Процессоры и память

Обзор процессора Intel Core i7-7820X: ответные меры

⇣ Содержание

Первое знакомство с процессорами поколения Skylake-X, которое мы провели на примере 10-ядерного Core i9-7900X, оставило после себя смешанные впечатления. Вроде бы Intel и сделала существенный шаг вперёд: перекроила внутреннюю структуру CPU, оптимизировала подсистему кеш-памяти, добавила поддержку векторных инструкций AVX-512, заметно нарастила частоты… Но вместе со всем этим новым процессорам оказалась присуща и масса неожиданных свежеприобретённых проблем. В частности, тесты Core i9-7900X показали, что Skylake-X – чудовищно прожорливый и горячий чип, что дополнительно усугубляется использованием под его теплораспределительной крышкой не индиевого припоя, а полимерной термопасты с сомнительными теплопроводящими качествами. Отчасти по этой причине разгон такого CPU стал весьма непростым мероприятием, особенно если при проверке стабильности опираться на алгоритмы, эксплуатирующие AVX-512-команды, которые прогревают Skylake-X с необычайной интенсивностью. Да и ситуация с производительностью оказалась далеко не однозначной. Как выяснилось, новая сетевая ячеистая схема межъядерных соединений, которая пришла на смену традиционной кольцевой шине, порождает дополнительные латентности, поэтому в задачах, интенсивно работающих с данными, а это, например, многие игры, производительность Core i9-7900X оказалась в среднем хуже, чем у представителей поколения Broadwell-E.

Однако по тестированию одного только Core i9-7900X делать какие-то обобщённые выводы было бы не совсем верно. Этот процессор – лишь один из вариантов наполнения для новой платформы LGA2066, которая впервые для сегмента высокопроизводительных десктопных решений приобрела небывалое видовое разнообразие. Действительно, ассортимент процессоров в LGA2066-исполнении включает в общей сложности девять принципиально различных моделей с числом ядер от 4 до 18, причём пять из них уже доступно на прилавках магазинов. Поэтому для полноты картины рассмотреть нужно и иные CPU.

Интеловские процессоры премиального класса, к которым относятся в том числе и представители серии Skylake-X, всегда были сравнительно дорогими. Однако сейчас Intel испытывает определённое давление со стороны конкурента, поэтому цены на LGA2066-чипы оказались заметно ниже типичных значений. Удешевление в сравнении с процессорами класса Broadwell-E с аналогичным количеством вычислительных ядер составляет более 40 процентов, что с учётом немалой изначальной стоимости CPU класса HEDT выливается в суммы по несколько сотен долларов. Попутно среди новых LGA2066-моделей образовались особенно привлекательные варианты, которые предлагают более низкую удельную стоимость на ядро по сравнению с остальными собратьями.

ДизайнЯдра/потокиЦенаЦена за ядро
Core i9-7980XE Skylake-X 18/36 $1999 $111
Core i9-7960X Skylake-X 16/32 $1699 $106
Core i9-7940X Skylake-X 14/28 $1399 $100
Core i9-7920X Skylake-X 12/24 $1199 $100
Core i9-7900X Skylake-X 10/20 $999 $100
Core i7-7820X Skylake-X 8/16 $599 $75
Core i7-7800X Skylake-X 6/12 $389 $65
Core i7-7740X Kaby Lake-X 4/8 $339 $85
Core i5-7640X Kaby Lake-X 4/4 $242 $61

Если исходить из этой таблицы, то наиболее выгодными многоядерными процессорами Intel на данный момент выступают восьмиядерник Core i7-7820X и его шестиядерный собрат. Но если учесть скорое появление массовых шестиядерных процессоров поколения Coffee Lake, Core i7-7800X смотрится не слишком интересно, а вот Core i7-7820X может действительно стать одним из самых удачных и популярных процессоров для новой платформы. Поэтому продолжить знакомство с семейством Skylake-X мы решили именно тестированием Core i7-7820X. Сможет ли новый восьмиядерный LGA2066-процессор Intel стоимостью $600 навязать конкуренцию 500-долларовому восьмиядерному Ryzen 7 1800X, мы и проверим в этом материале.

