Сегодня 23 октября 2017
18+
Процессоры и память

Обзор процессора Core i7-8700K: тектонический сдвиг

Даже если бы в 2017 году было девять, а не двенадцать месяцев, его вполне можно было бы назвать периодом небывалых перемен на процессорном рынке. Чего только стоит связанное с выпуском носителей микроархитектуры Zen триумфальное возвращение компании AMD в сегмент производительных CPU. Впервые за последнее десятилетие AMD удалось сформировать конкурентоспособный ассортимент предложений, способных стать альтернативой не только интеловским решениям среднего и нижнего уровня, но и продуктам с ценой в диапазоне от 300 до 1 000 долларов. И даже больше того, за первые три квартала этого года AMD не только догнала своего извечного антагониста, но и в чём-то даже смогла стать законодательницей мод. Здесь самое время вспомнить о том, что в 2003 году именно с подачи этой компании процессоры для персональных компьютеров стали приобретать поддержку 64-битных расширений архитектуры x86, а Intel оказалась догоняющей. Сегодня же история повторяется: AMD раньше своего конкурента оказалась готова проводить в жизнь идеи широкой многоядерности, предлагая пользователям настольных систем более четырёх полноценных вычислительных ядер в продуктах среднего уровня и до 16 ядер – в чипах, нацеленных на использование энтузиастами высокой производительности.

Такая заявка AMD, сделанная при выпуске процессоров Ryzen и Ryzen Threadripper, потребовала от Intel активных ответных действий. Для начала, с учётом появления 12- и 16-ядерных Ryzen Threadripper, микропроцессорный гигант спешно скорректировал свои планы и расширил семейство процессоров Core X, старшие представители которого получили не до 10 вычислительных ядер, как предполагалось сначала, а до 18.

Но ещё более интересные события стали разворачиваться только сейчас, с началом последней четверти 2017 года, которая по накалу страстей, похоже, легко затмит все предыдущие три квартала. Изначально в этот период Intel собиралась обновить ассортимент своих массовых предложений за счёт ввода в строй нового процессорного дизайна восьмого поколения, Coffee Lake, основным нововведением в котором должен был стать переход на ещё более совершенную модификацию 14-нм техпроцесса. Но в свете растущей популярности восьми- и шестиядерных Ryzen ей пришлось заняться серьёзным пересмотром проекта Coffee Lake. И в результате вместо привычного и едва заметного прироста тактовой частоты теперь мы можем получить от Intel много больше – дополнительные вычислительные ядра, которые должны обеспечить процессорам компании куда более убедительное улучшение производительности. Сама Intel говорит о том, что новые массовые чипы смогут поднять быстродействие компьютеров на величину от 25 до 45 процентов, и на фоне прибавок в скорости, которые в последние годы обычно не превышали 5-10 процентов, это выглядит как настоящая революция. И даже больше того, вполне правомерно говорить, что Coffee Lake представляет собой наиболее существенное изменение процессорного дизайна, сделанное компанией Intel после 2011 года, когда были представлены чипы серии Sandy Bridge.

Уместным будет напомнить, что первые массовые потребительские процессоры, обладающие четырьмя вычислительными ядрами, появились среди предложений Intel в 2006 году, когда компания запустила серии Core 2 Extreme и Core 2 Quad на базе дизайна Kentsfield. Первоначально такие CPU собирались из двух разрозненных полупроводниковых кристаллов, которые устанавливались на единой процессорной плате. Подобную конструкцию сохранили и вышедшие впоследствии процессоры Penryn, но в 2008 году с переходом на микроархитектуру Nehalem массовые четырёхъядерные процессоры получили уже монолитное ядро.

Затем, в 2011 году, были представлены новаторские Sandy Bridge, которые хоть и сохранили четырёхъядерную компоновку, принесли огромное количество нововведений и улучшений, вылившихся в серьёзный скачок производительности. Помимо массы микроархитектурных изменений, в Sandy Bridge инженеры Intel внедрили также и модульную конструкцию CPU на основе кольцевой шины, которая позволила достаточно просто конфигурировать процессоры с изменяемым числом и составом разнородных блоков. Так, в поколении Sandy Bridge достоянием процессов стал системный агент со встроенным L3-кешем и контроллером памяти, а также интегрированное графическое ядро, которые были введены в структуру этих чипов как раз посредством новой кольцевой шины.

