Intel Core i9-7900X i Core i7-7740X
Intel sięgnął po najmocniejsze marketingowe środki, żeby dać do zrozumienia, jak nowe i przełomowe są procesory do podstawki LGA2066. Powołano do życia nową serię – Core X. Nietypowo dla Intela nazewnictwo jest bardzo proste i logiczne: procesor z literą X na końcu nazwy należy do serii X i pasuje do podstawki LGA2066, bez wyjątków i niejasności. Wprawdzie z rozpędu do serii Core X zaliczono również starsze procesory do podstawki LGA2011-3, ale ta klasyfikacja jest widoczna tylko na stronie internetowej Intela; nazwy procesorów się nie zmieniły, więc nie ma to dla nas znaczenia.
Przywrócono również z mroków historii nazwę Core i9. Pierwszy raz plotkowano o niej w okresie przed wprowadzeniem sześciordzeniowych procesorów Gulftown. Przez lata najwydajniejsze procesory Intela należały do serii Core i7, od tej pory jednak najdroższe i najlepsze układy będą należały do rodziny Core i9.
Skylake X to rodzina procesorów o serwerowym rodowodzie, w której będą dostępne układy 6-, 8-, 10-, 12-, 14-, 16- i 18-rdzeniowe. Pierwszy raz od dawna nowa generacja procesorów nie tylko obejmuje odrobinę wydajniejsze modele, ale też przynosi naprawdę duży skok wydajności. Układy Broadwell E miały najwyżej 10 rdzeni, a na LGA2066 będzie można mieć niemalże dwa razy więcej. Niestety, jeszcze nie teraz, bo najwyższym dostępnym dziś modelem jest 10-rdzeniowy i9-7900X. Te o większej liczbie rdzeni są zbudowane z innego jądra krzemowego i będą dostępne za kilka miesięcy (według wstępnych informacji – we wrześniu lub jeszcze później).
Następny precedens to możliwość instalowania w high-endowej platformie procesorów o małej liczbie rdzeni. Oprócz procesorów Skylake X o sześciu i większej liczbie rdzeni Intel wprowadził do sprzedaży układy Kaby Lake X – znane nam już Kaby Lake, ale umieszczone w innej obudowie. Core i7-7740X i Core i5-7640X są niemalże dokładnymi odpowiednikami Core i7-7700K i Core i5-7600K do podstawki LGA1151.
Procesorom towarzyszy chipset X299, funkcjonalnie identyczny z mostkiem południowym Z270.
Model | Rdzenie /wątki | Taktowanie bazowe | Taktowanie boost | Pamięć podręczna L3 | Linie PCI-E | Cena | TDP |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Core i9-7980XE | 18/36 | – | – | – | – | ok. 2000 dol. | – |
Core i9-7960X | 16/32 | – | – | – | – | ok. 1700 dol. | – |
Core i9-7940X | 14/28 | – | – | – | – | ok. 1400 dol. | – |
Core i9-7920X | 12/24 | – | – | – | – | ok. 1200 dol. | – |
Core i9-7900X | 10/20 | 3,3 GHz | 4,5 GHz | 13,75 MB | 44 | ok. 4300 zł | 140 W |
Core i7-7820X | 8/16 | 3,6 GHz | 4,5 GHz | 11 MB | 28 | ok. 2650 zł | 140 W |
Core i7-7800X | 6/12 | 3,5 GHz | 4,0 GHz | 8,25 MB | 28 | ok. 1675 zł | 140 W |
Core i7-7740X | 4/8 | 4,3 GHz | 4,5 GHz | 8 MB | 16 | ok. 1530 zł | 112 W |
Core i5-7640X | 4/4 | 4,0 GHz | 4,2 GHz | 6 MB | 16 | ok. 1100 zł | 112 W |
Skylake X i Kaby Lake X nadeszły w atmosferze kontrowersji. Ich lista jest długa i wyjątkowo dotyczy nie cen, lecz głównie funkcjonalności procesorów i platformy LGA2066:
- Procesory Skylake X i Kaby Lake X różnią się kontrolerem pamięci. Skylake X ma czterokanałowy kontroler pamięci, co pozwala zamontować na typowej płycie głównej cztery lub osiem modułów RAM. Tymczasem Kaby Lake X ma dwukanałowy kontroler pamięci, przez co można zainstalować mniej RAM-u, w dodatku tylko w określonych gniazdach DIMM (zwykle po prawej stronie płyty).