#Подробнее о Core i7-7820X

Покуда на рынок не пришёл восьмиядерный Ryzen Threadripper 1900X, появление которого ожидается в конце августа, в магазинах можно наблюдать три высокопроизводительных восьмиядерных процессора, способных заинтересовать энтузиастов. Помимо Core i7-7820X для новой платформы LGA2066, это – пока не успевший исчезнуть его LGA2011-3-предшественник Core i7-6900K, а также дерзкий Ryzen 7 1800X, венчающий серию восьмиядерников с микроархитектурой AMD Zen для платформы Socket AM4. Характеристики этой троицы сведены в таблице:

Core i7-7820XCore i7-6900KRyzen 7 1800X
Кодовое имя Skylake-X Broadwell-E Summit Ridge
Технология производства 14+ нм, FinFET 14 нм, FinFET 14 нм, FinFET
Ядра/потоки 8/16 8/16 8/16
Технология Hyper-Threading/SMT Есть Есть Есть
Базовая частота, ГГц 3,6 3,2 3,6
Максимальная частота в турборежиме, ГГц 4,3 3,7 4,0
Максимальная частота Turbo Boost Max 3.0/XFR, ГГц 4,5 4,0 4,1
Разблокированный множитель Есть Есть Есть
TDP, Вт 140 140 95
L2-кеш, Кбайт 8 × 1024 8 × 256 8 × 512
L3-кеш, Мбайт 11 20 16
Число линий PCI Express 3.0 28 40 20
Поддержка DDR4 SDRAM Четыре канала DDR4-2667 Четыре канала DDR4-2400 Два канала DDR4-2667
Расширения набора инструкций SSE4.1/4.2, AVX 2.0, AVX-512 SSE4.1/4.2, AVX 2.0 SSE4.1/4.2, AVX 2.0
Упаковка LGA2066 LGA2011-3 Socket AM4
Цена $599 $1089 $499

Если исходить из формальных спецификаций, то Core i7-7820X на фоне прошлого HEDT-восьмиядерника, Core i7-6900K, представляется куда более интересным процессором. И дело не только в значительно более привлекательной цене, которая теперь позволяет вписать высокопроизводительную платформу с интеловским восьмиядерником, LGA2066-материнской платой и памятью в 1000-долларовый бюджет.

Ещё сильнее бросается в глаза другое преимущество Core i7-7820X: заметно возросшие тактовые частоты. По сравнению с аналогичным представителем поколения Broadwell-E восьмиядерный Skylake-X получил примерно на 15 процентов более высокие рабочие частоты, что, вне всяких сомнений, должно сказаться на быстродействии. Кроме того, не стоит забывать, что дополнительный прирост в производительности новинки обеспечивают и имеющиеся улучшения на микроархитектурном уровне. В Skylake по сравнению с Broadwell были сделаны важные изменения во входной части исполнительного конвейера: в более новой микроархитектуре увеличились объёмы основных внутренних буферов, что позволило поднять результативность предсказания ветвлений и эффективность внеочередного выполнения инструкций. Это добавляет ещё несколько дополнительных процентов к удельной производительности новинок.

Но и это ещё не всё. В связи с появлением в новых процессорах 512-битных регистров и поддержки набора инструкций AVX-512, в них увеличилась скорость работы с данными. Skylake-X позволяет выполнять за такт две 64-байтовые загрузки из L1D-кеша и одно 64-байтовое сохранение, что вдвое больше, чем могли себе позволить процессоры поколения Broadwell-E. Попутно была увеличена и ширина шины, связывающая кеш-память первого и второго уровней.

Поэтому в конечном итоге Core i7-7820X должен быть заметно быстрее предшественника, причём при работе в рамках того же самого 140-ваттного теплового пакета. Впрочем, тут стоит сделать ремарку о том, что, как мы видели на примере Core i9-7900X, TDP 140 Вт для Skylake – это совсем не те 140 Вт, которые были раньше. В реальности новые процессоры стали заметно прожорливее.

При этом нельзя не упомянуть, что на таком фоне очень неплохо смотрится Ryzen 7 1800X. Его частоты не сильно уступают частотам Core i7-7820X, но декларируемое тепловыделение заметно ниже. Правда, по удельной производительности на ядро интеловские процессоры всё-таки немного лучше. Выигрывают интеловские восьмиядерники и с точки зрения подсистемы памяти. Они обладают четырёхканальным контроллером DDR4 SDRAM, в то время как у Ryzen 7 контроллер лишь двухканальный. Кстати, контроллер памяти процессоров Skylake-X лучше и по сравнению с Broadwell-E: он приобрёл поддержку более высоких частот памяти в номинальном режиме, а при разгоне вообще способен работать с практически любыми существующими в природе высокоскоростными модулями DDR4 SDRAM.

Получил Core i7-7820X и новую подсистему кеш-памяти. Как и в других Skylake-X, L2-кеш в этих процессорах расширен с 256 до 1024 Кбайт с одновременным увеличением степени ассоциативности до 16, а L3-кеш, напротив, урезан по объёму с 2,5 до 1,375 Мбайт на ядро. Однако при этом изменилась и организация кеша третьего уровня: он перестал быть инклюзивным и работает теперь по принципу виктимного кеша, то есть не имеет предварительной выборки, а лишь принимает вытесненные из L2 данные. Intel утверждает, что такая схема в целом не ухудшила эффективность кеширования, а, напротив, даже улучшила, потому что позволяет хранить больше данных поблизости от вычислительных ядер. Однако как показали подробные тесты, не всё так однозначно, поскольку латентность L2- и L3-кеша у Skylake-X по сравнению с Broadwell-E стала на несколько тактов выше.