После появления Sandy Bridge все последующие массовые процессоры Intel стали штамповаться по одной и той же схеме. Четыре вычислительных ядра, встроенный графический ускоритель и системный агент объединялись в один комплекс при помощи неизменной кольцевой шины. При этом в них, конечно, вносились какие-то изменения на уровне микроархитектуры, но никаких глобальных переделок не проводилось. Основным стержнем происходящего прогресса было элементарное увеличение плотности полупроводниковых кристаллов, происходящее за счёт перевода производства на всё более «тонкие» техпроцессы. В результате если сопоставить Kaby Lake и Sandy Bridge, то получится, что конечным итогом последовательной смены 32-нм на 22-нм и впоследствии на 14-нм нормы стало 42-процентное уменьшение площади процессорного кристалла при троекратном увеличении числа транзисторов.

Обычно получаемый за счёт совершенствования производственного процесса потенциал инженеры Intel направляли на улучшение встроенной графики, но в Coffee Lake он пущен на увеличение обычной вычислительной производительности и на расширение возможностей многопоточной обработки. Поэтому, хотя Coffee Lake и продолжают производиться с использованием 14-нм норм (как Skylake и Kaby Lake), они получили в полтора раза больше ядер и в полтора раза больше кеш-памяти третьего уровня. Весьма характерно, что столь серьёзная переделка конструкции процессора была проведена Intel в сжатые сроки. Положительную роль смогла сыграть та самая универсальная кольцевая шина, которая наследовалась процессорными дизайнами из поколения в поколение. И в конечном итоге спустя всего лишь полгода после появления восьмиядерных Ryzen у Intel готов ответ на грозный выпад компании AMD – шестиядерные Coffee Lake. Давайте посмотрим, насколько убедительно он звучит.

#Coffee Lake: что нового

Если кратко, то на низком уровне в новых процессорах нет почти ничего, что бы заслуживало сколь-нибудь подробного рассказа: основная масса структурных блоков Coffee Lake без каких-либо изменений перенесена из прошлых дизайнов. То есть главное, что реализовано в новых массовых процессорах Intel, – это высокоуровневое изменение общего строения, заключающееся в увеличении количества вычислительных ядер с четырёх до шести штук. Если же говорить о показателе IPC (числе исполняемых за такт инструкций) и об удельной производительности на ядро, то в этих параметрах никаких перемен не произошло. Вычислительные ядра Coffee Lake полностью аналогичны ядрам Kaby Lake.

Правда, если посмотреть на фотографию структуры ядра CPU, то некоторые сомнения в этом всё же возникают.

Объяснение различий в представленных изображениях заключается в том, что при подготовке Coffee Lake инженеры Intel выполнили оптимизацию полупроводникового строения ядра. Новая улучшенная компоновка должна вызывать меньше проблем с локальным перегревом областей кристалла и позволять сохранять стабильность при более высоких рабочих частотах. Какие-либо изменения в микроархитектуре при этом не закладывались, и фактически Coffee Lake правомерно было бы назвать новым степпингом Kaby Lake. Или даже Skylake, если вспомнить о том, что и на предыдущей итерации развития процессорного дизайна интеловские инженеры никаких улучшений в микроархитектуру тоже не вносили.

То же самое касается и графического ядра. Оно тоже осталось унаследованным от процессоров Kaby Lake. Встроенная в десктопные версии Coffee Lake графика класса GT2 относится к поколению 9.5 и располагает ставшим уже привычным арсеналом из 24 исполнительных блоков. Правда, это не помешало Intel изменить маркетинговое наименование своего интегрированного GPU. Если раньше он назывался HD Graphics, то теперь ему назначено более лестное имя UHD Graphics, явно указывающее на то, что текущему поколению интегрированной графики по плечу и 4K-разрешения.

Небольшие технические изменения можно найти лишь в контроллере памяти. Новые массовые процессоры Intel получили официальную поддержку DDR4-2666 SDRAM и по этому параметру сравнялись с предложениями конкурента. Впрочем, как и раньше, контроллер памяти Coffee Lake обладает завидной гибкостью, что позволяет разгонять частоту памяти до существенно более высоких, чем обещается в спецификациях, значений.

