多喝咖啡，少咖啡因：英特尔第9代（第1部分）

第1部分 → 第2部分 → 第3 部分 → 第4部分

英特尔最新的台式机处理器阵容主要包括针对性能发烧友的更改。 英特尔已将消费类处理器扩展到八个内核，提高了频率，改善了热传递，并更新了设备，以更好地抵御Spectre和Meltdown漏洞。 唯一的缺点：您必须掏钱购买一台强大的散热器。 这次，价格和能源消耗达到了新的极限。

咖啡湖更新

在发布英特尔公告时，我们介绍了三种新处理器。 这里简要提醒一下市场上的最新芯片。 目前，已经发布了三种处理器：8核Core i9-9900K（开箱即用，能够以5.0 GHz的频率运行），8核Core i7-9700K（价格稍便宜）和6核Core i5-9600K（其中，按规格应获得“市场吸收者”的称号。



新的旗舰产品是Core i9-9900K，这是世界上第一个采用Core i9名称的主流台式机处理器。 这是具有16个线程的八核处理器，是新的英特尔产品线中的第一个。 它提供3.6 GHz的基本频率和5.0 GHz的最大Turbo频率，实际上它实际上是双核Turbo（我们将在下面演示这一事实）。 此外，处理器已准备好进行超频，这将使用户可以在充分散热的情况下对频率进行超频。 而且，尽管内存控制器仍是为DDR4-2666设计的，但更快的内存几乎可以在所有芯片上使用。 此外，Core i9-9900K具有完全启用的缓存，每个核心2 MB，通常提供16 MB缓存。 具有集成的图形，所有图形与上一代相同。 所有这些零售价为488美元，不包括散热器。



现在，酷睿i7变成了“平均”产​​品线，酷睿i7-9700K看起来很神奇。 英特尔终结了该处理器的超线程，在八个内核上仅提供了八个线程，但其基本频率为3.6 GHz，turbo频率为4.9 GHz。 对于Core i7-9700K，Intel将L3缓存减少到每个内核1.5 MB，这可能会影响某些软件，但是处理器可以超频并支持DDR4-2666，就像Core i9一样。 如果用户确定两个线程永远不会使用一个内核的资源，建议零售价374美元就容易接受了。 与最新一代的Core i7-8700K处理器进行比较，该芯片将非常有趣。 Core i7-8700K少了两个内核，但是使用了超线程。



Core i5-9600K看起来像是“训练超频”芯片，价格仍然是262美元，比Core i5-8600K高出几美元，以换取本文稍后列出的其他频率和所有其他功能。 基本频率为3.7 GHz，turbo频率为4.6 GHz，支持DDR4-2666和UHD 630显卡。

这三个部分都是英特尔第9代Core产品线的第一个代表，并且在“内部”隐藏了第8代Core产品中使用的Coffee Lake体系结构更新。 它们建立在Intel 14 ++生产节点上，该节点是现在定义高频和性能标准的最新节点。 由3个处理器组成的新产品阵容的主要方面，包括整体超频能力，都源于英特尔的内部变更。

每个核心的涡轮增压

我们能够获得新产品线每个处理器的每核Turbo值。 英特尔继续将此信息归类为“专有”，因此不会传播。 但是，鉴于英特尔合作伙伴仍在系统BIOS中进行编码，因此很高兴为我们提供信息。



这里最大的飞跃是5.0 GHz Turbo。 在我们对Core i7-8086K的评估中，英特尔能够将芯片作为其第一款频率为5.0 GHz的产品进行推广，实际上5.0 GHz的价值是在单个内核上，这实际上是一个缺点-不管在我们测试处理器时，有足够的负载可在多个内核上工作，实际上用户从未见过真正的5.0 GHz。 我们只有一次设法看到内核如何以预期的频率“闪烁”了一下，在空闲状态下等待。 Core i9-9900K现在有两个核心，频率为5.0，这很可能意味着我们仍将在单线程测试中看到这种高频。

