Begitu-begitu-begitu dan tidak ada tic. Apa perbedaan antara prosesor Intel Core dari generasi yang berbeda berdasarkan satu arsitektur

Dengan munculnya prosesor Intel Core generasi ketujuh, menjadi jelas bagi banyak orang bahwa strategi tick-to-strategy yang telah diikuti Intel selama ini telah gagal. Janji untuk mengurangi proses teknologi dari 14 menjadi 10 nm tetap menjadi janji, era Taka panjang Skylake dimulai, di mana terjadi Kaby Lake (generasi ketujuh), Coffee Lake yang tiba-tiba (kedelapan) dengan sedikit perubahan dalam proses teknologi dari 14 nm menjadi 14 nm + dan bahkan Coffee Lake Refresh (kesembilan). Sepertinya Intel benar-benar membutuhkan rehat kopi. Akibatnya, kami memiliki beberapa prosesor dari generasi yang berbeda, yang didasarkan pada satu mikroarsitektur Skylake, di satu sisi. Dan Intel menjamin bahwa setiap prosesor baru lebih baik dari sebelumnya, di sisi lain. Benar, tidak begitu jelas apa sebenarnya ...



Karena itu, kita akan kembali ke generasi kita. Dan mari kita lihat perbedaannya.

Danau Kaby

Kemunculan prosesor dalam ritel berlangsung pada awal 2017. Apa yang baru di keluarga ini tentang pendahulunya? Pertama-tama, ini adalah inti grafis baru - Intel UHD 630. Plus dukungan untuk teknologi memori Intel Optane (3D Xpoint), serta chipset baru dari seri ke-200 (generasi ke-6 bekerja dengan seri ke-100). Dan itu semua dari inovasi yang sangat menarik.

Danau kopi

Generasi ke-8, yang diberi nama kode Coffee Lake, dirilis pada akhir 2017. Dalam prosesor generasi ini, mereka menambahkan inti dan sebanding dengan cache tingkat ketiga, meningkatkan Turbo Boost hingga 200 megahertz, menambahkan dukungan untuk DDR4-2666 (sebelum itu adalah DDR4-2400), tetapi memotong dukungan untuk DDR3. Inti grafis tetap sama, tetapi mereka melemparkannya pada 50 MHz. Untuk semua peningkatan frekuensi, saya harus membayar dengan peningkatan paket panas ke 95 watt. Dan, tentu saja, chipset baru dari seri 300. Yang terakhir tidak diperlukan sama sekali, karena segera spesialis cukup mampu meluncurkan keluarga ini pada chipset seri 100, meskipun perwakilan Intel mengatakan bahwa ini tidak mungkin karena kekhasan membangun sirkuit daya. Namun, kemudian, Intel secara resmi mengakui bahwa itu salah. Jadi apa yang baru di keluarga ke-8? Bahkan, itu lebih mirip penyegaran biasa dengan penambahan core dan frekuensi.

Penyegaran danau kopi

Ha! Dan di sini kita memiliki penyegaran! Pada kuartal keempat 2018, prosesor Coffee Lake generasi ke-9 dirilis, dilengkapi dengan perlindungan perangkat keras terhadap beberapa kerentanan Meltdown / Spectre. Perubahan perangkat keras yang dibuat pada chip baru melindungi terhadap Meltdown V3 dan L1 Terminal Fault (L1TF Foreshadow). Perubahan dalam perangkat lunak dan mikrokode melindungi terhadap serangan Specter V2, Meltdown V3a dan V4. Perlindungan dari Specter V1 akan terus diimplementasikan di tingkat sistem operasi. Munculnya koreksi di tingkat chip harus mengurangi dampak tambalan perangkat lunak pada kinerja prosesor. Tetapi Intel menyadari semua kegembiraan ini dengan perlindungan hanya pada prosesor untuk segmen pasar massal: i5-9600k, i7-9700k, i9-9900k. Semua orang, termasuk solusi server, tidak memiliki perlindungan perangkat keras. Untuk pertama kalinya dalam sejarah prosesor konsumen Intel, prosesor Coffee Lake Refresh mendukung hingga 128 GB RAM. Dan itu saja, tidak ada lagi perubahan.