- Procesory LGA2066 są podzielone na trzy grupy pod względem liczby linii PCI-E udostępnianych przez kontroler wbudowany w procesor. Tylko jeden model, i9-7900X, ma tyle linii PCI-E, ile fizycznie wyprowadzono w podstawce LGA2066. Niższe modele Skylake X mają tylko 28 linii PCI-E, co nie jest spowodowane ograniczeniami technicznymi. Kaby Lake X mają tylko 16 linii PCI-E, tak samo jak ich odpowiedniki do podstawki LGA1151. Ten podział znacznie utrudnia zbudowanie płyty głównej, na której wszystkie ważne funkcje działałyby niezależnie od rodzaju zainstalowanego procesora.
- Procesory LGA2066 dalej są podzielone pod względem obsługi instrukcji z rodziny AVX-512. Kaby Lake X w ogóle nie wykonują tych instrukcji. Spośród Skylake X tylko 10-rdzeniowa konfiguracja zapewnia najwyższą wydajność (dwa mnożenia z dodawaniem FMA w cyklu zegara). Ponieważ AVX-512 ma w konsumenckim oprogramowaniu bardzo niszowe zastosowania, nie ma to większego znaczenia praktycznego.
- Z możliwością zestawienia nośników SSD podłączonych do procesora w konfigurację RAID wiąże się sporo niejasnych ograniczeń. Zbudowanie RAID-u innego niż RAID 0 wymaga sprzętowego klucza autoryzacyjnego, który trzeba kupić od Intela (jeszcze nie jest dostępny, nie wiadomo też, ile będzie kosztował) i który działa tylko z procesorami Skylake X. Jeśli do tego użytkownik będzie chciał uruchamiać system operacyjny z takiej macierzy, będzie musiał wykorzystać SSD Intela – nie uda się to z innymi popularnymi nośnikami, na przykład Samsunga.
- Interfejs termiczny między jądrem procesora a metalowym rozpraszaczem ciepła (IHS) już nie jest metalowy: zamiast połączenia lutowanego wykorzystano pastę termoprzewodzącą. Więcej o tym piszemy na jednej z dalszych stron.
Za sprawą tych kontrowersji, pozytywnego odbioru nowych procesorów AMD Ryzen oraz zamieszania, które Intel sam wywołał sposobem promowania nowych procesorów, łatwo odnieść wrażenie, że platforma LGA2066 nie jest zbyt atrakcyjna. Dziś ocenimy, jak jest naprawdę. Trafiły do nas dwa najwyższe modele spośród dwóch dostępnych już teraz serii: najlepszy Skylake X, Core i9-7900X, oraz najlepszy Kaby Lake X, Core i7-7740X.
Uwagi potestowe
Niecierpliwi zapewne od razu przejdą z tej strony na którąś ze stron z wykresami i zauważą, że brakuje wyników Core i7-6950X – 10-rdzeniowego procesora Intela poprzedniej generacji. Jak wspomnieliśmy w teście AMD Ryzen 7 1800X, testowe egzemplarze tych procesorów, wcześniej krążące wśród dziennikarzy, zostały w niejasnych okolicznościach usunięte z obiegu, a żaden sprzedawca nie chciał nam wypożyczyć tak drogiego układu. Na szczęście w ostatnich tygodniach Intel na nowo zainteresował się współpracą z dziennikarzami. Kiedy piszemy te słowa, nowy Core i7-6950X jest już w drodze od Intela do naszej redakcji. Wyniki testów wydajności tego modelu uzupełnimy już jutro.
Core i9-7900X
Core i7-7900X jest najwyższym modelem spośród „mniejszych” Skylake X. To pełna konfiguracja 10-rdzeniowego jądra; wyższe modele, dostępne jesienią, będą zbudowane z innego jądra. Dokładne konfiguracje jeszcze nie są znane – Intel zachowuje szczegóły do czasu prezentacji serwerowej wersji Skylake EP/EX.
