Обзор процессора Intel Core i9-9900KS: гигагерцы против Ryzen

⇡#Как мы тестировали

Всё выглядит таким образом, будто AMD и Intel в верхней части потребительского сегмента идут разными путями. В то время как AMD предлагает 12-ядерный Ryzen 9 3900X, работающий при нагрузке на все ядра на частоте около 4,0-4,1 ГГц, Intel выпустила восьмиядерный Core i9-9900KS с частотой 5,0 ГГц. Оба эти процессора стоят примерно одинаково, то есть получается, что производители затеяли игру «частота против ядер», и поэтому сопоставить их предложения особенно интересно. Однако кроме Core i9-9900KS и Ryzen 9 3900X в тестировании приняло участие ещё два процессора: Core i9-9900K, который нужен был для того, чтобы увидеть то преимущество в производительности, которое даёт окончание S в модельном номере; и Ryzen 7 3800X – старший восьмиядерник AMD.

Таким образом, список задействованных в тестировании комплектующих получился следующим:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 3900X (Matisse, 12 ядер + SMT, 3,8-4,6 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 3800X (Matisse, 8 ядер + SMT, 3,9-4,5 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9900KS (Coffee Lake Refresh, 8 ядер + HT, 4,0-5,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9900K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер + HT, 3,6-5,0 ГГц, 16 Мбайт L3).
  • Процессорный кулер: NZXT Kraken X72.
• Материнские платы:
  • ASRock X570 Taichi (Socket AM4, AMD X570);
  • ASRock Z390 Taichi (LGA1151v2, Intel Z390).
• Память: 2 × 8 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3600C16D-16GTZR).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (TU102, 1350/14000 МГц, 11 Гбайт GDDR6 352-бит).
• Дисковая подсистема: Samsung 970 EVO Plus 2TB (MZ-V7S2T0).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Все сравниваемые процессоры тестировались с настройками, принятыми производителями плат «по умолчанию». Это значит, что обозначенные в спецификациях ограничения по энергопотреблению игнорируются и используются предельно возможные частоты в целях получения максимальной производительности. Стоит подчеркнуть, что в таком режиме эксплуатирует процессоры подавляющее большинство пользователей, поскольку включение лимитов по тепловыделению и энергопотреблению требует специальной настройки параметров BIOS.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro (v1903) Build 18362.175 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 1.9.27.1033;
• Intel Chipset Driver 10.1.1.45;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.7.0.1017;
• NVIDIA GeForce 441.08 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• Futuremark PCMark 10 Professional Edition 2.0.2144 – тестирование в сценариях Essentials (обычная работа среднестатистического пользователя: запуск приложений, сёрфинг в интернете, видеоконференции), Productivity (офисная работа с текстовым редактором и электронными таблицами), Digital Content Creation (создание цифрового контента: редактирование фотографий, нелинейный видеомонтаж, рендеринг и визуализация 3D-моделей). Аппаратное ускорение OpenCL отключено.
• 3DMark Professional Edition 2.10.6799 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

Приложения:

• 7-zip 19.00 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 3,1 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe After Effects CC 2019 16.1.1 – тестирование скорости рендеринга анимационного ролика. Измеряется время, затрачиваемое системой на обсчёт в разрешении 1920 × 1080@30fps заранее подготовленного видеоролика.
• Adobe Photoshop CC 2019 20.0.6 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта Puget Systems Adobe Photoshop CC Benchmark 18.10, моделирующего типичную обработку изображения, сделанного цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic СС 8.4.1 – 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 2019 13.1.5 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.80 – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели bmw27 из Blender Benchmark.
• Microsoft Visual Studio 2017 (15.9.13) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• Stockfish 10 – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• V-Ray 4.10.03 – тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark Next.
• x265 3.2+9 10bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.

Игры:

• Assassin’s Creed Odyssey. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra High. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra High.
• Civilization VI: Gathering Storm. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = Off, Motion Blur = On.
• Gears 5. Разрешение 1920 × 1080: Default Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Default Quality = Ultra.
• Hitman 2. 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 = FXAA, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High.
• Kingdom Come: Deliverance. Разрешение 1920 × 1080: Overall Image Quality = Ultra High. Разрешение 3840 × 2160: Overall Image Quality = Ultra High.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = Off.
• Total War: Three Kingdoms. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme.
• 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%.
• World War Z. Разрешение 1920 × 1080: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra.

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 тестах

Специальный Core i9-9900KS по сути мало отличается от своего обычного собрата Core i9-9900K: разница есть только в тактовой частоте, причём она проявляется лишь при нагрузке на существенное число вычислительных ядер. Исходя из частот, преимущество новинки может составлять от нуля до шести процентов. Именно это и наблюдается в тесте PCMark 10, в котором моделируется работа пользователя в типовых сценариях. Причём сильной стороной к нам Core i9-9900KS поворачивается лишь при работе с цифровым контентом, где ему удаётся показать примерно на 4 % более высокий результат по сравнению с Core i9-9900K.