Несмотря на всё сказанное, полупроводниковый кристалл Coffee Lake выглядит очень непривычно. Всё дело в двух дополнительных ядрах, которые расположились вдоль протянутой по центру кристалла кольцевой шины.

При производстве Coffee Lake используется технологический процесс с 14-нм нормами, и площадь полупроводникового кристалла с шестью вычислительными ядрами получается равной 150 мм2. Если вспомнить о том, что площадь четырёхъядерного кристалла Kaby Lake составляла порядка 126 мм2, то можно прикинуть, сколько занимает одно дополнительное ядро. Вместе с сопряжённой 2-мегабайтной областью L3-кеша получается что-то около 12 мм2. Это значит, что при необходимости Intel легко сможет добавить и ещё некоторое количество ядер – транзисторный бюджет при этом растёт совсем незначительно. Но на данный момент из маркетинговых соображений микропроцессорный гигант решил ограничиться в массовом сегменте лишь шестью ядрами.

Возможность появления в ассортименте Intel недорогих многоядерных процессоров во многом обуславливается совершенствованием 14-нм технологического процесса, запущенного Intel ещё в 2014 году (впервые этот процесс был применён для процессоров Broadwell). К настоящему времени данная технология позволяет выпускать шестиядерные решения с сохранением сравнительно невысокого тепловыделения и при хорошем выходе годных кристаллов. Всё дело в том, что в случае Coffee Lake при производстве процессоров применяется новая модификация 14-нм техпроцесса, которую Intel относит к третьему поколению данной производственной технологии, условно обозначаемому 14++ нм.

Согласно утверждениям микропроцессорного гиганта, эта версия техпроцесса позволяет серьёзно улучшить тепловые и электрические свойства полупроводниковых кристаллов при сохранении их частот и производительности на привычном уровне.

Если сопоставлять новую технологию производства с изначальной версией 14-нм техпроцесса, которая применялась в Broadwell и Skylake, то при прочих равных она может обеспечить либо 26-процентное увеличение тактовой частоты, либо 52-процентное снижение тепловыделения.

Это – весьма значительные улучшения, которые делают такую усовершенствованную технологию с точки зрения параметров производительности даже лучше первой версии 10-нм техпроцесса. Именно по этой причине 10-нм процессорный дизайн Cannon Lake в десктопных решениях применяться не будет, и в течение ближайших полутора лет модельный ряд процессоров для настольных систем будет опираться на 14-нм кристаллы Coffee Lake.

#Модельный ряд Coffee Lake

Если говорить о произошедшем обновлении процессоров Intel, то нужно иметь в виду, что Core восьмого поколения – это не обязательно Coffee Lake. На мобильном рынке под этой же маркой представлены носители дизайна Kaby Lake Refresh. Но в части настольных систем Intel пока не допускает никакой путаницы, и все выходящие сегодня процессоры Core, относящиеся к восьмитысячной серии, – это Coffee Lake, производимые по технологии 14++ нм и обладающие увеличенным числом вычислительных ядер.

Именно дополнительные ядра стоит считать главным преимуществом новинок. Теперь для того, чтобы получить систему на процессоре Intel, способную выполнять более восьми потоков одновременно, вовсе не обязательно смотреть в сторону дорогостоящих HEDT-решений. С приходом дизайна Coffee Lake серия Core i7 получает в своё распоряжение шесть ядер с поддержкой Hyper-Threading, Core i5 будут шестиядерными процессорами без поддержки виртуальной многопоточности, а Core i3 станут обладателями четырёх полноценных ядер без Hyper-Threading.

Серии процессоров Число ядер Число потоков L3-кеш, Мбайт Hyper-Threading AVX2 Turbo Boost 2.0 Память
Coffee Lake (октябрь 2017 года)
Core i7-8xxx 6 12 12 Есть Есть Есть DDR4-2666
Core i5-8xxx 6 6 9 Нет Есть Есть DDR4-2666
Core i3-8xxx 4 4 6-8 Нет Есть Нет DDR4-2400
Kaby Lake (январь 2017 года)
Core i7-7xxx 4 8 8 Есть Есть Есть DDR4-2400
Core i5-7xxx 4 4 6 Нет Есть Есть DDR4-2400
Core i3-7xxx 2 4 3-4 Есть Есть Нет DDR4-2400