Ещё большее недоумение вызывает встроенный в Core i7-7820X контроллер шины PCI Express 3.0. По какой-то причине Intel решила отнести свой новый восьмиядерник к числу процессоров с урезанными возможностями расширения и оставила ему лишь 28 линий из потенциально предусмотренных в Skylake-X 44. Поэтому Core i7-7820X не поддерживают конфигураций из пар видеокарт по полноценной схеме PCIe x16 + x16, а может лишь предложить упрощённый вариант PCIe x16 + x8. Это особенно обидно на фоне того, что старый Core i7-6900K поколения Broadwell-E предлагает полный набор из 40 линий PCI Express. Впрочем, альтернативная платформа Socket AM4 с процессором Ryzen 7 проигрывает по числу линий PCI Express и старому Core i7-6900K, и новому Core i7-7820X.

Продолжить разговор об урезанных возможностях Core i7-7820X заставляет и ещё один «мутный» момент. Процессоры Skylake-X стали первыми десктопными CPU, умеющими работать с 512-битными регистрами. Причём в теории они способны выполнять 512-битные AVX-512-инструкции с тем же темпом, что и 256-битные AVX2-команды. Для этого в микроархитектуре Skylake-X предусмотрено два пути для их исполнения: на первых двух исполнительных портах, изначально способных обрабатывать 256-битные FMA-инструкции, которые теперь могут объединяться для совместной работы с 512-битными данными, а также на новом дополнительном 512-битном FMA-устройстве в пятом исполнительном порту. Таким образом, базовый вариант микроархитектуры Skylake-X теоретически позволяет выполнять до 64 операций одинарной точности (или до 32 операций двойной точности) за такт – вдвое больше, чем Broadwell-E.

При этом некоторым обозревателям Intel сообщила, что всё сказанное верно исключительно для процессоров, относящихся к классу Core i9, а в Core i7-7820X поддержка AVX-512 якобы ограничена по скорости, и исполнение 512-битных инструкций в пятом порту заблокировано. Иными словами, утверждается, что, хотя Core i7-7820X и может работать с AVX-512, делает он это вдвое медленнее.

Однако практические измерения производительности работы AVX-512-алгоритмов на Core i7-7820X заставляют усомниться в справедливости интеловских заявлений. Дело в том, что при включении поддержки 512-битных инструкций реальные тесты демонстрируют у Core i7-7820X примерно такой же прирост быстродействия, как и у Core i9-7900X. А это значит, что, вопреки заявлениям Intel, реализация AVX-512 у Core i7-7820X совершенно полноценная. В подтверждение приведём результаты синтетического теста Processor Multimedia из пакета SiSoft Sandra, выполненного в идентичных системах с процессорами Core i9-7900X и Core i7-7820X. Этот простой бенчмарк измеряет скорость построения множества Мандельброта с использованием различных наборов команд.

Применение в расчётах инструкций из набора AVX-512 даёт примерно одинаковый прирост производительности как у Core i9-7900X, так и у Core i7-7820X. Это позволяет утверждать, что реализация AVX-512 в обоих процессорах семейства Skylake-X выполнена на микроархитектурном уровне одинаково и Core i7-7820X имеет полноценную в смысле быстродействия их поддержку. Иными словами, все утверждения производителя об отключении одного из двух путей исполнения AVX-512 в LGA2066-процессорах класса Core i7 не находят реальных подтверждений.

#Частоты, напряжения, температуры

Этот раздел появился в рассказе о Core i7-7820X в связи с тем, что регулирование тактовой частоты и рабочего напряжения у процессоров Skylake-X несколько отличается от того, к чему мы привыкли. Теперь Intel использует три разных множителя при работе процессора со скалярными или SSE-инструкциями, с AVX/AVX2-инструкциями и с AVX-512-инструкциями. Энергоёмкость этих инструкций существенно различается, поэтому для каждого режима устанавливается своя частота турборежима и, соответственно, свой уровень напряжения ядра. Как следствие, это влияет и на температурный режим.

Мы проверили, как ведёт себя наш экземпляр Core i7-7820X с нагрузкой разного характера при использовании для отвода тепла системы жидкостного охлаждения Corsair Hydro Series H115i, и вот что получилось.

При обычной многопоточной нагрузке, не использующей ни AVX2, ни AVX-512-инструкции, частота Core i7-7820X находится на отметке 4,0 ГГц. Используется напряжение 1,052 В, максимальная температура при тестировании в старой версии LinX 0.6.4 не выходит за отметку в 67 градусов.