Skylake X zbudowano w nieco innej architekturze niż procesory Skylake/Kaby Lake do podstawki LGA1151. Różnice w rdzeniach x86 dotyczą jednostek wykonawczych AVX; więcej na ten temat napiszemy, gdy Intel wprowadzi oparte na tej architekturze układy Xeon. Poza rdzeniami x86 Skylake X różni się od Skylake organizacją pamięci podręcznej. Poprzednio procesory Intela przez lata wykorzystywały magistralę pierścieniową, która łączyła rdzenie, segmenty pamięci podręcznej L3 oraz kontrolery RAM-u i interfejsów zewnętrznych. W procesorach o większej liczbie rdzeni, takich jak Ivy Bridge EX, trzeba było zastosować trzy i więcej niezależnych magistral pierścieniowych, żeby ograniczyć ich długość. W Skylake X magistrale pierścieniowe zastąpiono siecią – przynajmniej tak wynika z bardzo lakonicznych prezentacji Intela. Nie wiemy, czy chodzi o sieć połączeń punkt-punkt, podobnie jak w procesorach AMD Zen, czy o rozbudowany układ krótszych magistral pierścieniowych tworzących coś w rodzaju torusa. Spodziewamy się, że już wkrótce pojawi się więcej informacji na ten temat.
Skylake X mają podobny system zarządzania taktowaniem i zasilaniem co procesory Broadwell E. Zachowano i ulepszono technikę Turbo Boost 3.0, która przyspiesza wybrane rdzenie procesora bardziej niż „tradycyjne” turbo i ustawia koligację jednowątkowych zadań z najszybszymi rdzeniami procesora. Niedawno sterownik ITBT 3.0, konieczny do działania tej techniki, zaczął być rozpowszechniany przez mechanizm Windows Update, co znacznie ułatwia skorzystanie z niego. Dodatkowo w procesorach Skylake X nie jeden, lecz dwa rdzenie są oznaczone jako podatne na maksymalne przyspieszenie.
To znacząca zmiana w porównaniu z 10-rdzeniowcem poprzedniej generacji. Core i7-6950X miał stosunkowo wolne taktowanie bazowe (3,0 GHz) i niski pułap turbo (3,5 GHz). Po zainstalowaniu sterownika jeden rdzeń mógł przyspieszyć do 4,0 GHz. W Core i7-7900X dwa rdzenie mogą pod obciążeniem przyspieszyć do 4,3 GHz, a z wykorzystaniem Turbo 3.0 – do 4,5 GHz. Dzięki temu i9-7900X powinien być znacznie wydajniejszy w zastosowaniach jedno- i dwuwątkowych od swojego poprzednika. Bardzo dobrze, że ta technika działa teraz bez ingerencji użytkownika; wystarczy pozwolić systemowi operacyjnemu na automatyczną instalację sterowników.
Procesory LGA2066 są tej samej wielkości i kształtu co układy do podstawki LGA2011.
Na wierzchu procesora umieszczono odsłonięty układ RFID, pozwalający bezkontaktowo odczytać model i parametry procesora. Tej funkcji używa się w środowiskach serwerowych i przy inwentaryzacji procesorów. W desktopowej wersji Skylake X układ RFID jest niefunkcjonalny – nie da się odczytać ani zaprogramować jego zawartości.
Mimo nazwy podstawka LGA2066 ma tylko kilka styków więcej niż LGA2011-3.
Skylake X i Kaby Lake X nieco się różnią kształtem IHS-a i obudową. Skylake X mają podwójny laminat, podobnie jak Broadwell E.
Core i7-7740X
O Core i7-7740X nie można powiedzieć zbyt wiele nowego, bo to znany procesor w nowej obudowie. Obudowa jest znacznie większa, ale funkcjonalność – taka sama. Ponieważ procesor ma 16 linii PCI Express (plus dodatkowe cztery zarezerwowane na łącze DMI do mostka południowego) i dwukanałowy kontroler pamięci, oparty na nim komputer nie ma żadnej przewagi funkcjonalnej nad maszyną z podobnym procesorem w podstawce LGA1151.
Płyta główna Asus Strix X299-E Gaming
Wraz z procesorem otrzymaliśmy do testów jedną z płyt głównych z podstawką LGA2066, model Asus Strix X299-E Gaming.
Projekt wizualny nawiązuje do innych konstrukcji z tej serii. Asusowi udało się zmieścić dużą podstawkę procesora i osiem gniazd RAM na płycie drukowanej o standardowych rozmiarach.