Произошедшая модернизация процессорного дизайна, безусловно, станет причиной существенного роста производительности настольных систем. Действительно, новые процессоры серии Core i3 теперь можно считать аналогами старых Core i5, а новые Core i7 беззастенчиво вторгаются на территорию, принадлежавшую раньше HEDT-платформе. Фактически можно даже говорить о том, что Coffee Lake отправляют в разряд устаревших решений совсем недавно анонсированный шестиядерный LGA2066-процессор Skyake-X Core i7-7800X, не говоря уже о четырёхъядерных Kaby Lake-X. Представители семейства Coffee Lake с аналогичным числом ядер стоят дешевле, но при этом ощутимо превосходят их как по частотам, так и по производительности на ватт. Таким образом, пользователям, которые захотят получить принципиально более высокое быстродействие и более развитую многопоточность, чем может предложить стандартная интеловская платформа, выбирать теперь придётся между процессорами Core i9 или Ryzen Threadripper стоимостью от $800.

Модельный ряд процессоров Coffee Lake, ориентированных на использование в составе настольных систем, пока будет состоять из шести представителей – по два процессора в сериях Core i7, Core i5 и Core i3:

  Ядра/ потоки Базовая частота, ГГц Турборежим, ГГц L3-кеш, Мбайт Разгон TDP, Вт Память Цена
Core i7-8700K 6/12 3,7 4,7 12 Есть 95 DDR4-2666 $359
Core i7-8700 6/12 3,2 4,6 12 Нет 65 DDR4-2666 $303
Core i5-8600K 6/6 3,6 4,3 9 Есть 95 DDR4-2666 $257
Core i5-8400 6/6 2,8 4,0 9 Нет 65 DDR4-2666 $182
Core i3-8350K 4/4 4,0 Нет 8 Есть 91 DDR4-2400 $168
Core i3-8100 4/4 3,6 Нет 6 Нет 65 DDR4-2400 $117

Дальнейшее расширение семейства процессоров Coffee Lake для настольных систем намечено на начало 2018 года. В этот период к имеющемуся множеству из шести моделей добавится по два процессора Core i5 и Core i3, три процессора Pentium и два – Celeron. Попутно будут представлен достаточно широкий ассортимент энергоэффективных десктопных модификаций Coffee Lake с расчётным тепловыделением на уровне 35 Вт.

Стоит заметить, что увеличение числа вычислительных ядер, происходящее с переходом массовых процессоров на дизайн Coffee Lake, не могло не сказаться на тактовых частотах новинок. У шестиядерников они, естественно, стали ниже. Например, номинальная частота Core i7-8700K относительно частоты старшего Kaby Lake, Core i7-7700K, снизилась на 500 МГц, а паспортная частота Core i5-8600K меньше частоты Core i5-7600K на 200 МГц. Очевидно, сделано так ради того, чтобы полуторакратное увеличение количества ядер прошло без необходимости заметного поднятия планки теплового пакета, который у наиболее «горячих» новинок прибавил лишь 4 Вт – с 91 до 95 Вт.

Слева – Kaby Lake; справа – Coffee Lake

Слева – Kaby Lake; справа – Coffee Lake

Тем не менее снижение номинальных частот эффективно компенсируется сильно возросшей агрессивностью технологии Turbo Boost 2.0, которая даже у старшего процессора Coffee Lake может наращивать частоту на целый гигагерц. В результате по максимально достижимым частотам новинки даже превосходят своих предшественников. Например, тот же Core i7-8700K при неполной нагрузке может самостоятельно разгоняться на 200 МГц сильнее по сравнению с Core i7-7700K, а для Core i5-8600K максимальная доступная частота выше предельной частоты Core i5-7600K на 100 МГц. Технология Turbo Boost Max 3.0, которая дополнительно поднимает частоты избранных ядер в HEDT-платформе Intel, в массовых процессорах Coffee Lake при этом не поддерживается. Впрочем, в данном случае в ней не было бы особого смысла: Turbo Boost 2.0 раскрывает частотный потенциал Coffee Lake более чем достаточно.

Ещё одной приятной неожиданностью стали цены. Несмотря на то, что с появлением Coffee Lake массовая платформа Intel сделалась намного привлекательнее, стоить новые процессоры будут почти столько же, сколько и их предшественники. Например, в то время, как официальная цена четырёхъядерного Core i7-7700K была установлена в $339, шестиядерный Core i7-8700K получил официальную стоимость на уровне $359, что больше всего лишь на 6 процентов. На те же скромные 6 процентов подорожал и старший представитель в серии Core i5: четырёхъядерный Core i5-7600K был оценён производителем в $242, а шестиядерный Core i5-8600K получил официальную цену на уровне $257. В серии же Core i3 цены на процессоры одинакового позиционирования не изменились вовсе, несмотря на то, что раньше они имели лишь по два вычислительных ядра, а теперь располагают четырьмя и фактически стали современными аналогами старых Core i5. Впрочем, не стоит забывать, что всё сказанное относится исключительно к официальному прайс-листу. Розничные продавцы вполне могут захотеть воспользоваться ситуацией и применить к новинкам дополнительную наценку.

#Новая старая платформа

Вместе с десктопными процессорами Coffee Lake компания Intel предложила и новый набор логики – Intel Z370. Сделано это было потому, что старые материнские платы получить полноценную совместимость с новинками не имели никакой возможности. Несмотря на то, что микропроцессорный гигант сохранил для настольных процессоров Core восьмого поколения привычное исполнение LGA1151, работать они могут лишь в новых материнских платах.

Слева – Kaby Lake; справа – Coffee Lake

Слева – Kaby Lake; справа – Coffee Lake

Корень несовместимости Coffee Lake со старыми LGA1151-материнскими платами кроется в схеме питания. Новые CPU, получившие в своё распоряжение шесть вычислительных ядер, используют более высокие, нежели их предшественники, питающие токи, на которые старые материнские платы изначально рассчитаны не были, особенно если вести речь о разгоне процессора. Из-за этого добавление поддержки свежих процессоров в старых LGA1151-платах вполне могло привести к перегрузкам линий питания и повреждению оборудования, поэтому Intel приняла решение чётко разграничить совместимость процессоров на уровне наборов логики. В результате для новых CPU в обязательном порядке требуются новые платы на базе Intel Z370 или на других чипсетах трёхсотой серии, которые появятся позднее – в начале и в середине 2018 года.

Неработоспособность Coffee Lake в платах на более ранних наборах микросхем обеспечивается программно, на уровне микрокода. Однако нужно понимать, что между платами на базе Intel Z270 и Z370 есть и заметные схемотехнические различия. Например, конвертер питания платформ, поддерживающих Coffee Lake, в обязательном порядке должен иметь четыре канала, в то время как для Skylake и Kaby Lake допускался трёхканальный дизайн VRM (с удвоителями фаз или даже без них). Кроме того, для обеспечения стабильности токов процессоры семейства Coffee Lake задействуют в разъёме LGA1151 большее число контактов, через которые подаётся питающее напряжение. В дизайне Kaby Lake в процессорном разъёме LGA1151 оставались незадействованными 46 контактов, а питание подводилось через 128 контактов. Теперь же число линий питания выросло до 146, а количество зарезервированных на будущее контактов сократилось до 25.

LGA 1151 новой версии: неотличим от старого варианта

LGA1151 новой версии: неотличим от старого варианта

Впрочем, ограниченная электрическая совместимость между Coffee Lake и Kaby Lake всё-таки возможна – назначение большинства контактов в процессорном гнезде не поменялось. И это значит, что новые материнские платы в теории способны работать с процессорами предыдущих семейств. Правда, пока эта возможность на практике не реализована, и неизвестно, смогут ли в конечном итоге материнки на базе Intel Z370 принимать процессоры поколений Skylake и Kaby Lake. Тут всё будет зависеть от желания и умений разработчиков плат.

Если же обратить внимание на характеристики нового набора логики Intel Z370, то окажется, что он почти не отличается от старшего чипсета прошлого поколения, Z270. Фактически разнятся лишь те свойства, которые имеют отношение непосредственно к процессору: в Z370 поддерживаются новые процессоры Coffee Lake и более быстрая двухканальная память DDR4-2666 SDRAM. При этом поддержки DDR3 (DDR3L)-памяти, которая оставалась в Skylake и Kaby Lake в целях совместимости, в новой платформе уже нет. В остальном же Intel Z370 полностью наследует все заложенные в Z270 функции.

Правомерно даже говорить о том, что новый набор логики Intel Z370 – это всего лишь перемаркированная версия Z270, в которой программным путём добавлена совместимость с новыми процессорами и отключена совместимость со старыми.