Если приложение, нагружающее процессор, использует AVX/AVX2-инструкции, частота процессора снижается до 3,7 ГГц. Напряжение при такой частоте составляет 1,003 В, но максимальная температура, которая фиксируется в LinX 0.7.0 (с поддержкой AVX2), – чуть выше, чем в предыдущем случае, и достигает 69 градусов.

Самый тяжёлый для процессора режим – выполнение инструкций AVX-512. В этом случае рабочая частота падает до 3,5 ГГц, то есть даже ниже номинала. Напряжение питания процессорных ядер при этом снижается до 0,974 В, но температура всё равно оказывается заметно выше, чем в двух предыдущих случаях. При прохождении тестирования в LinX 0.7.3 (с поддержкой AVX-512) она достигает 75 градусов.

#Разгон

Ситуация с разгоном процессоров Skylake-X складывается неоднозначная. По сравнению с теми интеловскими высокопроизводительными CPU, с которыми приходилось иметь дело раньше, теперь добавилось две проблемы: чрезвычайно энергоёмкие инструкции AVX-512 и неадекватно малоэффективная термопаста под крышкой. Поэтому, когда одно накладывается на другое, оказывается, что сколь-нибудь значительно разогнать Skylake-X практически невозможно.

В Сети можно найти массу обзоров, в которых демонстрируется оверклокинг Skylake-X до частот порядка 4,6-4,8 ГГц. Однако беда таких обзоров в том, что их авторы никогда не проводят полноценной проверки системы на стабильность, а такая частота на самом деле годится только для режимов работы процессора, где не задействуются никакие векторные инструкции с 256- или 512-битной разрядностью. Если же проверять стабильность по-честному, то окажется, что в реальности Skylake-X разгоняются значительно хуже из-за сильного нагрева под высокой нагрузкой и невозможности отвести образующееся тепло от процессорного кристалла.

На данный момент существует лишь одна утилита для проверки стабильности, которая создаёт критическую нагрузку на процессоры с применением инструкций семейства AVX-512. Это – LinX версий 0.7.2 и старше. И если ориентироваться на прохождение тестирования в ней, то максимальный результат разгона Core i7-7820X окажется на уровне 4,0 ГГц.

Именно такую максимальную частоту мы смогли выжать из нашего экземпляра Core i7-7820X с использованием для отвода тепла серийной СВО Corsair Hydro Series H115i. Напряжение для прохождения теста пришлось увеличить до 1,1 В, но температура всё равно достигала 100 градусов, что достаточно близко к критическому 105-градусному пределу Skylake-X, при котором активируется троттлинг. Такой результат оказался немного лучше разгона Core i9-7900X, который смог работать при частоте всего лишь 3,8 ГГц, однако качественно картина с оверклокингом не поменялась. Очевидно, лучшие достижения возможны лишь после проведения скальпирования и замены термоинтерфейса, но в рамках данного тестирования к такому приёму мы пока решили не прибегать.

Впрочем, на данный момент инструкции AVX-512 распространены не так сильно. Фактически используются они лишь в небольшом числе приложений для перекодирования видео (в первую очередь основанных на кодеке x264), поэтому частотой процессора в случае работы с такими инструкциями во многих случаях можно пожертвовать. Собственно, так делает даже сама Intel: напомним, хотя это нигде и не афишируется, реальная частота Core i7-7820X при включении AVX-512 снижается на 500 МГц и находится даже ниже номинального значения.

Поэтому разгон Skylake-X рациональнее проводить по-другому – используя более низкие множители тогда, когда процессор загружается векторными инструкциями. Архитектура Skylake-X это позволяет: в BIOS любых LGA2066-материнских плат для таких процессоров предусматривается два вспомогательных корректирующих вычитаемых, которые применяются к базовому коэффициенту умножения при исполнении инструкций из наборов AVX2 и AVX-512.

Есть и ещё одна хитрость. Разгон с разными множителями, зависящими от типа вычислительной нагрузки, лучше всего проводить, используя относительный метод установки процессорных напряжений Offset. В этом случае напряжение регулируется материнской платой пропорционально множителю, и в режимах, когда будут включаться инструкции AVX2 и AVX-512, будет снижаться не только частота, но и напряжение, что позволит избежать перегрева при сравнительно небольшом отличии частоты относительно «обычного» разгона. В противном же случае при выборе единого значения напряжения для всех режимов ускорение в результате разгона рискует оказаться лишь частичным, поскольку частоты при исполнении «горячих» векторных инструкций придётся снижать даже ниже номинального значения.

Стоит сказать, что подбор сразу трёх частот, да ещё и корректирующей дельты для напряжения питания процессора – трудоёмкий и не всегда успешный процесс. Проблема заключается в том, что увеличение разрыва между базовой частотой и частотами в AVX-режимах приводит к нарастанию разницы в подаваемом напряжении, и далеко не факт, что полученное в итоге сочетание параметров не приведёт к перегреву процессора или не окажется нестабильным.