更多咖啡，减少咖啡因：超线程和三级缓存

考虑到所有这些，英特尔似乎决定避免在其新处理器上使用超线程，唯一能够同时获得多线程的Core处理器将成为Core i9的组件，甚至可能是Pentium。 这部分有助于使产品线更易于理解，更便宜的芯片不会紧跟更昂贵的芯片（例如，同时具有多线程功能的四核处理器不可能超过没有该功能的6核处理器）。 另一面是最近发现的超线程工作时发生的“第三方通道攻击”漏洞。 通过禁用芯片线上的同时多线程，英特尔消除了此安全性问题。 现在我们可以保证该芯片上的每个线程都不会争夺核心资源。

第9代新产品最有趣的方面之一是不同模型之间的“按核心”三级缓存的分离。 在前几代中，具有Core i7的处理器每个内核具有2 MB的L3缓存，Core i5每个内核具有1.5 MB的L3缓存，而Core i3的处理器之间有2 MB和1.5 MB的空间。 这次，英特尔仅将完整的缓存放在Core i9的高端组件上，并将Core i7缓存减少到每个内核1.5 MB L3。 这将以某种方式影响性能，当我们获得处理器时，进行测试将很有趣。

集成显卡

集成显卡是英特尔几代人没有认真关注的话题之一（事实上，自Broadwell以来很遥远）。 第9代家族中引入的所有芯片仍将具有与第8代相同的GT2配置，包括新的Core i9处理器。 正式地，它们的名称为8+2。英特尔仍然认为，这些高性能超频处理器上集成图形的存在是对该平台的宝贵补充。 唯一的缺点是性能，并且在不久的将来它将保持在较低水平。

图形将继续被指定为UHD Graphics 630，并使用与第八代系列相同的驱动程序。

Coffee Lake Refresh：GPU制造商的经验教训

英特尔第9代核心处理器家族建立在Coffee Lake平台上，并且由于处理器没有任何微体系结构更改，因此它们是第8代产品的更新，但产品阵容略有变化。 对于那些关注英特尔处理器发展的人来说，Coffee Lake是Kaby Lake的翻版（反过来是Skylake更新）。 所以，我们正在更新更新中更新更新。 基本上与2015年的微架构相同，该架构将于2018年再次生产（并将进一步生产）。



英特尔已承诺其10nm生产工艺将持续到2019年，并已宣布将在2019年与Cooper Lake一起发布14nm之后，在2020年为10nm服务器推出Ice Lake。 从消费者的角度来看，状态仍然不确定-在任何情况下，无论工艺节点的纳米大小如何，下一代消费者处理器都应该是微体系结构的适当更新。

我将拥有很多年的8个核心！

不管我们如何看待“消费型”处理器产品线，从技术上讲，多年来，8核Intel处理器始终处于堆栈的顶部。 Core i7-5960X于2014年8月发布，在HEDT平台上配备了八个Haswell内核，具有四通道DDR4-2133内存和44个140W PCIe插槽。 然后，根据英特尔的22纳米制程技术，矩阵尺寸约为355.52平方毫米。

英特尔发布第一批Coffee Lake处理器时，i7-8700K的6 + 2型号面积约为151 mm2，比4 + 2 i7-7700K设计（〜125 mm2）大26 mm2。 当时，这是从官方Intelovsky 14+到14 ++生产单元的一次跳跃，由于肋骨的高度，使处理器变得更大了。



但是，如果在添加一对内核时以26 mm2作为矩阵大小增加的限制，则可以预测8 + 2 Core i9-9900K的大小应为177 mm2左右或增加17％。 包括集成显卡在内，其面积为177mm2，仅为Core i7-5960X的一半，而内存控制器和PCIe通道数量却只有后者的一半。 但是，无论如何，这是一个显着的下降。



可以假设晶体面积增加17％可能直接意味着价格增加17％。 在这种情况下，Core i7-8700K的价格上涨了17％，我们将获得420美元的价格，而K等效处理器的官方价格为488美元。 鉴于英特尔的定价政策（一种芯片的价格可以是另一种芯片的一半），很难说这488美元可以提高公司的盈利能力。



如果我们看一下高级芯片的尺寸，那么在四核处理器的十年中，晶体尺寸一直在稳步减小，从面积超过260 mm2的Nehalem四核开始，到Kaby Lake增大了125 mm2。 当前，随着添加越来越多的内核，它正在稳定增长。 令人恐惧的是，在最新的制造工艺中，英特尔今天会很高兴地在主流的硅矩阵上花费260 + mm2。

考虑Spectre / Meltdown补丁并讨论Intel STIM策略更新

硬件和软件安全修复

漏洞Spectre和Meltdown在今年早些时候大惊小怪，迫使硬件和软件开发人员发布更新以弥合安全漏洞。 有几种方法可以解决问题，包括软件，硬件固件和硬件更新。 每一代产品都会慢慢引入补丁程序，包括新的第9代处理器。

目前，英特尔已针对各种类型的漏洞将列表分为5-6个广泛的选项。 对于2018年下半年的所有处理器，更正表如下所示：



新的第9代处理器称为CFL-R（Coffee Lake Refresh），已对选项3（恶意数据缓存负载）和选项5（L1终端故障）实施了硬件修复。

由于新芯片需要新的生产模板，因此英特尔能够进行这些更改。 将更改移至硬件部分意味着无论操作系统或环境如何，硬件始终受到保护。 如果在硬件级别应用补丁，则可以减少软件补丁的任何其他开销。

（S）TIM：焊接处理器

至于我们今天使用的台式机处理器，它们由硅矩阵，基板（绿色），散热器（银色）和有助于将热量从硅矩阵传递到散热器的材料组成。 硅基体与散热器之间使用热界面材料粘合的质量是处理器去除因其使用而产生的热量的关键因素。

传统上，有两种不同类型的传热材料：导热油脂或金属附着力。 两者都有积极和消极的一面。



导热膏是一种通用工具-可以应用于几乎所有制造的处理器，并且可以在各种变化的条件下使用。 由于金属在处理器运行过程中受热时会膨胀，因此也会膨胀-以及散热器。 粘贴可以轻松应对。 这允许基于面食的处理器在各种环境中“生存”更长的时间。 结合金属的使用通常会减少热循环的次数，因为金属的膨胀和收缩不同于液体。 这可能意味着“焊接”的处理器的估计寿命为数年，而可能需要数十年的“导热膏”工作。 但是，钎焊金属的传热要比硅基膏好得多。 的确，它要贵一些（考虑到材料和生产，每单位最高一到两美元）。





在我们的Ryzen APU剥头皮文章中，我们研究了如何从一种流行的低成本产品中去除热交换器和导电胶，并表明用粘结金属代替该胶可以改善温度，超频和中频性能。 如果公司想让生产力爱好者满意，那么使用金属进行热传递是一个不错的选择。

几年来，英特尔一直表示他们为发烧友服务。 如上表所示，在遥远的过去，英特尔在处理器中使用了焊接金属散热接口，这对每个人都很好。 然而，近来，由于多种原因，整个生产线已经转移到传热膏中。

正如英特尔不断表示他们仍然关心性能发烧友一样，许多用户开始感到公司感到困惑。 有人认为英特尔将“爱好者”和“超频者”分为两个不同的非重叠类别。 我们拥有一切，现在英特尔已恢复使用STIM，并希望再次争夺超频者的注意力。

英特尔已正式确认，新的第9代处理器将具有铜焊金属传热接口，该接口可在矩阵与IHS之间提供TIM。 新的焊锡处理器包括Core i9-9900K，Core i7-9700K和Core i5-9600K。