Столь странное обновление платформы, в рамках которого косметически актуализирован лишь один чипсет из большого семейства, связано с тем, что разработчики Intel банально не успели с подготовкой полноценного множества системных концентраторов к выходу Coffee Lake. Поэтому выпуск основной массы чипсетов, совместимых с Coffee Lake, отодвинут на начало 2018 года, а Z370 – это своего рода временный и переходный вариант. Полный же набор чипсетов трёхсотой серии помимо Z370 будет включать традиционный комплекс решений различных уровней, в состав которого войдут Q370, H370, Q360, B360 и H310. В этих микросхемах «второй волны» появятся долгожданные нововведения: встроенный контроллер шины USB 3.1 Gen 2 с поддержкой до шести портов данного типа, поддержка карт памяти SDXC, а также встроенный контроллер Wi-Fi 802.11ac канального уровня. Однако платы на базе таких чипсетов, в отличие от платформ на основе Z370, не будут позволять разгон процессора. Обновление же оверклокерского решения и добавление в него всех перечисленных новых возможностей планируется ещё позднее – в рамках «третьей волны» модернизации платформы LGA1151, которая состоится во второй половине 2018 года.

Именно поэтому все совместимые с Coffee Lake модели материнских плат, которые партнёры Intel представили на данный момент, используют один и тот же чип Intel Z370. Однако при этом новые платы в большинстве своём не просто повторяют продукты прошлого поколения с чипсетом Z270. В некоторых решениях применяются более мощные, чем раньше, схемы VRM, а многие из них приобрели также и изменённый дизайн системы охлаждения.

#Тестовый процессор: Core i7-8700K

Для проведения тестирования мы получили от компании Intel старший процессор поколения Coffee Lake, Core i7-8700K.

Это – шестиядерный и двенадцатипоточный CPU для платформы LGA1151, который располагает кеш-памятью третьего уровня объёмом 12 Мбайт. Номинальная частота такого CPU установлена в 3,7 ГГц, однако за счёт работы технологии Turbo Boost 2.0 реальные частоты оказываются заметно выше даже при нагрузке, ложащейся на все процессорные ядра. Полная частотная формула Core i7-8700K в сравнении с предшественником приведена в таблице:

Номинальная частота Максимальная частота Turbo Boost 2.0
1 ядро 2 ядра 3 ядра 4 ядра 5 ядер 6 ядер
Core i7-8700K 3,7 ГГц 4,7 ГГц 4,6 ГГц 4,4 ГГц 4,4 ГГц 4,3 ГГц 4,3 ГГц
Core i7-7700K 4,2 ГГц 4,5 ГГц 4,4 ГГц 4,4 ГГц 4,4 ГГц - -

Таким образом, при условии достаточной эффективности охлаждения Core i7-8700K должен превосходить Core i7-7700K не только в многопоточных задачах, но и в том случае, когда работающее приложение может нагрузить лишь одно-два ядра. Иными словами, в конечном итоге новый процессорный дизайн Coffee Lake позволяет выиграть в количестве ядер и не потерять при этом в частоте – весьма впечатляющий апгрейд, ставший возможным благодаря трёхлетнему совершенствованию 14-нм техпроцесса.

При этом Core i7-8700K не сбрасывает свою частоту даже при выполнении инструкций из набора AVX 2.0. Это хорошо видно при проведении его стресс-тестирования утилитой LinX 0.8.0, основанной на библиотеке Intel MKL (Math Kernel Library) 2018.0.008.

Как видно из приведённого скриншота, реальная рабочая частота Core i7-8700K не падает ниже 4,3 ГГц ни при каких условиях. При этом напряжение питания процессора колеблется в пределах 1,151–1,184 В, а максимальная температура, которая фиксируется в стресс-тесте, не превышает 87 градусов.

Стоит заметить, что для отвода тепла мы пользовались высокоэффективным кулером Noctua NH-U14S, однако, несмотря на это, температура процессорных ядер была настораживающе близка к предельным величинам. Это напрямую связано с тем, что компания Intel продолжает использовать под процессорной крышкой полимерный термоинтерфейс с далеко не идеальными теплопроводящими свойствами. Например, восьмиядерные процессоры Ryzen 7, в которых в качестве внутреннего термоинтерфейса используется бесфлюсовый припой, в номинальном режиме работы и с таким же кулером нагреваются лишь до 55-65 градусов.

Ещё один момент, на который нужно обратить внимание, — это частота кольцевой шины (Ring Bus), которая объединяет между собой все ключевые процессорные блоки. У Core i7-8700K эта шина работает на частоте 4,0 ГГц, что на 200 МГц ниже частоты, используемой в процессорах семейства Kaby Lake. Похоже, что увеличившееся за счёт дополнительных вычислительных ядер число клиентов, подключённых к этой шине, потребовало некоторого снижения её скорости. А это значит, что L3-кеш в Coffee Lake, который синхронизирован с кольцевой шиной, работает немного медленнее, чем в Kaby Lake.

#Разгон

Во время предварительной презентации Coffee Lake для прессы представители Intel ссылались на то, что в новых процессорах добавились некие дополнительные функции, способные заинтересовать оверклокеров. В их числе называлось:

  • усиленное питание процессора, более полно раскрывающее частотный потенциал;
  • поддержка дополнительных делителей для частоты памяти, позволяющих выбирать высокочастотные режимы вплоть до нереального DDR4-8400;
  • возможность предопределения для процессора сразу нескольких значений коэффициента умножения, которые будут применяться в зависимости от числа загруженных работой процессорных ядер;
  • расширенные настройки для управления PLL (фазовой автоподстройкой частоты) для кольцевой шины, контроллера памяти, системного агента и графического ядра;
  • возможность гибкого управления таймингами памяти без перезагрузок и не покидая операционную систему;
  • доступность множителей Turbo Boost 2.0, заложенных в процессоре по умолчанию, для программного чтения.

Однако эти нововведения вряд ли способны как-то заметно поменять правила игры. Все они скорее заинтересуют профессиональных оверклокеров, а не обычных энтузиастов, которые планируют лишь единожды разогнать процессор в своей системе для повседневного использования.

Тем не менее говорить, что в целом процедура разгона Coffee Lake не отличается от разгона Kaby Lake, было бы неверно. Для производства новых процессоров применяется усовершенствованный техпроцесс с нормами 14++ нм, поэтому частотный потенциал шестиядерников при определённых условиях всё же способен стать поводом для удивления. Впрочем, основная проблема современных интеловских процессоров – отсутствие эффективного термоинтерфейса между полупроводниковым кристаллом и теплорассеивающей крышкой – никуда не пропала, поэтому главным препятствием на пути достижения высоких частот наверняка вновь окажутся высокие температуры, тем более что ядер, нуждающихся в охлаждении, теперь стало больше.

Практические эксперименты полностью подтвердили все опасения. Максимальной частотой, на которой наш экземпляр Core i7-8700K был способен проходить стресс-тестирование в LinX 0.8.0, оказалась 4,7 ГГц. Это – не самый плохой для шестиядерника, но и далеко не впечатляющий результат. Совершенствование техпроцесса давало надежды на возможность покорения 5-гигагерцевой отметки с использованием воздушного охлаждения, но всё упёрлось в зашкаливающие температуры.

В экспериментах по разгону мы пользовались кулером Noctua NH-U14S, к эффективности которого невозможно предъявить какие-либо претензии, однако на частоте 4,7 ГГц процессор разогревался почти до предела, который для представителей семейства Coffee Lake установлен на 100-градусной отметке. Сомнений нет: всё снова портит внутрипроцессорный интерфейс, который не даёт эффективно снимать тепло с полупроводникового кристалла. Очевидно, что для достижения более убедительных результатов в разгоне требуется скальпирование CPU, которое наверняка останется столь же популярной процедурой и после того, как процессоры Core восьмого поколения станут широко распространёнными.

Что же касается разгона до 4,7 ГГц, то для стабильной работы имеющегося экземпляра процессора его напряжение было повышено до 1,275 В с одновременным включением функции Load-Line Calibration в состояние Level 7. В таком режиме максимальные температуры ядер под нагрузкой доходили до 96 градусов, но к троттлингу это не приводило. Обратите внимание: питающее процессор напряжение Vcc было повышено всего на 0,1 В относительно номинального состояния, но даже столь незначительного изменения оказалось достаточно, чтобы нагрев процессорных ядер доходил до предельно допустимого состояния.

Следующая страница →
 
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...