Например, при использовании для нашего процессора базовой частоты 4,6 ГГц, при которой он проходил тесты стабильности в программах, не задействующих векторные инструкции, подходящее снижение множителя AVX-512 подобрать так и не получилось. Зато это удалось сделать, отталкиваясь от частоты 4,5 ГГц при добавке к напряжению питания в режиме Offset дополнительных 0,05 В и при включении функции Load-Line Calibration в состояние Level 3.

Тестирование в Prime95 29.2 с отключёнными AVX-инструкциями хотя проходит и на грани, но без проблем и троттлинга. Напряжение процессора оказывается на уровне 1,26 В, температура не превышает разрешённый максимум в 105 градусов, вплотную приближаясь к нему.

Для режима с AVX потребовалось снижение множителя на 3. На частоте 4,2 ГГц тестирование в LinX 0.7.0, где такие инструкции активно задействуются, какой-либо нестабильности не выявляло.

Напряжение питания, определённое через установку Offset, оказалось на уровне 1,156 В, что позволило максимальной температуре на выходить за отметку в 97 градусов.

Для AVX-512 множитель пришлось корректировать ещё более значительно. Максимальная частота, при которой процессор был способен пройти тестирование в LinX 0.7.3 – утилите, поддерживающей AVX-512, – составила лишь 3,7 ГГц. То есть в данном случае вычитаемое для множителя AVX-512 устанавливалось в значение 8.

Напряжение в таком состоянии составляло 1,055 В, температура не превышала 87 градусов. Однако на более высокой частоте наш экземпляр Core i7-7820X проверку в LinX 0.7.3 уже не проходил – для стабильности не хватало напряжения. Но просто повысить его невозможно, так как тогда бы процессор перегревался в режиме без AVX-инструкций.

В конечном итоге для Core i7-7820X был достигнут комбинированный разгон до 4,5/4,3/3,7 ГГц, что где-то на 6-16 процентов лучше режима по умолчанию. И это позволяет сделать вывод, что восьмиядерный Core i7-7820X мало отличается по оверклокерскому потенциалу от десятиядерного Core i9-7900X. Впрочем, в этом нет ничего удивительного: оба процессора базируются на одном и том же полупроводниковом кристалле LCC. А это значит, что с точки зрения простого разгона, который можно было бы использовать на постоянной основе в рабочем компьютере, Core i7-7820X не может предложить ничего особенного. Если использовать серийные системы охлаждения и не скальпировать CPU, то частоты, при которых можно быть уверенным в полной стабильности, не слишком отличаются от номинальных. Причём сама процедура разгона требует учета многих нюансов вроде скачкообразного роста тепловыделения при активации векторных инструкций и требует тонкой подстройки поведения системы под все такие ситуации. И из-за всего этого Skylake-X вполне можно отнести к наиболее капризным оверклокерским решениям, доступным на рынке в данный момент.

К тому же не стоит забывать и о перегреве процессорных стабилизаторов питания, расположенных на материнской плате. В целом эта проблема всё же несколько преувеличена, но тем не менее сказать, что температура силовых элементов не выходит за разумные границы, достаточно трудно. Например, при тестировании разогнанного Core i7-7820X на материнской плате ASUS Prime X299-Deluxe температура радиатора конвертера питания поднималась свыше 80 градусов.

Понятно, что в «боевых» системах область VRM явно нуждается в дополнительном обдуве. И при сборке компьютеров на базе LGA2066-процессоров об этом нельзя забывать.

#Описание тестовых систем и методики тестирования

Для сравнения с Core i7-7820X мы взяли не только прочие присутствующие на рынке восьмиядерники Intel Core i7-6900K и AMD Ryzen 7 1800X, но и другие процессоры премиального сегмента с 10-12 ядрами для платформ LGA2066, LGA2011-3 и Socket TR4. Также в число участников тестов был добавлен и старший процессор для платформы LGA1151. Таким образом, нами оказались охвачены все сколько-нибудь близкие по стоимости к главному герою варианты.

В конечном итоге список задействованных в тестировании комплектующих получился таким:

  • Процессоры:
    • AMD Ryzen Threadripper 1920X (Threadripper, 12 ядер + SMT, 3,5-4,0 ГГц, 32 Мбайт L3);
    • AMD Ryzen 7 1800X (Summit Ridge, 8 ядер + SMT, 3,6-4,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
    • Intel Core i9-7900X (Skylake-X, 10 ядер + HT, 3,3-4,5 ГГц, 13,75 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-7820X (Skylake-X, 8 ядер + HT, 3,6-4,5 ГГц, 11 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-7700K (Kaby Lake, 4 ядра + HT, 4,2-4,5 ГГц, 8 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-6950X Extreme Edition (Broadwell-E, 10 ядер + HT, 3,0-4,0 ГГц, 25 Мбайт L3);
    • Intel Core i7-6900K (Broadwell-E, 8 ядер + HT, 3,2-4,0 ГГц, 20 Мбайт L3).
  • Процессорный кулер: СВО Corsair Hydro Series H115i.
  • Материнские платы:
    • ASUS Crosshair IV Hero (Socket AM4, AMD X370);
    • ASUS Maximus IX Hero (LGA1151, Intel Z270);
    • ASUS Prime X299-Deluxe (LGA2066, Intel X299);
    • ASUS X99-Deluxe (LGA2011-v3, Intel X99);
    • ASUS Zenith Extreme (Socket sTR4, AMD X399).
  • Память:
    • 4 × 8 Гбайт DDR4-3200 SDRAM, 14-14-14-34 (2 × G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR).
  • Видеокарта: NVIDIA Titan X (GP102, 12 Гбайт/384-бит GDDR5X, 1417-1531/10000 МГц).
  • Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
  • Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 15063 с использованием следующего комплекта драйверов:

    • AMD Chipset Driver 17.10;
    • AMD IOMMU Driver 1.2.0.0030;
    • Intel Chipset Driver 10.1.1.38;
    • Intel Management Engine Interface Driver 11.6.0.1030;
    • Intel Turbo Boost Max 3.0 Technology Driver 1.0.0.1031;
    • NVIDIA GeForce 384.76 Driver.

Процессор Core i7-7820X был протестирован — как в номинальном режиме, так и при описанном в соответствующем разделе статьи разгоне до 4,5/4,2/3,7 ГГц.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

    • BAPCo SYSmark 2014 SE – тестирование в сценариях Office Productivity (офисная работа: подготовка текстов, обработка электронных таблиц, работа с электронной почтой и посещение интернет-сайтов), Media Creation (работа над мультимедийным контентом — создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео), Data/Financial Analysis (обработка архива с финансовыми данными, их статистический анализ и прогнозирование инвестиций на основе некой модели) и Responsiveness (анализ отзывчивости системы при запуске приложений, открытии файлов, работе с интернет-браузером с большим количеством открытых вкладок, мультизадачности, копировании файлов, пакетных операциях с фотографиями, шифровании и архивации файлов и установке программ).
    • Futuremark 3DMark Professional Edition 2.2.3509 — тестирование в сцене Time Spy 1.0.

Приложения:

    • Adobe After Effects CC 2017 – тестирование скорости рендеринга методом трассировки лучей. Измеряется время, затрачиваемое системой на обсчёт в разрешении 1920 × 1080@30fps заранее подготовленного видеоролика.
    • Adobe Photoshop CC 2017 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
    • Adobe Photoshop Lightroom 6.8 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 16-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Fujifilm X-T1.
    • Adobe Premiere Pro CC 2017 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.
    • Blender 2.78c – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
    • Corona 1.3 – тестирование скорости рендеринга при помощи одноимённого рендерера. Измеряется скорость построения стандартной сцены BTR, используемой для измерения производительности.
    • Visual Studio 2017 (15.1) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.78c.
    • Stockfish 8 (240717) – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w»;
    • V-Ray 3.57.01 – тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark;
    • WinRAR 5.50 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
    • x264 r2851 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
    • x265 2.4+14 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется тот же видеофайл, что и в тесте скорости транскодирования кодером x264.

Игры:

    • Ashes of Singularity. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 11, Quality Profile = High, MSAA=2x. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 11, Quality Profile = Extreme, MSAA=Off.
    • Battlefield 1. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Graphics Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160, DirectX 11, Graphics Quality = Ultra.
    • Civilization VI. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra. Разрешение 3840 × 2160, DirectX 11, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
    • Deus Ex: Mankind Divided. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 11, Preset = Very High. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 11, Preset = Very High.
    • Grand Theft Auto V. Разрешение 1920 × 1080: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = x4, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum. Разрешение 3840 × 2160: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = Off, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum.
    • Hitman™. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Anti-Aliasing = FXAA, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Anti-Aliasing = Off, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High.
    • Total War: WARHAMMER. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 11, Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 11, Quality = Ultra.
    • Warhammer 40,000: Dawn of War III. Разрешение 1920 × 1080: Image Quality = Maximum, Texture Detail = Higher, Gameplay Resolution = 100%, Unit Occlusion = Enabled, Anti-Aliasing = On, Physics = High. Разрешение 3840 × 2160: Image Quality = Maximum, Texture Detail = Higher, Gameplay Resolution = 100%, Unit Occlusion = Enabled, Anti-Aliasing = On, Physics = High.
    • Watch Dogs 2. Разрешение 1920 × 1080: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%. Разрешение 3840 × 2160: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений fps. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального fps обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.