Apa yang kita miliki dalam residu kering? Penyegaran selama dua tahun, game dengan inti dan frekuensi, ditambah serangkaian perbaikan kecil. Saya benar-benar ingin mengevaluasi secara objektif dan membandingkan kinerja perwakilan utama keluarga-keluarga ini. Oleh karena itu, ketika saya memiliki kit dari generasi ketujuh hingga kesembilan di tangan - i7-8700k segar, i7-9700k dan i9-9900k baru-baru ini ditambahkan ke i7-7700 dan i7-7700k kami, saya mengambil keuntungan dari situasi ini dan memaksa lima prosesor Intel Core untuk tampil. apa yang mampu mereka lakukan.

Pengujian

Lima prosesor Intel berpartisipasi dalam pengujian: i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k, i9-9900k.



Karakteristik kinerja platform

Prosesor Intel i7-8700, i7-9700k dan i9-9900k memiliki konfigurasi dasar yang sama:

• Motherboard: Asus PRIME H310T (BIOS 1405),
• RAM: 16 GB DDR4-2400 MT / s Kingston 2 buah, total 32 GB.
• SSD: 240 GB Patriot Burst 2 buah dalam RAID 1 (kebiasaan yang dikembangkan selama bertahun-tahun).

Prosesor Intel i7-7700 dan i7-7700k juga bekerja pada platform yang sama:

• Motherboard: Asus H110T (BIOS 3805),
• RAM: 8 GB DDR4-2400MT / s Kingston 2 buah, total 16 GB.
• SSD: 240 GB Patriot Burst 2 buah dalam RAID 1.

Kami menggunakan sasis yang dibuat khusus dengan ketinggian 1,5 unit. Mereka memiliki empat platform.

Bagian perangkat lunak: OS CentOS Linux 7 x86_64 (7.6.1810).
Kernel: 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64
Optimalisasi yang diperkenalkan terkait instalasi standar: opsi peluncuran kernel tambahan elevator = noop selinux = 0.

Pengujian dilakukan dengan semua tambalan dari serangan Specter, Meltdown dan Foreshadow, di-backport ke kernel ini. Ada kemungkinan bahwa hasil pengujian pada kernel Linux yang lebih baru dan lebih baru dapat berbeda dari yang diperoleh, dan kinerjanya akan lebih baik. Tapi, pertama, saya pribadi lebih suka CentOS 7, dan, kedua, RedHat secara aktif terlibat dalam backporting inovasi dukungan perangkat keras dari core baru ke LTS sendiri. Saya harap begitu :-)

Tes digunakan untuk penelitian

1. Sysbench
2. Geekbench
3. Phoronix Test Suite

Tes Sysbench

Sysbench - paket tes (atau tolok ukur) untuk mengevaluasi kinerja berbagai subsistem komputer: prosesor, RAM, penyimpanan data. Tes ini multi-threaded, untuk semua core. Dalam tes ini, saya mengukur dua indikator:

1. Kejadian kecepatan CPU per detik - jumlah operasi yang dilakukan oleh prosesor per detik: semakin tinggi nilainya, semakin efisien sistem.
2. Statistik umum jumlah total acara - jumlah total acara yang diselesaikan. Semakin tinggi skor, semakin baik.

Tes Geekbench

Paket pengujian dilakukan dalam mode single-threaded dan multi-threaded. Hasilnya adalah indeks kinerja untuk kedua mode. Di bawah ini adalah tautan ke hasil pengujian. Dalam tes ini, kami akan mempertimbangkan dua indikator utama:
- Skor Single-Core - tes single-threaded.
- Skor Multi-Core - tes multi-utas.
Satuan ukuran: abstrak "beo". Semakin banyak burung beo, semakin baik.

Phoronix Test Suite

Phoronix Test Suite adalah test suite yang sangat kaya. Terlepas dari kenyataan bahwa semua tes dari paket pts / cpu telah dilakukan, saya akan memberikan hasil hanya dari yang saya pribadi temukan sangat menarik, terutama karena hasil tes yang terlewatkan hanya memperkuat tren umum.

Hampir semua tes yang disajikan di sini multithreaded. Hanya dua dari mereka yang merupakan pengecualian: tes single-threaded Himeno dan LAME MP3 Encoding.

Dalam tes ini, semakin tinggi nilainya, semakin baik

1. Multithreaded John the Ripper passwords test. Ambil algoritma crypto Blowfish. Mengukur jumlah operasi per detik.
2. Tes Himeno adalah pemecah tekanan Poisson linier menggunakan metode titik Jacobi.
3. 7-Zip Compression - 7-Zip test menggunakan p7zip dengan fungsi pengujian kinerja terintegrasi.
4. OpenSSL adalah seperangkat alat yang mengimplementasikan protokol SSL (Secure Sockets Layer) dan TLS (Transport Layer Security). Mengukur kinerja OpenSSL RSA 4096-bit.
5. Apache Benchmark - tes ini mengukur berapa banyak permintaan per detik yang dapat ditahan oleh suatu sistem saat menjalankan 1.000.000 permintaan, sementara 100 permintaan dieksekusi secara bersamaan.

Dan dalam hal ini jika kurang lebih baik

1. C-Ray menguji kinerja CPU pada perhitungan floating point. Tes ini multi-ulir (16 utas per inti), akan memotret 8 sinar dari setiap piksel untuk menghaluskan dan menghasilkan gambar 1600x1200. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tes diukur.
2. Kompresi BZIP2 Paralel - Tes ini mengukur waktu yang dibutuhkan untuk mengkompres file (paket .tar dari kode sumber kernel Linux) menggunakan kompresi BZIP2.
3. Pengkodean data audio dan video. Tes Encoding MP3 LAME berjalan dalam satu utas, dan uji ffmpeg x264 multi-utas. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tes diukur.

Seperti yang Anda lihat, test kit seluruhnya terdiri dari tes sintetis yang memungkinkan Anda untuk menunjukkan perbedaan antara prosesor saat melakukan tugas-tugas tertentu, misalnya, mengklik kata sandi, menyandikan konten media, kriptografi.

Tes sintetik, berbeda dengan tes yang dilakukan di bawah kondisi yang mendekati kenyataan, mampu memberikan kemurnian tertentu dari eksperimen. Sebenarnya, itu sebabnya pilihan jatuh pada sintetis.

Ada kemungkinan bahwa ketika menyelesaikan tugas-tugas tertentu dalam kondisi pertempuran, Anda bisa mendapatkan hasil yang sangat menarik dan tak terduga, tetapi masih "suhu umum di rumah sakit" akan sedekat mungkin dengan apa yang saya dapatkan dari hasil tes. Mungkin juga bahwa jika Anda menonaktifkan perlindungan dari Specter / Meltdown saat menguji prosesor generasi ke-9, saya bisa mendapatkan hasil yang lebih baik. Tapi, ke depan, saya akan mengatakan bahwa mereka telah menunjukkan diri mereka dengan sangat baik.

Spoiler: Inti, utas dan frekuensi akan memerintah bola.

Bahkan sebelum pengujian, saya hati-hati mempelajari arsitektur keluarga prosesor ini, jadi saya berharap tidak akan ada perbedaan yang signifikan antara yang eksperimental. Selain itu, tidak begitu signifikan sebagai luar biasa: mengapa menunggu indikator menarik dalam pengujian jika Anda melakukan pengukuran pada prosesor yang dibangun, pada dasarnya, pada satu inti. Harapan saya terpenuhi, tetapi sesuatu masih tidak seperti yang saya kira ...

Dan sekarang, pada kenyataannya, hasil tes.



