 GHz en un procesador de 180 vatios por $ 374? Casi inimaginable hace un año.
El overclocking del Core i9-9900K no fue tan fructífero. El mejor indicador en este overclock es 4.7 GHz: gracias a nuestra propia configuración de voltaje, redujimos el consumo de energía en 41 W, que es casi el 25% de la potencia total, y también redujimos la temperatura en 24 ° C. Esto se hace por razones de seguridad. Aunque 4.8 GHz y 4.9 GHz parecen permitidos, las temperaturas a una frecuencia de 5.0 GHz pueden no estar sujetas a todo. Cuando se cargan todos los núcleos y subprocesos, este es un chip muy activo.
Intel Core i9-9900K: técnicamente el procesador de juegos de mayor rendimiento
Cuando Intel anunció una nueva línea de procesadores, anunció el Core i9-9900K "el mejor procesador de juegos del mundo". En la foto de abajo, Anand Srivatsa, demostrando el nuevo empaque de este gigante de ocho núcleos, 16 hilos y 5.0 GHz:
De hecho, el embalaje es muy pequeño. Intel no nos proporcionó una versión comercial actualizada de la caja, pero el interior contiene un Core i9-9900K recién preparado. Los socios de Intel recibieron amablemente los procesadores i7-9700K e i5-9600K para nuestra revisión.
Si ya se ha anunciado el "mejor procesador de juegos del mundo", está claro que esto debe ser probado. Intel ordenó (pagó) un informe de rendimiento del procesador a un tercero para obtener datos, lo que, desafortunadamente, plantea muchas preguntas. En particular, cómo se probaron exactamente los chips. Pero aquí en AnandTech, le daremos los resultados correctos.
Para nuestras pruebas de juego, esta vez probamos cada juego en cuatro resoluciones y escenarios diferentes, designados como IGP (para resolución de 720p), Bajo (para 1080p), Medio (de 1440p a 4K) y Alto (para 4K y superior). Aquí hay un resumen rápido de los resultados:
- World of Tanks: mejor CPU en IGP, baja, media, casi mejor en alta
- Final Fantasy XV: Mejor CPU (todas las pruebas: mejor / casi mejor)
- Shadow of War: Mejor CPU (todas las pruebas: mejor / casi mejor)
- Civilization VI: Mejor CPU en IGP, ligeramente por detrás de 4K, casi mejor a 8K / 16K
- Ashes Classic: mejor CPU en IGP, baja, casi mejor en media, media en 4K
- Strange Brigade DX12 / Vulkan: Mejor CPU (todas las pruebas: mejor / casi mejor)
- Grand Theft Auto V: Mejor CPU (todas las pruebas: mejor / casi mejor)
- Far Cry 5: Mejor CPU (todas las pruebas: mejor / casi mejor)
- Shadow of the Tomb Raider: (todas las pruebas: casi las mejores)
- F1 2018: Mejor CPU (todas las pruebas: mejor / casi mejor)
No hay duda: en casi todos los escenarios, el procesador fue el mejor o uno de los mejores en cada prueba (con la excepción de Ashes en 4K). Intel realmente construyó el mejor procesador de juegos del mundo. De nuevo
Al probar el procesador i9-9900K, vimos puntajes de prueba sintéticos extremadamente altos, mejores que cualquier otro procesador convencional. En algunas de nuestras pruebas del mundo real, como la descarga de aplicaciones o el rendimiento web, de vez en cuando jugaba i7 e i5 debido a problemas simultáneos de subprocesos múltiples, ya que estas pruebas generalmente funcionan mejor cuando los subprocesos tienen acceso a todos los recursos principales . Pero en cuanto a las pruebas con memoria limitada, los procesadores con una gran cantidad de núcleos e hilos son la mejor alternativa.
A pesar de la ausencia de innovaciones específicas para el rendimiento del procesador, Intel finalmente revivió la interfaz térmica STIM, que se utilizó por última vez en la línea principal durante Sandy Bridge. La implementación de STIM permitió a Intel aumentar la frecuencia de los nuevos procesadores. Esta campaña de as se ha mantenido durante mucho tiempo, y muchos se preguntarán por qué esta herramienta no se usó antes.
Pero en general, gracias al aumento de frecuencias y al aumento de núcleos, tres nuevos procesadores de novena generación alcanzaron la cima de la mayoría de nuestras pruebas de carga mixta. Por lo tanto, el nuevo estándar de "jack of all trades" se establece en la cartera de Intel. Si el usuario usa una carga de trabajo variable y quiere más rendimiento, entonces estos nuevos procesadores deberían ser una adquisición bienvenida.
Ahora, si eres un jugador cuyo precio no importa, este es el procesador para ti. Pero este no es un procesador para todos, si plantea el tema del costo y la competencia.
A $ 488 SEP, más un poco más caro en el comercio minorista, además de arrojar $ 80- $ 120 en un refrigerador decente (o incluso $ 200 por un sistema de refrigeración líquida), estará fuera de competencia en los controladores del sistema a un precio de aproximadamente $ 1,500, donde el rendimiento depende de la GPU. Sin embargo, el propio i5-9600K de Intel costará más de dos veces más barato, y el AMD R7 2700X es un fuerte competidor en casi todas las pruebas: son más rentables, aunque están algo retrasados en rendimiento.
La brecha de precios ha separado el Core i9-9900K de sus competidores. Las inversiones razonables terminan en 9700K, 9600K o 2700X. Para unos pocos seleccionados, el dinero no es una limitación. Para el resto de nosotros, especialmente cuando se juega a 1440p y resoluciones más altas, donde la GPU es el cuello de botella, hay muchos procesadores que funcionan bien y, al mismo tiempo, consumen menos energía.
Actualización: cuando publicamos originalmente esta página, publicamos los resultados de la prueba en la placa base ASRock Z370. Más tarde, descubrimos que el voltaje suministrado por la placa base era notablemente más alto de lo esperado. Si bien esto no afectó la evaluación comparativa, volvimos a realizar las pruebas de potencia nuevamente con la placa madre MSI MPG Z390 Gaming Edge AC y actualizamos la revisión en consecuencia.
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