#Производительность в комплексных бенчмарках

SYSmark 2014 SE – главный комплексный тест, по которому можно судить о том, какую средневзвешенную производительность выдает та или иная система в самых распространённых и самых массовых приложениях. Впрочем, нужно понимать, что многие задачи, решаемые пользователями в повседневной жизни, совершенно не нуждаются в многоядерных процессорных мощностях. А вот время отклика, которое демонстрируют процессоры при работе с данными, напротив, более важно. Поэтому никаких особенно выдающихся показателей производительности восьмиядерники не предъявляют. Рассматриваемый в этом обзоре Core i7-7820X отстаёт даже от старшего четырёхъядерного Kaby Lake. Впрочем, среди восьмиядерных процессоров Skylake-X – самый быстрый вариант на данный момент. Преимущество Core i7-7820X перед Core i7-6900K составляет чуть более 4 процентов, а перед Ryzen 1800X – более 10 процентов.

Больше информации могут дать результаты, полученные в отдельных сценариях SYSmark 2014 SE.

Лучше всего Core i7-7820X смотрится в сценарии Media Creation, в котором происходит работа над мультимедийным контентом — создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. В прочих случаях восьмиядерный Skylake-X проигрывает четырёхъядерному Core i7-7700K, у которого выше рабочие частоты и нет никаких неоднозначных нововведений вроде видоизменённой системы кеширования и сетевой mesh-структуры, соединяющей ядра воедино.

3DMark принято относить к тестам, хорошо оптимизированным под многопоточные среды. И полученные результаты это вполне подтверждают: процессоры на диаграмме достаточно логично ранжируются по числу имеющихся ядер. Впрочем, если ориентироваться на результат в графической части теста, то разница оказывается минимальна, что в очередной раз подтверждает тезис о том, что 3D-приложениям игрового характера в сегодняшних реалиях практически всё равно, какой из HEDT-процессоров используется в системе.

#Производительность в ресурсоёмких приложениях

Рендеринг

Обработка фото

Обработка видео

Перекодирование видео

Архивация

Компиляция

Шахматы

В целом, если судить по ресурсоёмким приложениям, Core i7-7820X представляет собой достаточно заметный шаг вперёд по сравнению с восьмиядерным процессором прошлого поколения, Core i7-6900K. Несмотря на то, что новинка стала заметно дешевле, она может обеспечить преимущество в производительности на уровне 13-15 процентов. Впрочем, если вспомнить о характеристиках восьмиядерного Skylake-X, то совершенно понятно, что львиная доля этого преимущества обеспечивается возросшими тактовыми частотами, а не чем-то иным.

Тем не менее это делает Core i7-7820X самым быстрым восьмиядерником современности, ведь и Ryzen 7 1800X отстаёт от главного героя этого материала на 10-15 процентов. При этом Core i7-7820X дополнительно можно разогнать, а это добавляет к его результатам дополнительные 10 процентов.

#Производительность в играх

Поскольку стоимость Core i7-7820X не столь запредельна, некоторые энтузиасты могут захотеть построить на основе этого CPU игровые системы. Однако стоит напомнить, что даже сама Intel не считает свою HEDT-платформу чисто геймерским решением и в первую очередь ориентирует её на создателей контента.

Почему это именно так, мы уже знаем: структурные изменения в процессорном дизайне Skylake-X ухудшили латентности при работе с данными, и это привело к тому, что новые HEDT-процессоры в ряде игр показывают обескураживающе невысокие результаты. Тем не менее исключать из рассмотрения игры мы не стали. И более того, для полноты картины тесты были проведены в двух режимах: в разрешении Full HD, где процессорная составляющая производительности раскрывается более выпукло, и в 4K-разрешении, больше подходящем для использования в системах с процессорами HEDT-класса.

Тесты в разрешении Full HD:

И действительно, игровая производительность Core i7-7820X стала хуже, чем была у его предшественника поколения Broadwell-E. В большинстве случаев падение частоты кадров находится в пределах единиц процентов, но бывают ситуации, где разрыв достигает ужасающего уровня. В среднем ситуация с производительностью восьмиядерного Core i7-7820X в играх похожа на картину, наблюдающуюся с процессорами серии Ryzen. А значит, лучшим геймерским CPU продолжает оставаться Core i7-7700K, что бы ни говорили сторонники «культа многоядерности».

Тесты в разрешении 4K:

При выборе высоких разрешений все архитектурные особенности сглаживаются, поскольку в этом случае львиная доля нагрузки лежит на графической подсистеме. Тем не менее заметить проблемы процессорного дизайна Skylake-X можно и тут. Если говорить о мощных моделях процессоров, то Core i7-7820X – это, пожалуй, один из самых неудачных вариантов для игр. Даже Ryzen 7 1800X или старый Core i7-6900K, не говоря уже о Core i7-7700K, обеспечивают несколько более высокую частоту кадров. Это, конечно, не означает, что Core i7-7820X не может стать основой игровых систем, но то, что он в этом амплуа неидеален, иметь в виду нужно.