Hasilnya cukup alami: siapa pun yang memiliki lebih banyak aliran dan frekuensi lebih tinggi, poin. Dengan demikian, i7-8700 dan i9-9900k berada di depan. Kesenjangan antara i7-7700 dan i7-7700k adalah 10% dalam pengujian single-threaded dan multi-threaded. I7-7700 tertinggal di belakang i7-8700 sebesar 38% dan dari i9-9900k sebesar 49%, yaitu hampir 2 kali, tetapi keterlambatan di belakang i7-9700k hanya 15%.



Tautan ke hasil pengujian:

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

Hasil dari The Phoronix Test Suite



Dalam tes John The Ripper, perbedaan antara saudara kembar i7-7700 dan i7-7700k adalah 10% mendukung "k", karena perbedaan dalam Turbobust. Prosesor i7-8700 dan i7-9700k perbedaannya sangat sedikit. i9-9900k menyalip semua orang karena jumlah utas yang lebih besar dan frekuensi clock yang lebih tinggi. Kembar hampir 2 kali.



Menurut saya hasil tes C-Ray yang paling menarik. Kehadiran teknologi Hyper-Treading pada i9-9900k dalam pengujian multi-ulir ini hanya memberikan sedikit peningkatan relatif terhadap i7-9700k. Tapi si kembar tertinggal hampir 2 kali lipat dari pemimpin.




Dalam tes Himeno single-threaded, perbedaannya tidak begitu besar. Kesenjangan yang nyata antara generasi 8 dan 9 dari kembar: i9-9900k menyalip mereka masing-masing sebesar 18% dan 15%. Perbedaan antara i7-8700 dan i7-9700k adalah pada tingkat kesalahan.



Tes kompresi kembar 7zip melewati 44-48% lebih buruk daripada pemimpin i9-9900k. Karena jumlah utas yang lebih besar, i7-8700 mengungguli i7-9700k sebesar 9%. Tapi ini tidak cukup untuk menyalip i9-9900k, jadi kami amati lag hampir 18%.



Tes untuk waktu kompresi oleh algoritma BZIP2 menunjukkan hasil yang serupa: utas menang.



Pengkodean MP3 adalah "tangga" dengan margin maksimum 19,5%. Tetapi dalam tes ffmpeg, i9-9900k kehilangan i7-8700 dan i7-9700k, tetapi mem-bypass si kembar. Saya redid tes ini beberapa kali untuk i9-9900k, tetapi hasilnya selalu sama. Ini sudah tidak terduga :-) Dalam uji multi-ulir, yang paling multi-ulir dari prosesor yang diuji menunjukkan hasil yang rendah, lebih rendah dari 9700k dan 8700. Tidak ada penjelasan yang jelas untuk fenomena ini, tapi saya tidak ingin membuat asumsi.



Tes openssl menunjukkan "tangga" dengan celah antara tahap kedua dan ketiga. Perbedaan antara kembar dan pemimpin i9-9900k adalah dari 42% menjadi 47%. Kesenjangan antara i7-8700 dan i9-9900k adalah 14%. Yang utama adalah aliran dan frekuensi.



Dalam tes, Apache i7-9700k mengungguli semua orang, termasuk i9-9900k (6%). Namun secara umum, perbedaannya tidak signifikan, meskipun ada margin 24% antara i7-7700 terburuk dan i7-9700k terbaik.



Secara umum, dalam sebagian besar tes, i9-9900k adalah pemimpinnya, kegagalan hanya pada ffmpeg. Apakah Anda akan bekerja dengan video, lebih baik ambil i7-9700k atau i7-8700. Di tempat kedua dalam klasemen keseluruhan i7-9700k, itu sedikit di belakang pemimpin, dan bahkan ffmpeg dan apache dalam tes. Jadi saya aman menasihatinya dan i9-9900k untuk mereka yang secara teratur mengalami gelombang besar pengguna ke situs. Prosesor seharusnya tidak gagal. Saya sudah katakan tentang video.

I7-8700 memiliki tolok ukur Sysbench, 7zip dan ffmpeg yang baik.
Dalam semua tes, i7-7700k lebih baik daripada i7-7700 dari 2% menjadi 14%, dalam tes ffmpeg adalah 16%.
Biarkan saya mengingatkan Anda bahwa saya tidak melakukan optimasi kecuali yang ditunjukkan di awal, yang berarti bahwa ketika Anda menginstal sistem bersih pada Dedik yang baru Anda beli, Anda akan mendapatkan hasil yang persis sama.

Nuclei, stream, frekuensi - segalanya untuk kita

Secara keseluruhan, hasilnya dapat diprediksi dan diharapkan. Di hampir semua tes, "tangga menuju surga" muncul, menunjukkan ketergantungan kinerja pada jumlah inti, benang, dan frekuensi: kebanyakan dari ini adalah hasil yang lebih baik.

Karena semua subjek sebenarnya adalah penyegaran dari inti yang sama dalam proses pembuatan yang sama dan tidak memiliki perbedaan arsitektur yang mendasar, kami tidak dapat memperoleh bukti "menakjubkan" bahwa prosesor secara kualitatif berbeda satu sama lain.

Perbedaan antara prosesor i7-9700k dan i9-9900k dalam semua tes kecuali Sysbench cenderung nol, karena pada kenyataannya mereka hanya berbeda dalam kehadiran teknologi Hyper-Threading dan seratus megahertz tambahan dalam mode Turbo Boost dari i9-9900k. Dalam pengujian, Sysbench justru sebaliknya: bukan jumlah inti yang menentukan, tetapi jumlah utas.
Kesenjangan yang sangat besar dalam pengujian multithreaded antara i7-7700 (k) dan i9-9900k, di tempat sebanyak dua kali. Ada juga perbedaan antara i7-7700 dan i7-7700k - tambahan 300 MHz menambah kecepatan untuk yang terakhir.

Juga, saya tidak dapat berbicara tentang dampak kualitatif cache pada hasil pengujian - kami memiliki apa yang kami miliki. Selain itu, perlindungan yang disertakan dari keluarga Spectre / Meltdown harus secara signifikan mengurangi efek volumenya pada hasil tes, tetapi ini tidak akurat. Jika pembaca yang terhormat menuntut "roti dan sirkus" dari departemen pemasaran kami, saya akan dengan senang hati memompa Anda menguji dengan perlindungan dimatikan.

Sebenarnya, jika saya ditanya: prosesor apa yang akan Anda pilih? - Sebagai permulaan, saya akan menghitung uang di saku saya, dan memilih satu yang cukup. Singkatnya, dari titik A ke titik B Anda juga bisa sampai ke Zhiguli, tetapi Mercedes lebih cepat dan lebih menyenangkan. Prosesor yang didasarkan pada satu arsitektur entah bagaimana akan mengatasi berbagai tugas yang sama - seseorang baik-baik saja, dan seseorang baik-baik saja. Ya, seperti yang ditunjukkan oleh pengujian, tidak ada perbedaan global di antara mereka. Namun kesenjangan antara i7 dan i9 masih ada.

Ketika memilih prosesor untuk beberapa tugas pribadi yang sangat khusus, seperti bekerja dengan mp3, mengkompilasi dari sumber atau merender adegan tiga dimensi dengan pemrosesan ringan, masuk akal untuk fokus pada kinerja pengujian yang sesuai. Sebagai contoh, desainer dapat langsung melihat i7-9700k dan i9-9900k, dan untuk perhitungan yang rumit, ambil prosesor dengan teknologi Hyper-Threading, yaitu siapa saja kecuali i7-9700k. Di sini mereka mengatur aliran.

Jadi saya menyarankan Anda untuk memilih apa yang Anda mampu dengan mempertimbangkan spesifikasi, dan Anda akan senang.

Dalam pengujian kami menggunakan server berdasarkan prosesor i7-7700, i7-7700k, i7-8700k, i7-9700k dan i9-9900k dengan 1dedic.ru . Setiap dari mereka dapat dipesan dengan diskon 5% selama 3 bulan - hubungi departemen penjualan dengan frasa kode "Saya dari Habr." Saat membayar untuk tahun ini, minus 10% lagi.

Sepanjang malam di arena Trashwind , administrator sistem FirstDEDIC