Zestaw portów na panelu wejścia-wyjścia jest typowy dla płyt średniej klasy. Umieszczono tu siedem złączy USB typu A (jedno z nich ma prędkość USB 3.1 Gen 2) i jedno USB-C. Strix X299-E ma jedną kartę sieciową LAN 1 Gb/s i wbudowaną kartę Wi-Fi/Bluetooth, obsługującą standardy a/b/g/n/ac i prędkość do 867 Mb/s. W zestawie dołączono antenę o futurystycznym wzornictwie, nawiązującym do wyglądu płyty głównej.
Strix X299-E Gaming ma dwa gniazda M.2, oba podłączone do mostka południowego. Jedno z nich jest przykryte radiatorem, przykręconym śrubami, który chłodzi jednocześnie nośnik M.2 i mostek południowy. To solidny kawał metalu o dużej masie i ciemnej matowej powierzchni, która powinna dobrze wypromieniowywać ciepło (nie powtórzono tu błędu, który popełniło MSI w płytach Z270 i X370). W drugim gnieździe M.2 nośnik instaluje się pionowo, za pomocą metalowej ramki.
Jeśli powiększycie powyższe zdjęcie, zobaczycie niewielkie złącze VROC. Można do niego podłączyć klucz aktywujący dodatkowe konfiguracje RAID w macierzach złożonych z SSD podłączonych do procesora. Ten klucz jeszcze nie jest dostępny w sprzedaży i nie wiadomo, ile będzie kosztował. Jest tylko rodzajem sprzętowej licencji – nie uczestniczy w realizowaniu funkcji RAID 1/1+0/5.
UEFI płyty Strix X299-E Gaming jest niemal niezmienioną kopią programu konfiguracyjnego innych płyt z rodziny ROG. Zestaw funkcji związanych z podkręcaniem jest jednak zbliżony do zestawu w tańszych konstrukcjach Asusa. To chyba pierwszy przypadek, kiedy w UEFI płyty Asusa za mniej więcej 1500 zł nie ma takiej funkcji jak profil automatycznego podkręcania procesora. Jeszcze nie wiemy, czy to tylko niedopatrzenie we wczesnych wersjach UEFI, czy niepokojący precedens w sztucznej segmentacji rynku.
Układ zasilania procesora czerpie energię z dwóch wtyczek, ośmio- i czteropinowej. Podłączenie tej drugiej nie jest wymagane. Podczas testów (również podkręcania) nie mieliśmy żadnych problemów z wysoką temperaturą tej strefy płyty głównej.
Zestaw testowy i procedura
We wszystkich testach na platformach AM4 i LGA2066 korzystaliśmy z modułów DDR4 typu DDR-2666 działających z opóźnieniami 15-16-16-36 1N. Na platformach LGA2011-3 i LGA1151 użyliśmy pamięci DDR-2400 działającej z opóźnieniami 16-16-16-36 1N.
Wszystkie testy w ustawieniach fabrycznych przeprowadzaliśmy przy wyłączonych funkcjach przyspieszających standardowe taktowanie powyżej oficjalnych parametrów określonych przez Intela. Chodzi tu o dostępne na wybranych płytach głównych funkcje: Enhanced Turbo, Enhanced Boost, Multicore Enhancement itp. Technika Turbo 3.0, przyspieszająca jeden lub dwa wybrane rdzenie procesora Skylake X i przypisująca jednowątkowe zadania do tych szybkich rdzeni, była aktywna we wszystkich testach.
Użyty system operacyjny i sterowniki to:
- Windows 10 Anniversary Update (kompilacja 1703, wersja 15063.296)
- Nvidia GeForce 378.92.
Procesor Intel Core i9-7900X dostarczył Asus.