Всё это значит, что применение Core i7-7820X в чисто игровых сборках смысла не имеет. Однако его вполне можно рассматривать как подходящий «многопрофильный» вариант, позволяющий заниматься как созданием контента, так и его потреблением.

#Энергопотребление

Процессоры Skylake-X уже успели заслужить славу горячих и прожорливых чипов. Тут в первую очередь сыграло роль выступление десятиядерного Core i9-7900X, который по своему потреблению смог вплотную приблизиться к легендарному AMD FX-9590. Однако Core i9-7900X – это максимальная модификация процессора на базе кристалла LCC, рассматриваемый же в этот раз Core i7-7820X использует версию данного кристалла с парой отключённых ядер. И это просто обязано несколько сократить итоговое потребление. Тем более, наш образец Core i7-7820X использовал примерно на 0,025 В более низкое напряжение питания, чем его 10-ядерный собрат.

Проверить всё это несложно. Используемый нами в тестовой системе цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На графике ниже приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается.

С потреблением Core i7-7820X в простое всё понятно: у восьмиядерного процессора оно такое же, как и у родственного десятиядерника.

Под нагрузкой в виде рендеринга потребление Core i7-7820X оказывается ниже, чем у Core i9-7900X, примерно на 20 процентов. Однако несмотря на это, новый интеловский восьмиядерник потребляет больше и по сравнению с Ryzen 7 1800X, и по сравнению с Core i7-6900K.

Примерно такая же картина складывается и в Prime95 29.2 с задействованием AVX-инструкций или без них. Иными словами, дизайн Skylake-X подтвердил свои аппетиты и сделал Core i7-7820X одним из самых прожорливых восьмиядерников на рынке.

#Выводы

Благодаря сдержанному подходу Intel к ценообразованию, Core i7-7820X сразу же показался нам достаточно привлекательной моделью. Совершенно очевидно, что Intel собиралась выставить этот процессор в качестве альтернативы Ryzen 7 1800X, и во многом именно поэтому из восьмиядерного Skylake-X получилось неплохое предложение. Да, Core i7-7820X стоит немного больше старшего Socket AM4-восьмиядерника AMD, к тому же дополнительно увеличивают стоимость платформы Intel и отнюдь не дешёвые LGA2066-платы вместе с четырёхканальной памятью. Но зато и производительность Core i7-7820X, если говорить о приложениях для создания и обработки контента, в целом выше.

До предела накачав тактовые частоты, Intel смогла добиться того, что Core i7-7820X обходит по быстродействию восьмиядерный процессор прошлого поколения, Core i7-6900K, примерно на 15 процентов. Приблизительно на такую же величину он оказывается и мощнее, чем Ryzen 7 1800X, что делает новинку пусть и не выдающимся, но вполне адекватным вариантом с точки зрения сочетания цены и производительности в ресурсоёмких задачах.

Правда, за рост быстродействия приходится заплатить увеличением энергетических аппетитов: Core i7-7820X по своему потреблению напоминает приснопамятный AMD FX-9590, а значит, по этой характеристике он ощутимо обходит все другие процессоры с восемью ядрами. Однако жить с этим вполне можно. Действительно неприятные проблемы выплывают лишь при разгоне, при котором рост тепловыделения усугубляется отсутствием внутри процессора нормального с точки зрения эффективности термоинтерфейса и поддержкой чрезвычайно теплоёмких AVX-512-инструкций. В итоге увеличение частот выше номинала превращается в обременительный процесс многокритериальной оптимизации, который, впрочем, при достаточном терпении и везении можно довести до неплохого практического результата.

Второй негативный момент касается игровой производительности. С одной стороны, потенциала Core i7-7820X с лихвой хватает для раскрытия всех сегодняшних графических карт. Однако если посмотреть с другой стороны, то вырисовывается проблема. Переходя на дизайн Skylake-X и сетевую Mesh-структуру межъядерных соединений, Intel непреднамеренно ухудшила внутренние задержки при работе ядер друг с другом, с L3-кешем и с памятью. Поэтому процессоры прошлого поколения Broadwell-E или даже простые четырёхъядерные Kaby Lake обеспечивают более высокую частоту кадров, что делает Core i7-7820X достаточно спорным выбором для чисто игровых систем.

Таким образом, достойным вариантом Core i7-7820X может быть только в тех ситуациях, где требуется получить высокую многопоточную производительность при относительно умеренных финансовых затратах. Но зато в этих сценариях восьмиядерная интеловская новинка, вне всяких сомнений, сможет достойно отработать вложенные в неё средства. Причём последнее высказывание остаётся верным даже несмотря на то, что в сегменте производительных многоядерных процессоров Intel теперь пребывает отнюдь не в одиночестве.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