正如我们将在这篇评论中显示的那样，STIM和其他功能的组合对于将新处理器超频到上限有很大的帮助。 英特尔自己的超频团队在发布会上达到了6.9 GHz，暂时使用了液态氮等奇特的过冷器。

主板和Z390芯片组

今年，英特尔的Z390芯片组已成为最隐秘的秘密之一。 如果您相信主板制造商告诉我的所有事情，那么大多数都准备好发布几个月，因此，本月和下个月将有大约55款新主板上市。

Z390芯片组是Z370的更新，并且两种主板都将支持8000和9000系列处理器（Z370将需要BIOS更新）。 该更新类似于B360更新：芯片组上的本机USB 3.1端口10 Gb / s和内置Wi-Fi。



集成的Wi-Fi使用CNVi，这使主板制造商可以将Intel的三个配套RF模块之一用作PHY，而不必使用可能来自外部供应商（例如Broadcom）的更昂贵的MAC + PHY组合。 有人告诉我，实施CRF的成本会使主板的零售价增加约15美元，因此我们可能会看到一些卖家在不使用Wi-Fi的情况下尝试中端机型。


华擎Z390 Phantom Gaming-ITX / ac

对于USB 3.1 Gen 2端口，本地支持Type-A端口，主板制造商将需要使用重新驱动器芯片来支持Type-C兼容性。 如预期的那样，这将需要额外的资金。 有趣的是，制造商如何混合和匹配后面板上的Gen 2，Gen 1和USB 2.0端口，现在他们可以选择了。 我怀疑这可能会影响主板轨迹中信号的完整性。


微星MEG Z390 Godlike

对于Z390芯片组和主板，我们可以使用我们通常的测试台，涵盖制造商将讨论的每种型号。 有趣的是，甚至将提供带有Thunderbolt 3的mini-ITX，以及一块带有PLX芯片的主板！ 也有一些带有Realtek 2.5G以太网控制器的主板-最好配备消费级开关。

检测设备

根据我们的处理器测试政策，我们选择具有合适插槽的高级主板，并为系统配备足够的内存，并以制造商支持的最大频率运行。 如果可能，请使用JEDEC设置进行测试。

请注意，一些用户对此方法表示怀疑，提到有时最大支持频率非常低，或者以相似的价格可获得更快的内存，或者使用支持的频率会降低性能。 尽管这些评论是有道理的，但最终，很少有消费者使用内存配置文件（XMP或其他配置文件），因为它们需要与BIOS交互，并且大多数用户放弃了受支持的JEDEC速度-这包括家庭用户和可能想要降低利润几美分或保持​​在制造商设置的限制内。 在可能的情况下，我们将扩展测试以添加更快的内存模块-在本次审核中或以后。



我们必须感谢以下列出的公司为我们的许多试验台提供设备的服务。 该硬件中的某些在今天使用的测试中未使用，但在其他测试中使用。

我们针对2018和2019的新测试套件

应对幽灵和崩溃

为了保持测试的相关性，我们必须不断更新软件。 , , , , . , , , , , , , . , , , ( ).

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

, . , :

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

, . - Bench, «CPU 2019» .
:

威力

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 ), ,
• , ,

, , . , - .

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

Benchmark

, . , , .
: , ANSYS . .

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

, . 你喜欢我们的文章吗？ 想看更多有趣的资料吗？ 通过下订单或将其推荐给您的朋友来支持我们， 为我们为您发明的入门级服务器的独特模拟，为Habr用户提供30％的折扣： 关于VPS（KVM）E5-2650 v4（6核）的全部真相10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps从$ 20还是如何划分服务器？ （RAID1和RAID10提供选件，最多24个内核和最大40GB DDR4）。

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps 1 , .

戴尔R730xd便宜2倍？ 仅在荷兰和美国，我们有2台Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100电视（249美元起） ！ 阅读有关如何构建基础架构大厦的信息。 使用价格为9000欧元的Dell R730xd E5-2650 v4服务器的上等课程？