Sprzęt | Dostawca | |
---|---|---|
Płyta główna LGA2066 | Asus Strix X299-E Gaming | www.asus.com |
Płyta główna AM4 (test wydajności) | ASRock X370 Killer SLI UEFI 2.50 | www.asrock.com |
Płyta główna LGA1151 | Asus Strix Z270F Gaming | www.asus.com |
Płyta główna LGA1150 | ASRock Z97 Extreme4 | www.asrock.com |
Płyta główna LGA2011-3 | Asus Rampage V Extreme | własna |
Karta graficzna | Zotac GeForce GTX 1080 AMP! Extreme | www.zotac.com |
Pamięć DDR4 | G.Skill TridentZ DDR-3200 2 × 8 GB GEX416GB3200C16DC | własna |
Pamięć DDR4 | G.Skill Flare X DDR-3200 2 × 8 GB F4-3200C14D-16GFX | www.extrememem.pl |
Nośniki SSD | 2 × SSD Crucial M500 960 GB | www.crucial.com |
Schładzacz AM4/LGA2066/LGA2011 | SilentiumPC Grandis 2 | www.silentiumpc.com |
Zestaw chłodzenia cieczą | Corsair H110i GTX | www.corsair.com |
Zasilacz | Enermax Platimax 850 W | www.enermax.pl |
Testy – gry (ARMA III, Counter-Strike: Global Offensive)
Testy – gry (Watch Dogs 2, GTA V)
Testy – gry (Wiedźmin 3, Battlefield 1 DX11 i DX12)
Testy – gry (Total War: Warhammer DX12, Cywilizacja VI DX11 i DX12)
Testy – gry (Deus Ex: Mankind Divided DX11 i DX12)
Testy – biuro (HTML5, JavaScript, 7-Zip)
Testy – obróbka wideo (x264, H.265, Adobe Premiere Pro)
Testy – profesjonaliści (Blender, Cinebench)
Testy – profesjonaliści (Adobe AfterEffects, Adobe Photoshop)
Intel Core i9-7900X i Core i7-7740X – pobór energii
Test odtwarzania wideo jest wykonywany z użyciem wbudowanego odtwarzacza systemu Windows 10 i wykorzystuje – o ile są dostępne – sprzętowe dekodery wideo. Test pełnego obciążenia procesora odzwierciedla maksymalny pobór energii w programach wykorzystujących wszystkie wątki procesora, ale bez użycia instrukcji AVX. W razie użycia AVX procesory pobierałyby więcej prądu, ale ponieważ jeszcze nie ma programów użytkowych wykorzystujących te instrukcje, na razie rezygnujemy z takiego testu.
Płyta główna, na której testowaliśmy procesory Ryzen, ma bardzo podobne dodatkowe wyposażenie jak użyte płyty LGA1151 i LGA2011-3. Różnice w poborze energii powinny być głównie efektem specyfiki platformy, a nie wykorzystanej płyty głównej.
Core i7-7740X pobiera mniej prądu niż Core i7-7700K – to jednak głównie zasługa niższego napięcia zasilania w naszym egzemplarzu. Dobra wiadomość jest taka, że płyta główna X299 jest niemal równie oszczędna co podobnie wyposażona płyta Z270. W poprzednich generacjach różnice między dużą a małą podstawką Intela bywały większe.
Core i9-7900X jest prądożerny pod obciążeniem – taka liczba aktywnych rdzeni wymaga sporo energii. Niestety, nie możemy go na razie porównać do 10-rdzeniowego Broadwella E, ale postaramy się to nadrobić przy pierwszej okazji.
Intel Core i9-7900X i Core i7-7740X – podkręcanie
Możliwości podkręcania sprawdziliśmy z użyciem dwóch układów chłodzenia: cieczą, Corsair H110i, i powietrzem, SilentiumPC Grandis 2. Schładzacze kompatybilne z LGA2011-3 można bez problemów zamontować na platformie LGA2066 – rozstaw otworów mocujących, gwinty oraz wysokość podstawki i procesora są identyczne.
Podkręcanie na platformie LGA2066 przebiega tak samo jak na poprzedniej platformie HEDT Intela. Mamy do dyspozycji opcje regulacji tych samych napięć, te same mnożniki i dzielniki. Prawdopodobnie warto zwrócić uwagę na mnożniki pamięci – w procesorach Haswell E i Broadwell E niecałkowite mnożniki dawały większą wydajność. Sprawdzimy to przy następnej okazji.
Core i9-7900X
Dziesięciordzeniowy model Skylake X udało nam się przyspieszyć do 4600 MHz przy napięciu zasilania 1,27 V. Bez większych problemów można było osiągnąć szybsze taktowanie, ale takie ustawienia albo wymagały zbyt niskiego napięcia VCORE, żeby były stabilne, albo skutkowały spowalnianiem pod obciążeniem (z powodu zbyt wysokiej temperatury). Doniesienia w internecie sugerują, że różne egzemplarze modelu i9-7900X mogą się znacząco różnić pod względem możliwości podkręcania. Niektóre nie znoszą napięcia wyższego niż 1,25 V, co pozwala im osiągnąć taktowanie około 4,5–4,6 GHz. Inne – po usunięciu IHS-a (metalowego rozpraszacza ciepła na wierzchu procesora) – dają się podkręcić nawet do 5 GHz przy nieco wyższym napięciu zasilania. Na podstawie osiągów jednego przedprodukcyjnego egzemplarza nie możemy powiedzieć o wiele więcej.