Любопытно взглянуть и на результаты в 3DMark Time Spy Extreme – тесте, который измеряет игровую производительность в гипотетическом случае, когда код игры оптимизирован под современные процессоры, эффективно использует многопоточность и работает с векторными инструкциями. В этом случае Core i9-9900KS оказывается на 5 % быстрее стандартного Core i9-9900KS, но, чтобы догнать Ryzen 9 3900X, этого явно не хватает: результат флагмана AMD всё равно значительно выше.

⇡#Производительность в приложениях

Было бы глупо надеяться, что небольшое повышение рабочих частот в рамках турборежима может стать причиной какого-то существенного изменения производительности. С качественной точки зрения Core i9-9900KS остаётся таким же восьмиядерником, как и Core i9-9900K, но с чуть лучшим уровнем быстродействия. Среднее преимущество, если судить по результатам тестов в ресурсоёмких приложениях, составляет порядка пяти процентов. Этого хватает, чтобы Core i9-9900KS можно было назвать самым быстрым массовым восьмиядерником, но достойным конкурентом для Ryzen 9 3900X он стать не может. Двенадцать ядер AMD, вне всяких сомнений, лучше восьми ядер Intel практически при любой деятельности, связанной с созданием и редактированием контента. И это значит, что претендовать на звание лучшего 500-долларового процессора для рабочих станций у Core i9-9900KS нет ни единого основания.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шахматы:

⇡#Производительность в играх

⇡#Тесты в разрешении 1080p

Именно с упором на непревзойдённую скорость в играх компания Intel и преподносит свой лимитированный процессор Core i9-9900KS. Это логично и справедливо: в таких применениях микроархитектура Skylake, несмотря на свой почтенный возраст, чувствует себя как рыба в воде. Не имея в логической конструкции никаких узких мест, процессоры Coffee Lake Refresh отлично масштабируются при увеличении тактовой частоты по игровой производительности. Core i9-9900KS наглядно подтверждает это: обеспечиваемая им величина FPS примерно на 2-3 % выше по сравнению с Core i9-9900K вопреки довольно небольшой разнице в тактовой частоте, которая в самом лучшем случае составляет 300 МГц.

Естественно, это позволяет флагману Intel нарастить отрыв от предложений конкурента. Если говорить о ситуации в среднем, то в разрешении Full HD специальный процессор Core i9-9900KS в тандеме с графической картой GeForce RTX 2080 Ti может предложить примерно 15-процентное преимущество в FPS по сравнению c Ryzen 7 3800X и Ryzen 9 3900X, укомплектованными тем же GPU.

⇡#Тесты в разрешении 2160p

С ростом разрешения разрыв между процессорами ожидаемо сокращается, так как основная нагрузка начинает ложиться на видеокарту. Однако полностью нивелировать разницу в мощности разных CPU не удаётся даже разрешением 4K. Если говорить о Core i9-9900KS и Core i9-9900K, то системы на их основе почти не отличаются с точки зрения быстродействия в играх в высоком разрешении. Но разница между платформами Socket AM4 и LGA1151 всё равно сохраняется. Отстаивая своё право носить звание самого производительного процессора для игр, Core i9-9900KS предлагает примерно на 3 % лучшую частоту кадров по сравнению с конкурирующим 500-долларовым 12-ядерником Ryzen 9 3900X.

⇡#Энергопотребление

Core i9-9900KS – первый в нашей практике процессор, с отводом тепла от которого не справляется мощнейший суперкулер Noctua NH-D15. Ещё бы, как мы показали выше, его реальное тепловыделение в наиболее тяжёлых случаях может доходить до 275 Вт. А это значит, что по своим энергетическим аппетитам Core i9-9900KS переплёвывает не только конкурентов, но и почти все доступные на рынке HEDT-процессоры. Тем не менее такая жуткая ситуация складывается главным образом при стрессовой нагрузке, в более же привычных состояниях Core i9-9900KS не так сильнопохож на раскалённый утюг.

Проиллюстрировать это можно результатами измерений. Используемый нами в тестовой системе цифровой блок питания серии Thermaltake Toughpower DPS G позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На графиках 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.

Лучше иллюстрации того, какими силами Intel смогла выдавить из 14-нм кремния Coffee Lake Refresh частоту 5 ГГц при нагрузке на все ядра, и не придумаешь. Посудите сами: 6-процентная прибавка в частоте по сравнению с Core i9-9900K выливается в рост потребления процессора на четверть. В результате восемь ядер Core i9-9900KS по своему энергопотреблению и тепловыделению намного превосходят 12 ядер процессора Ryzen 9 3900X. То есть по удельной производительности на ватт Intel сегодня безнадёжно проигрывает AMD: предел возможностей 14-нм технологии уже достигнут, и никаким добавлением знаков «плюс» после обозначения норм техпроцесса эту ситуацию поменять не получится.

Некоторым утешением для потенциальных покупателей Core i9-9900KS здесь может послужить то, что игровая нагрузка, на которую в первую очередь ориентирован этот процессор, не использует все доступные в нём ядра и потоки и почти не использует AVX-инструкций. Поэтому в сугубо игровых системах справиться с тепловыделением Core i9-9900KS будет значительно проще. На следующем графике можно посмотреть, сколько ваттов потребляет и рассеивает этот процессор (в отрыве от всей остальной системы) во время прохождения игрового бенчмарка Watch Dogs 2.

Как видите, ни о каких почти трёх сотнях ватт потребления одним только процессором, как в ресурсоёмких стресс-тестах, речь здесь не идёт. Core i9-9900KS ведёт себя вполне кротко, его пиковое потребление не превышает 133 Вт, а в среднем в игре, которая довольно неплохо оптимизирована под многопоточность, процессор требует 110-120 Вт электроэнергии. То есть те пользователи, которые используют свой компьютер только для игр, могут даже и не заметить, насколько горячим характером обладает Core i9-9900KS.

⇡#Выводы

Опыт подсказывает, что, когда производители процессоров заводят разговор о подготовке к выпуску каких-то специальных редакций чипов, ничем хорошим это не заканчивается. Обычно такие продукты появляются в ответ на значительные успехи конкурента, и хотя при этом они преподносятся в качестве демонстрации технологической мощи догоняющей стороны, на деле производят очень неоднозначное впечатление. Новый Core i9-9900KS – как раз отличная иллюстрация этого тезиса.

Свой «специальный» процессор Intel выпустила как временный несимметричный ответ на массовые флагманские предложения конкурента, 12-ядерный Ryzen 9 3900X и 16-ядерный Ryzen 9 3950X, сдабривая его появление риторикой «лучший игровой процессор стал ещё лучше». И это, в общем-то, правда, в играх равных Core i9-9900KS действительно нет. Однако являясь разогнанной версией обычного Core i9-9900K, новинка приносит с собой и большие проблемы, преодолевать которые среднестатистическому пользователю, скорее всего, не понравится. Поэтому, несмотря на то, что разница в цене Core i9-9900KS и Core i9-9900K составляет всего 5 %, мы бы поостереглись рекомендовать его к приобретению всем тем, кто изначально собирался купить Core i9-9900K.

Узаконенный на уровне спецификаций разгон до 5,0 ГГц повлёк за собой серьёзный рост тепловыделения, и потому специальный процессор Core i9-9900KS нуждается в очень специальном охлаждении, о чём пользователей, конечно же, предупредить забыли, показав им характеристику TDP 127 Вт при том, что реальное тепловыделение может быть в два с лишним раза выше. Поэтому посоветовать такой процессор можно только тому, кто готов тратить время и средства на тонкую настройку платформы и подбор систем охлаждения. Если же вы просто хотите получить лучшую игровую производительность «из коробки» и с минимумом проблем, то лучше остановите свой выбор на обычном Core i9-9900K, который демонстрирует в играх высокую производительность и без всякого разгона, заведомо обходя по частоте кадров любые предложения конкурента.

К этому необходимо добавить, что Core i9-9900KS, как и Core i9-9900K, не является универсальным процессором флагманского уровня, идеально подходящим для решения любых задач. Помимо игр он хорошо проявляет себя лишь в приложениях, не умеющих полностью распараллеливать нагрузку и потому отзывчивых к тактовой частоте. Но это по большей части – офисные или интернет-приложения, которые, скорее всего, не нуждаются в системах с высоким быстродействием. Поэтому основная целевая аудитория для старших LGA1151-процессоров Intel на данный момент – это геймеры.

Если же вы относите себя к числу профессионалов или просто заинтересованы в максимальной производительности в приложениях для создания или обработки контента, ваши нужды на сегодняшний день лучше покроют старшие процессоры AMD под Socket AM4, которые обладают более развитыми возможностями многопоточности. И никакой узаконенный разгон восьмиядерников Intel этого изменить не в силах. Более того, имеющий примерно ту же стоимость, что и восьмиядерный Core i9-9900KS, 12-ядерный Ryzen 9 3900X можно рекомендовать и тем пользователям, которые сочетают на одном компьютере развлечения и работу. Ведь, как однозначно показывают результаты тестирования, преимущество 12-ядерника в ресурсоёмких творческих приложениях явно перевешивает его отставание в играх.

И в заключение мы просто обязаны предупредить о том, что, если Core i9-9900KS вам понравился, несмотря на все но, тянуть с решением о покупке лучше не стоит. Выпущенная Intel партия этих процессоров ограничена по объёму, и представители компании предупреждают, что после Нового года купить Core i9-9900KS в розничной сети, скорее всего, уже не получится.