Pas du tout et pas de tic. Quelle est la différence entre les processeurs Intel Core de différentes générations basés sur une architecture

Avec l'avènement des processeurs Intel Core de septième génération, il est devenu clair pour beaucoup que la stratégie de transition à la stratégie qu'Intel avait suivie tout ce temps avait échoué. La promesse de réduire le processus technologique de 14 à 10 nm est restée une promesse, la longue ère Taka de Skylake a commencé, au cours de laquelle s'est produit le lac Kaby (septième génération), le soudain Coffee Lake (huitième) avec un léger changement dans le processus technologique de 14 nm à 14 nm + et même Coffee Lake Refresh (neuvième). Il semble qu'Intel avait vraiment besoin d'une petite pause-café. En conséquence, nous avons plusieurs processeurs de différentes générations, qui sont basés sur une microarchitecture Skylake, d'une part. Et Intel garantit que chaque nouveau processeur est meilleur que le précédent, de l'autre. Certes, ce n'est pas très clair quoi exactement ...



Par conséquent, nous reviendrons sur nos générations. Et voyons comment ils diffèrent.

Lac Kaby

L'apparition des transformateurs dans le commerce de détail a eu lieu début 2017. Quoi de neuf dans cette famille par rapport à son prédécesseur? Tout d'abord, il s'agit du nouveau cœur graphique - Intel UHD 630. Plus la prise en charge de la technologie de mémoire Intel Optane (3D Xpoint), ainsi que du nouveau chipset de la 200e série (la 6e génération a travaillé avec la 100e série). Et tout cela grâce à des innovations vraiment intéressantes.

Lac de café

La 8e génération, nommée Coffee Lake, est sortie fin 2017. Dans les processeurs de cette génération, ils ont ajouté des cœurs et proportionnellement au cache de troisième niveau, augmenté Turbo Boost de 200 mégahertz, ajouté le support pour DDR4-2666 (avant c'était DDR4-2400), mais coupé le support pour DDR3. Le cœur graphique est resté le même, mais ils l'ont lancé à 50 MHz. Pour toutes les augmentations de fréquence, j'ai dû payer avec une augmentation du paquet de chaleur à 95 watts. Et, bien sûr, le nouveau chipset de la 300e série. Ce dernier n'était pas du tout nécessaire, car suffisamment de spécialistes ont pu lancer rapidement cette famille sur les chipsets de la 100e série, bien que les représentants d'Intel aient déclaré que cela était impossible en raison des particularités de la construction de circuits de puissance. Plus tard, cependant, Intel a officiellement reconnu que c'était faux. Alors quoi de neuf dans la 8ème famille? En fait, cela ressemble plus à un rafraîchissement régulier avec l'ajout de cœurs et de fréquences.

Rafraîchissement du lac Coffee

Ha! Et ici, nous avons un rafraîchissement! Au quatrième trimestre de 2018, les processeurs Coffee Lake de 9e génération ont été lancés, équipés d'une protection matérielle contre certaines vulnérabilités de Meltdown / Spectre. Les modifications matérielles apportées aux nouvelles puces protègent contre Meltdown V3 et L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Les modifications apportées au logiciel et au microcode protègent contre les attaques Spectre V2, Meltdown V3a et V4. La protection contre Spectre V1 continuera d'être mise en œuvre au niveau du système d'exploitation. L'apparition de corrections au niveau de la puce devrait réduire l'impact des correctifs logiciels sur les performances du processeur. Mais Intel a réalisé toute cette joie avec une protection uniquement dans les processeurs pour le segment du marché de masse: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Tout le monde, y compris les solutions de serveur, n'avait pas de protection matérielle. Pour la première fois dans l'histoire des processeurs Intel, les processeurs Coffee Lake Refresh prennent en charge jusqu'à 128 Go de RAM. Et c'est tout, plus de changements.

Qu'avons-nous dans le résidu sec? Deux ans de rafraîchissements, de jeux avec cœurs et fréquences, ainsi qu'un ensemble d'améliorations mineures. Je voulais vraiment évaluer et comparer objectivement les performances des principaux représentants de ces familles. Par conséquent, lorsque j'ai eu le kit de la septième à la neuvième génération à portée de main - les nouveaux i7-8700, i7-9700k et i9-9900k ont ​​récemment été ajoutés à nos i7-7700 et i7-7700k, j'ai profité de la situation et j'ai forcé cinq processeurs Intel Core différents à montrer ce dont ils sont capables.

Test

Cinq processeurs Intel participent aux tests: i7-7700, i7-7700k, i7-8700, i7-9700k, i9-9900k.



Les performances des plates-formes

Les processeurs Intel i7-8700, i7-9700k et i9-9900k ont ​​la même configuration de base:

• Carte mère: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
• RAM: 16 Go DDR4-2400 MT / s Kingston 2 pièces, total 32 Go.
• SSD: 240 Go Patriot Burst 2 pièces en RAID 1 (une habitude développée au fil des ans).

Les processeurs Intel i7-7700 et i7-7700k fonctionnent également sur la même plate-forme:

• Carte mère: Asus H110T (BIOS 3805),
• RAM: 8 Go DDR4-2400MT / s Kingston 2 pièces, un total de 16 Go.
• SSD: 240 Go Patriot Burst 2 pièces en RAID 1.

Nous utilisons des châssis sur mesure d'une hauteur de 1,5 unité. Ils hébergent quatre plateformes.

Partie logicielle: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Noyau: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Optimisations introduites concernant l'installation standard: ajout des options de lancement du noyau ascenseur = noop selinux = 0.

Les tests sont effectués avec tous les correctifs des attaques Spectre, Meltdown et Foreshadow, rétroportés vers ce noyau. Il est possible que les résultats des tests sur les noyaux Linux plus récents et plus récents puissent différer de ceux obtenus, et les performances seront meilleures. Mais, premièrement, je préfère personnellement CentOS 7, et deuxièmement, RedHat est activement engagé dans le backporting des innovations de support matériel des nouveaux cœurs vers son propre LTS. J'espère bien :-)

Tests utilisés pour la recherche

1. Sysbench
2. Geekbench
3. Phoronix Test Suite

Test Sysbench

Sysbench - un ensemble de tests (ou benchmarks) pour évaluer les performances de divers sous-systèmes informatiques: processeur, RAM, stockage de données. Le test est multi-thread, pour tous les cœurs. Dans ce test, j'ai mesuré deux indicateurs:

1. Événements de vitesse du processeur par seconde - le nombre d'opérations effectuées par le processeur par seconde: plus la valeur est élevée, plus le système est efficace.
2. Statistiques générales nombre total d'événements - le nombre total d'événements terminés. Plus le score est élevé, mieux c'est.

Test Geekbench

Un ensemble de tests effectués en mode monothread et multithread. Le résultat est un indice de performance pour les deux modes. Vous trouverez ci-dessous des liens vers les résultats des tests. Dans ce test, nous considérerons deux indicateurs principaux:
- Score Single-Core - tests à un seul thread.
- Multi-Core Score - tests multi-thread.
Unités de mesure: "perroquets" abstraits. Plus il y a de perroquets, mieux c'est.

Phoronix Test Suite

Phoronix Test Suite est une suite de tests très riche. Malgré le fait que tous les tests du package pts / cpu ont été effectués, je ne donnerai que les résultats de ceux que j'ai personnellement trouvés particulièrement intéressants, d'autant plus que les résultats des tests manqués ne font que renforcer la tendance générale.

Presque tous les tests présentés ici sont multithread. Seules deux d'entre elles font exception: les tests à un seul thread Himeno et LAME MP3 Encoding.

Dans ces tests, plus le score est élevé, mieux c'est

1. Test de mots de passe John the Ripper multithread. Prenez l'algorithme de cryptographie Blowfish. Mesure le nombre d'opérations par seconde.
2. Le test Himeno est un solveur de pression linéaire de Poisson utilisant la méthode du point de Jacobi.
3. Compression 7-Zip - Test 7-Zip utilisant p7zip avec fonction de test de performance intégrée.
4. OpenSSL est un ensemble d'outils qui implémentent les protocoles SSL (Secure Sockets Layer) et TLS (Transport Layer Security). Mesure les performances d'OpenSSL RSA 4096 bits.
5. Apache Benchmark - le test mesure le nombre de demandes par seconde qu'un système donné peut supporter lors de l'exécution de 1 000 000 de demandes, tandis que 100 demandes sont exécutées simultanément.

Et dans ceux-ci, si moins c'est mieux

1. C-Ray teste les performances du CPU sur des calculs en virgule flottante. Ce test est multi-thread (16 threads par coeur), va tirer 8 rayons de chaque pixel pour le lissage et générer une image 1600x1200. Le temps nécessaire pour terminer le test est mesuré.
2. Compression BZIP2 parallèle - Le test mesure le temps nécessaire pour compresser un fichier (package .tar du code source du noyau Linux) à l'aide de la compression BZIP2.
3. Encodage des données audio et vidéo. Le test d'encodage LAME MP3 s'exécute sur un seul thread et le test ffmpeg x264 est multi-thread. Le temps nécessaire pour terminer le test est mesuré.

Comme vous pouvez le voir, le kit de test se compose entièrement de tests synthétiques qui vous permettent de montrer la différence entre les processeurs lors de l'exécution de certaines tâches, par exemple, en cliquant sur les mots de passe, le codage du contenu multimédia, la cryptographie.

Un test synthétique, contrairement à un test effectué dans des conditions proches de la réalité, est en mesure de fournir une certaine pureté de l'expérience. En fait, c'est pourquoi le choix s'est porté sur les synthétiques.

Il est possible que lors de la résolution de tâches particulières dans des conditions de combat, vous puissiez obtenir des résultats extrêmement intéressants et inattendus, mais la «température générale à l'hôpital» sera aussi proche que possible de ce que j'ai obtenu des résultats des tests. Il est également possible que si vous désactivez la protection contre Spectre / Meltdown lors du test des processeurs de la 9e génération, j'obtienne de meilleurs résultats. Mais, pour l'avenir, je dirai qu'ils se sont si bien montrés.

Spoiler: Nucleus, threads et fréquences gouverneront la balle.

Même avant les tests, j'ai étudié attentivement l'architecture des familles de ces processeurs, donc je m'attendais à ce qu'il n'y ait pas de différences significatives entre les processeurs expérimentaux. De plus, pas tant significatif qu'extraordinaire: pourquoi attendre des indicateurs intéressants dans les tests si vous prenez des mesures sur des processeurs construits, essentiellement, sur un seul cœur. Mes attentes ont été satisfaites, mais quelque chose n'était toujours pas tout à fait comme je le pensais

Et maintenant, en fait, les résultats des tests.



Le résultat est assez naturel: celui qui a plus de flux et une fréquence plus élevée, des points. En conséquence, les i7-8700 et i9-9900k sont en avance. L'écart entre le i7-7700 et le i7-7700k est de 10% en test monofil et multithread. Le i7-7700 est en retard de 38% sur le i7-8700 et de 49% sur le i9-9900k, soit près de 2 fois, mais le retard sur le i7-9700k n'est que de 15%.



Liens vers les résultats des tests:

Intel i7-7700
Intel i7-7700k
Intel i7-8700
Intel i7-9700k
Intel i9-9900k

Les résultats de la suite de tests The Phoronix



Dans le test John The Ripper, la différence entre les frères jumeaux i7-7700 et i7-7700k est de 10% en faveur de «k», en raison de la différence de Turbobust. Les processeurs i7-8700 et i7-9700k la différence est très faible. i9-9900k dépasse tout le monde en raison d'un plus grand nombre de threads et d'une fréquence d'horloge plus élevée. Jumeaux presque 2 fois.



Le résultat du test C-Ray me semble le plus intéressant. La présence de la technologie Hyper-Treading sur le i9-9900k dans ce test multi-thread ne donne qu'une légère augmentation par rapport au i7-9700k. Mais les jumeaux ont traîné de près de 2 fois le leader.




Dans le test Himeno à un seul fil, la différence n'est pas si grande. Un écart notable entre les 8e et 9e générations de jumeaux: les i9-9900k les dépassent respectivement de 18% et 15%. La différence entre le i7-8700 et le i7-9700k se situe au niveau de l'erreur.



Le test de compression des jumeaux 7zip est 44 à 48% pire que le leader du i9-9900k. En raison du plus grand nombre de threads, le i7-8700 surpasse le i7-9700k de 9%. Mais cela ne suffit pas pour dépasser le i9-9900k, nous observons donc un décalage de près de 18%.



Le test du temps de compression par l'algorithme BZIP2 montre des résultats similaires: les threads gagnent.



Le codage MP3 est une «échelle» avec une marge maximale de 19,5%. Mais dans le test ffmpeg, le i9-9900k perd les i7-8700 et i7-9700k, mais contourne les jumeaux. J'ai refait ce test plusieurs fois pour le i9-9900k, mais le résultat est toujours le même. C'est déjà inattendu :-) Dans le test multi-thread, le plus multi-thread des processeurs testés a montré un résultat aussi bas, inférieur aux 9700k et 8700. Il n'y a pas d'explication claire à ce phénomène, mais je ne veux pas faire d'hypothèses.



Le test openssl montre une «échelle» avec un écart entre le deuxième et le troisième étage. La différence entre les jumeaux et le leader i9-9900k est de 42% à 47%. L'écart entre le i7-8700 et le i9-9900k est de 14%. L'essentiel est les flux et les fréquences.



Dans le test, Apache i7-9700k a surpassé tout le monde, y compris i9-9900k (6%). Mais en général, la différence n'est pas significative, bien qu'il y ait une marge de 24% entre le pire i7-7700 et le meilleur i7-9700k.



En général, dans la plupart des tests, le i9-9900k est le leader, l'échec uniquement sur ffmpeg. Allez-vous travailler avec la vidéo, mieux vaut prendre i7-9700k ou i7-8700. En deuxième place au classement général de l'i7-9700k, il est légèrement derrière le leader, et même ffmpeg et apache dans les tests. Je conseille donc en toute sécurité lui et le i9-9900k à ceux qui connaissent régulièrement de gros afflux d'utilisateurs sur le site. Les processeurs ne devraient pas échouer. J'ai déjà parlé de la vidéo.

Le i7-8700 a de bons repères Sysbench, 7zip et ffmpeg.
Dans tous les tests, le i7-7700k est meilleur que le i7-7700 de 2% à 14%, dans le test ffmpeg il est de 16%.
Permettez-moi de vous rappeler que je n'ai fait aucune optimisation, à l'exception de celles indiquées au début, ce qui signifie que lorsque vous installez un système propre sur votre Dedik nouvellement acheté, vous obtiendrez exactement les mêmes résultats.

Noyaux, flux, fréquences - notre tout

Dans l'ensemble, les résultats étaient prévisibles et attendus. Dans presque tous les tests, un «escalier vers le ciel» apparaît, démontrant la dépendance des performances sur le nombre de cœurs, de threads et de fréquences: ce sont surtout de meilleurs résultats.

Étant donné que tous les sujets sont en fait des rafraîchissements du même noyau dans le même processus de fabrication et n'ont pas de différences architecturales fondamentales, nous n'avons pas pu obtenir des preuves «étonnantes» que les processeurs sont qualitativement différents les uns des autres.

La différence entre les processeurs i7-9700k et i9-9900k dans tous les tests, à l'exception de Sysbench, tend à zéro, car en fait, ils ne diffèrent que par la présence de la technologie Hyper-Threading et une centaine de mégahertz supplémentaires en mode Turbo Boost du i9-9900k. Dans le test, Sysbench est exactement le contraire: ce n'est pas le nombre de cœurs qui décide, mais le nombre de threads.
Un très grand écart dans les tests multithread entre i7-7700 (k) et i9-9900k, par endroits jusqu'à deux fois. Il existe également une différence entre le i7-7700 et le i7-7700k - les 300 MHz supplémentaires ajoutent de la vitesse à ce dernier.

De plus, je ne peux pas parler de l'impact qualitatif du cache sur les résultats des tests - nous avons ce que nous avons. De plus, la protection incluse de la famille Spectre / Meltdown devrait réduire considérablement l'effet de son volume sur les résultats des tests, mais ce n'est pas exact. Si un lecteur respecté demande «du pain et des cirques» à notre service marketing, je me ferai un plaisir de vous pomper les tests avec la protection désactivée.

En fait, si on me demandait: quel processeur choisirez-vous? - Pour commencer, je compterais l'argent dans ma poche et choisirais celui qui suffit. En bref, du point A au point B, vous pouvez également vous rendre au Zhiguli, mais la Mercedes est plus rapide et plus agréable. Les processeurs basés sur une architecture feront en quelque sorte face à la même gamme de tâches - quelqu'un va bien et quelqu'un va bien. Oui, comme les tests l'ont montré, il n'y a pas de différences globales entre eux. Mais l'écart entre i7 et i9 est toujours là.

Lors du choix d'un processeur pour certaines tâches hautement spécialisées privées, telles que le travail avec mp3, la compilation à partir de la source ou le rendu de scènes tridimensionnelles avec traitement de la lumière, il est logique de se concentrer sur les performances des tests correspondants. Par exemple, les concepteurs peuvent immédiatement regarder l'i7-9700k et l'i9-9900k, et pour des calculs complexes, prendre un processeur avec la technologie Hyper-Threading, c'est-à-dire n'importe qui sauf l'i7-9700k. Ici, ils gouvernent les flux.

Je vous conseille donc de choisir ce que vous pouvez vous permettre en tenant compte des spécifications, et vous serez heureux.

Lors des tests, nous avons utilisé des serveurs basés sur les processeurs i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k et i9-9900k avec 1dedic.ru . N'importe lequel d'entre eux peut être commandé avec une remise de 5% pendant 3 mois - contactez le service commercial avec la phrase de code "I'm from Habr". Lors du paiement de l'année moins 10% supplémentaires.

Toute la soirée à l'aréna de Trashwind , administrateur système FirstDEDIC