Core i7-7740X
Core i7-7740X udało się przyspieszyć do 5,1 GHz przy napięciu około 1,29 V. Wyższe napięcie ani inne kombinacje mnożnika i taktowania bazowego nie pozwoliły osiągnąć większej częstotliwości. Niestety, wygląda na to, że nasza płyta główna jeszcze nie jest dobrze przygotowana do podkręcania Kaby Lake X: po ustawieniu taktowania procesora ręcznie na takie same wartości jak domyślne wydajność spada. Z tego powodu i7-7740X po podkręceniu do 5100 MHz okazał się w niektórych testach wolniejszy od podkręconego do 5000 MHz i7-7700K – prawie identycznego układu w innej obudowie.
Core i9-7900X – temperatura procesora po podkręceniu
Temperatura procesorów po podkręceniu to raz po raz gorący temat w komentarzach pod naszymi testami. Nie bez powodu zwykle ich nie podajemy. Wielu użytkowników aspirujących do miana entuzjastów podkręcania tkwi w błędnym przekonaniu, że temperatura jest użyteczną charakterystyką procesora, a wartość 80 stopni wyświetlona w jakimś programie diagnostycznym jest powodem do paniki.
Czujniki temperatury wbudowane w procesor są niedokładne. To analogowe obwody o mikroskopijnych rozmiarach, w dodatku umieszczone w środku badanego obiektu. Wewnątrz grzejącego się procesora nie można umieścić dokładnego, niezależnego od warunków zewnętrznych źródła natężenia albo termopary odniesienia. Intel nie mówi wiele o dokładności czujnika temperatury (DTS) w najnowszych procesorach, ogranicza się tylko do takiej oto uwagi w specyfikacji układu:
Ze specyfikacji poprzednich generacji CPU Intela oraz publikacji naukowych o technikach mierzenia temperatury możemy wnioskować, że nieskalibrowany sensor o precyzji ±1°C i dokładności ±4°C jest w tym przypadku uważany za niezły.
To dyskwalifikuje odczyt temperatury z rejestrów konfiguracyjnych procesora do celów takich jak testy układów chłodzenia czy past termoprzewodzących. Porównywanie temperatury pomiędzy różnymi architekturami procesorów jest tym bardziej nonsensowne. Pisaliśmy o tym setki razy i to, że powtarzamy to po raz kolejny, zapewne nic nie zmieni.
Wskazanie DTS ma jednak istotne znaczenie dla zapaleńców podkręcania: to ze względu na zabezpieczenie termiczne, które spowalnia procesor, kiedy wykryta temperatura jest zbyt wysoka. Nie ma dla nas znaczenia, czy wartość 100°C jest wskazywana wiernie – ważne, że po jej przekroczeniu tracimy korzyść z podkręcania, bo procesor spowalnia.
W przypadku Core i9-7900X temperatura była pewnym ograniczeniem w trakcie podkręcania. To znaczy, że znaleźliśmy ustawienia, w których procesor był stabilny i taktowany z częstotliwością większą od wymienionej na poprzedniej stronie 4600 MHz, ale zabezpieczenie termiczne włączało się, kiedy przez długi czas był mocno obciążony. Oczywiście, pierwszym podejrzanym o ograniczanie możliwości podkręcania jest słynna pasta termoprzewodząca. W procesorach Skylake X jądro procesora jest pokryte właśnie taką pastą, substancją złożoną z ceramicznych drobin w polimerowej zawiesinie. W poprzednich generacjach procesorów HEDT – Haswell E i Broadwell E – jądro jest przylutowane do IHS-a. Funkcję interfejsu termicznego pełni stop indu o bliżej nieznanym składzie, który ma znacznie większą przewodność cieplną niż jakakolwiek pasta termoprzewodząca. Przypomnijmy ten oto wykres:
Różnica w materiale to nie wszystko. W procesorach z przylutowanym IHS-em wewnętrzna powierzchnia IHS-a musi być gładka i prosta, a warstwa metalu między krzemowym jądrem a IHS-em – bardzo cienka. Wykorzystanie pasty termoprzewodzącej pozwala nie dopasowywać tych dwóch powierzchni tak dokładnie.
Niestety, nie mogliśmy usunąć IHS-a i porównać dwóch konfiguracji: fabrycznej i po zmianie pasty termoprzewodzącej. Mogliśmy za to przeprowadzić inny eksperyment: zmontowaliśmy trzy platformy na otwartym stanowisku testowym, z układem chłodzenia Silentium PC Grandis 2. We wszystkich testach wykorzystaliśmy tę samą konfigurację i prędkość wentylatorów. Podkręciliśmy trzy procesory – ośmiordzeniowe Haswell E i Broadwell E oraz Core i9-7900X – i rejestrowaliśmy temperaturę wskazywaną przez DTS, temperaturę powietrza oraz temperaturę podstawy schładzacza.
Zakładamy, że im lepszy jest przepływ ciepła między jądrem procesora (źródłem ciepła) a podstawą schładzacza, tym mniejsza powinna być różnica między wskazaniami DTS a temperaturą podstawy schładzacza. Im wyższa temperatura podstawy schładzacza, tym większa skuteczność chłodzenia. Efektywność oddawania ciepła jest tym większa, im większa jest różnica temperatur. Gorąca podstawa układu chłodzenia oznacza, że jest on optymalnie wykorzystywany i najlepiej pomaga w podkręcaniu.
Spójrzmy na przebieg zarejestrowanej temperatury:
Jeśli podstawa schładzacza jest chłodniejsza, może to oznaczać jedną z dwóch rzeczy: albo procesor wydziela mniej ciepła, albo przekazywanie ciepła ze źródła do podstawy schładzacza jest ograniczone. Wiemy, że nie chodzi o to pierwsze – przecież oba procesory pobierały prawie tyle samo energii i zamieniały ją w większości na ciepło.
Nie można zatem powiedzieć, że Skylake X się przegrzewa (przecież działa bez zakłóceń) ani że się nie podkręca (wręcz przeciwnie, i9-7900X można całkiem nieźle przyspieszyć). Za to nie ma wątpliwości, że ograniczeniem w podkręcaniu są problemy termiczne, a największym z nich jest przekazywanie ciepła przez interfejs jądro-IHS.
Dlaczego inżynierowie Intela wybrali pastę termoprzewodzącą zamiast metalowego spoiwa? Jak słusznie zauważył jeden z pracowników Intela, to nie architektura procesorów albo oprogramowanie, ale chemia i inżynieria materiałowa są specjalnością i największym atutem tej firmy. Pasta nie znalazła się tam przez przypadek; nie chodziło też o oszczędność na samym materiale. Co prawda ind lub stopy indu są droższe od past termoprzewodzących, bo kilogram indu kosztuje około 1000 zł, ale na procesor nie potrzeba więcej niż 1–3 g, a to bardzo niewiele na tle kosztu innych etapów produkcji i końcowej ceny procesora. Jeżeli chodziło o oszczędność, to zapewne związaną z całym procesem produkcyjnym. Jak wspomnieliśmy, zastosowanie pasty pozwala na mniejszą precyzję wytworzenia IHS-a i substratu (zielonego laminatu, który rozprowadza sygnały z jądra procesora do podstawki). Być może w grę wchodzą też inne czynniki, o których nie wiemy: wafle krzemowe musiałyby być metalizowane od spodu (żeby związało się z nimi spoiwo lutownicze), trzeba by dopasować współczynniki rozszerzalności cieplnej różnych materiałów...
Tak czy inaczej, procesory Skylake X działają jak należy, a nawet dają się podkręcać. Mogą nam się nie podobać decyzje projektowe Intela, ale pisanie o konieczności „poprawiania po Intelu” i nagonka na pastę termoprzewodzącą są niepoważne.
Podkręcanie – gry (Arma III, Counter-Strike: Global Offensive)
Podkręcanie – gry (Watch Dogs 2, GTA V)
Podkręcanie – gry (Wiedźmin 3, Battlefield 1 DX11 i DX12)
Podkręcanie – gry (Total War: Warhammer DX12, Cywilizacja VI DX11 i DX12)
Podkręcanie – gry (Deus Ex: Mankind Divided DX11 i DX12)
Podkręcanie – biuro (Google Chrome, JavaScript, 7-Zip)
Podkręcanie – obróbka wideo (x264, H.265, Adobe Premiere Pro)
Podkręcanie – profesjonaliści (Blender, Cinebench)
Podkręcanie – profesjonaliści (Adobe AfterEffects, Adobe Photoshop)
Dodatkowe testy w systemie Linux
Nadchodzące platformy dla bardzo zaawansowanych użytkowników domagają się nieco innego potraktowania niż stosunkowo tanie komputery z procesorami o małej liczbie rdzeni. Planujemy przeprowadzić więcej testów w zastosowaniach profesjonalnych.
Nie zamierzamy symulować doświadczeń kogoś, kto wykorzystuje Linuxa w codziennym użytkowaniu komputera. Te testy mają być uzupełnieniem pozostałych testów przedstawionych w niniejszym artykule, a nie alternatywnymi testami. Nie jesteśmy jeszcze gotowi, żeby wyciągać z ich wyników wiążące wnioski. Na razie nie bierzemy ich pod uwagę w ocenie procesorów, ale przedstawiamy je tutaj na użytek zainteresowanych. Do czasu wprowadzenia procesorów AMD Threadripper oraz Skylake X o liczbie rdzeni większej niż 10 zamierzamy zastąpić dużą część tych testów wersjami wielowątkowymi. Dodamy też pewne testy związane z wielkoskalowymi obliczeniami. Jesteśmy otwarci na Wasze dalsze sugestie (ale pamiętajcie o założeniach, które podaliśmy w pierwszych zdaniach!).
Użyliśmy systemu Ubuntu 17.04 z kernelem 4.10.0 (wymaganym do działania techniki Turbo Boost 3.0). System zarządzania taktowaniem i zasilaniem (frequency governor, z grubsza odpowiadający planom zasilania w systemach Windows) był ustawiony w tryb performance. W tym trybie wydajność jest optymalna, a większość technik oszczędzania energii w nowoczesnych procesorach działa bez zakłóceń.
Nie mieliśmy żadnych problemów z działaniem technik: XFR, Turbo Boost 2.0 i Turbo Boost 3.0 (dodatkowe turbo dla priorytetowych rdzeni w procesorach Broadwell E i Skylake X). Jedynym problemem było podkręcanie procesora Broadwell E na płycie Asus Rampage V Extreme – żadne ustawienia mnożnika w UEFI nie pozwalały osiągnąć taktowania szybszego, niż daje domyślne zachowanie trybu turbo. To prawdopodobnie błąd w UEFI płyty albo w sterowniku Turbo 3.0 Intela.
Kompilacja jądra Linuksa za pomocą GCC to skomplikowany test, który przez większość czasu wykorzystuje wszystkie dostępne wątki. Doskonała wydajność i9-7900X nie jest niespodzianką.
Testy jednowątkowe
Core i9-7900X i Core i7-7740X – podsumowanie testów wydajności
Średnia wydajność w programach użytkowych
Średnia wydajność w grach
Podsumowanie
Wśród kontrowersji i sensacyjnych nagłówków na wortalach sprzętowych łatwo zapomnieć, że procesory Intela są tak samo dobre jak zawsze, a dzięki sprowokowanym przez AMD obniżkom cen (nawet tym symbolicznym) są też atrakcyjniejsze niż do tej pory. Zmieniło się jedynie to, że teraz mamy alternatywę, bo procesory AMD też są lepsze i atrakcyjniejsze niż kiedykolwiek w ostatnich kilku latach.
Możemy być niezadowoleni z cen, funkcjonalności albo decyzji projektowych Intela, ale niech to niezadowolenie będzie konstruktywne. Pamiętajmy, że sytuacja na rynku drogich procesorów jest nieporównywalnie lepsza niż jeszcze pół roku temu.
Największym problemem nowej platformy Intela są wygórowane ceny płyt głównych. Za absolutnie podstawową konstrukcję, bez bogatego wyposażenia, trzeba zapłacić prawie 1100 zł. Dopiero za prawie 1400 zł dostaniemy płytę z wbudowaną kartą Wi-Fi, a jeszcze więcej trzeba zapłacić za taką z gniazdami M.2 podłączonymi do procesora albo dodatkami diagnostycznymi (przyciski, wyświetlacz).
Core i9-7900X
Core i9-7900X strąca i7-6950X z tronu króla wydajności wielowątkowej. