Обзор процессора Intel Core i7-9700K: Ryzen 7 уже не топ

Вне всяких сомнений, сегодня – большой день для рынка десктопных компьютеров в целом, ведь компания Intel в очередной раз (пусть и при помощи экстенсивного подхода) увеличивает производительность своих процессоров для массовых систем, добавляя им дополнительных вычислительных ядер. И безусловно, главная звезда на этом празднике – Core i9-9900K – первый процессор класса Core i9 для массовой платформы LGA 1151v2. Его привлекательность заключается в том, что он, словно Ryzen 7, может предложить восемь ядер и шестнадцать потоков, но с лучшим показателем IPC, что делает его недосягаемо быстрым решением в своей весовой категории.

Впрочем, цена у Core i9-9900K впечатляет не меньше, чем его производительность. Этот процессор смело залезает на территорию, где ранее обитали только HEDT-тяжеловесы, но при этом не имеет никаких атрибутов LGA2066-процессоров, кроме числа вычислительных ядер. Иными словами, у Core i9-9900K нет ни увеличенного количества линий PCI Express, ни четырёхканального контроллера памяти, ни более высокого TDP, ни технологии Turbo Boost Max 3.0. Поэтому в том, что Core i9-9900K сможет стать хитом продаж, есть некоторые сомнения. Это скорее продукт имиджевого характера.

Поэтому возникает ощущение, что более востребованным широкой аудиторией решением может оказаться Core i7-9700K, который на четверть дешевле флагманского предложения, но тоже обладает набором из восьми вычислительных ядер. Правда, при этом у старшего Core i7 девятого поколения отключена технология Hyper-Threading и немного сокращён объём L3-кеша, однако слишком скорбеть по поводу такой утраты мы бы не стали.

Имеющийся у Core i7-9700K кеш третьего уровня объёмом 12 Мбайт вполне достаточен для большинства приложений, и может повлиять на производительность лишь незначительно. Что же касается технологии Hyper-Threading, то принято считать, что благодаря увеличению количества одновременно исполняемых потоков и более плотной загрузке исполнительных устройств она позволяет получить дополнительные 10-15 процентов быстродействия, однако не всё так однозначно. Во-первых, прирост производительности наблюдается далеко не всегда, а лишь при решении легко распараллеливаемых задач. В тех же играх часто можно наблюдать обратный эффект, когда отключение Hyper-Threading в многоядерных CPU приводит к улучшению производительности. Во-вторых, снижение удельной нагрузки на каждое ядро в случае отсутствия поддержки Hyper-Threading позволяет снизить рабочие температуры процессора. И в-третьих, технология Hyper-Threading – это потенциальная проблема с безопасностью, поскольку через технологию виртуальной многоядерности возможны многие атаки по стороннему каналу, например, недавно обнаруженная уязвимость TLBleed, являющаяся ещё одной разновидностью Spectre.

Ну и самое главное, официальная цена Core i7-9700K составляет всего $374, что выглядит вполне разумной и подъёмной суммой. Благодаря такому ценнику Core i7-9700K можно рассматривать как логичную замену для Core i7-8700K и Core i7-7700K, ведь новинка дороже флагманов в серии Core i7 двух прошлых поколений всего на 4 и 10 процентов соответственно. И это весьма впечатляет, так как при совсем небольшом увеличении стоимости Core i7-9700K предлагает на треть больше ядер, чем прошлогодний старший LGA1151v2-процессор или в два раза больше ядер, чем флагманский процессор для массового сегмента двухгодичной давности. Безусловно, мы помним, кому нужно сказать «спасибо» за столь стремительный прогресс, но в этом материале мы поговорим не об этом, а о том, на что могут рассчитывать пользователи, которые захотят обновить платформу, перейдя на младший и самый доступный на данный момент интеловский восьмиядерник.

⇡#Core i7-9700K в подробностях

Итак, Core i7-9700K стоит воспринимать как субфлагман девятого поколения, который на самом деле не так уж сильно отличается от своего старшего собрата, Core i9-9900K. Оба эти процессора родственны в главном: и тот, и другой имеет по восемь вычислительных ядер, и на первый взгляд они кажутся заведомо лучше, чем старшие массовые чипы прошлых поколений. Правда, если говорить о Core i7-9700K, то не всё так однозначно. Определённые сомнения в его превосходстве над Core i7-8700K (и Core i7-8086K) могут возникнуть ввиду того, что теперь серия Core i7 лишилась поддержки Hyper-Threading. Intel попыталась компенсировать это путём увеличения у Core i7-9700K тактовых частот, однако то, что на треть большее число ядер и выросшая на 5 процентов тактовая частота дают лучший эффект, чем виртуальная многопоточность, – далеко не факт.

Не слишком оптимистично оценивают производительность восьмиядерника без Hyper-Threading и «пристрелочные» тесты. В качестве иллюстрации мы можем привести результаты сравнения Core i7-9700K и Core i7-8700K при задействовании различного числа потоков в Cinebench R15.

График наглядно показывает, что производительность уровня Core i7-8700K новым процессором Core i7-9700K в случае максимального распараллеливания нагрузки не достигается. Однако безоговорочное преимущество новинки проявляется при задействовании меньшего, чем 10, количества потоков. Откуда можно сделать вывод о том, что Core i7-9700K – процессор, более подходящий для типичной домашней нагрузки. В приложениях, которые не могут равномерно распределять вычисления на максимальное число потоков, а это в первую очередь игры, Core i7-9700K будет заведомо эффективнее, чем Core i7-8700K.

Ещё одно важное преимущество Core i7-9700K заключается в изменении термоинтерфейсного материала, используемого при передаче тепла от процессорного кристалла на теплораспределительную крышку. Впервые со времён Ivy Bridge внутри процессорной сборки используется припой со значительно более высокой теплопроводностью, чем традиционная полимерная термопаста. Это должно увеличить эффективность охлаждения CPU, обеспечить более благоприятный температурный режим во время работы и расширить частотный потенциал, достижимый в разгоне. Другими словами, Core i7-9700K в отличие от того же Core i7-8700K, — процессор, который не нужно скальпировать для получения сколь-нибудь заметного разгона.

Перестала бояться перегрева процессора во время работы и сама Intel. Если по приводимым в официальных источниках спецификациям это не слишком заметно, то тот факт, что Core i7-9700K гораздо смелее обращается с тактовой частотой, видно по зашитым в новинке настройкам турбо-режима.

Частоты, которые способен развивать Core i7-9700K, по сравнению с режимами работы Core i7-8700K увеличились на 200-300 МГц. Такой прогресс достигнут без каких-либо изменений в производственном процессе, по которому выпускаются кристаллы Coffee Lake Refresh. Девятое поколение Core использует тот же самый техпроцесс 14++ нм, что и первоначальные Coffee Lake. То есть, такой рост частоты – во многом результат именно улучшения охлаждения, которое теперь позволяет выводить процессор на более высокие частоты без риска перегрева.

Косвенным подтверждением того, что в Coffee Lake Refresh больше нет никакой скрытой магии, выступает пониженная базовая частота. Ведь она указывает на минимальную гарантированную скорость CPU, при которой он способен работать при максимально тяжёлой нагрузке, не выходя за рамки теплового пакета. Увеличение числа вычислительных ядер, произошедшее без оптимизации микроархитектуры и техпроцесса, не могло оставить эту частоту на прошлом, характерном для шестиядерника, рубеже. Так что в теории при росте нагрузки, в особенности если речь идёт о работе с AVX-инструкциями, Core i7-9700K может сбрасывать свою частоту сильнее, чем его предшественник.

Чтобы проиллюстрировать, как обстоят дела у Core i7-9700K с реальной частотой, которую с одной сторону старается повысить технология Turbo Boost, а с другой – сдерживают ограничения по энергопотреблению и тепловыделению, мы собрали статистику по её изменению, фиксируемому при прохождении тестов производительности в Cinebench R15 с задействованием различного числа вычислительных потоков.

Отдельно нужно подчеркнуть, что представленные на графике ниже результаты сняты именно в паспортном режиме работы CPU, то есть с отключенной функцией Multi-Core Enhancements, которая является разновидностью разгона и насильно убирает из формулы частоты энергопотребление и тепловыделение.

Главное, что нужно почерпнуть из этого графика, это то, что даже при умеренной нагрузке без использования энергоёмких AVX-инструкций для соответствия спецификациям TDP частота процессора может сбрасываться ниже значений, установленных турбо-режимом. Например, турбо-частота при нагрузке на все ядра Core i7-9700K установлена в 4,6 ГГц, но на практике при прохождении Cinebench R15 можно наблюдать заметно более низкие значения частоты, вплоть до 4,2 ГГц.

Если же нагрузка увеличивает энергопотребление процессора еще сильнее, то можно наблюдать и более низкие значения частоты. Например, в ресурсоёмком тесте стабильности Prime95 29.4 частота Core i7-9700K падает до номинала – 3,6 ГГц.

И в этом нет ничего странного: впихнуть потребление и тепловыделение восьми 14-нм ядер в 95-ваттные рамки можно лишь со снижением частоты и напряжения. Если же закрыть глаза на необходимость соответствия параметров процессора спецификациям TDP путём включения функции Multi-Core Enhancements, то вместе с ростом частоты при полной нагрузке до 4,6 ГГц потребление Core i7-9700K сразу же подскакивает с 95 до 200 Вт. Иными словами сказать, что добавление в Coffee дополнительных ядер обошлось малой кровью, совершенно невозможно. Даже Core i7-9700K, в котором выключена технология Hyper-Threading, – это очень горячий процессор.

В качестве иллюстрации тезиса о высоких температурах достаточно привести тот факт, что при включении функции Multi-Core Enhancements, но без какого-либо дополнительного разгона и настройки параметров, наш образец Core i7-9700K при прохождении теста в Prime95 29.4 прогревался до 90 градусов. И это, на минуточку, даже не с воздушным кулером, а с высокоэффективной системой жидкостного охлаждения NZXT Kraken X72.

Примечательно, что столь горячий и энергоёмкий процессор как Core i7-9700K прекрасно работает в старых материнских платах на базе чипсетов трёхсотой серии после обновления BIOS. Да, вместе с Coffee Lake Refresh компания Intel выпустила новый набор логики Z390, и производители материнских плат подготовили на его основе новые платформы с усиленными схемами питания, но тем не менее, Core i7-9700K совместим и с более ранними LGA1151v2-платами, а на наиболее качественных материнках на Z370 его даже можно нормально разгонять.

Отдельно несколько строк нужно посвятить тому, какое место занимает Core i7-9700K относительно процессоров конкурента. Судя по всему, задумка Intel состояла в том, чтобы противопоставить старший восьмиядерный Core i7 флагманскому процессору Ryzen 7 2700X. По крайней мере, официальная цена Core i7-9700K в $374 выбрана так, чтобы превышать официальную цену старшего Ryzen 7 на не слишком большую сумму – $45. Но на деле разрыв будет, конечно, побольше. С одной стороны, дефицит 14-нм процессоров Intel потащит стоимость Core i7-9700K вверх, а с другой – Ryzen 7 2700X сейчас продаётся на $25 дешевле своей официальной стоимости, и по всей видимости в текущих реалиях тенденция к постепенному удешевлению этого процессора никуда не денется и в дальнейшем.

Если же сравнить характеристики конкурирующих восьмиядерных CPU, то картина получится следующей:

На фоне Ryzen 7 2700X характеристики Core i7-9700K смотрятся не слишком убедительно, но Intel рассчитывает, что её процессор в реальном использовании окажется лучше благодаря более высокому IPC (числу исполняемых инструкций за такт) у микроархитектуры Core. Это мы и проверим в дальнейших тестах.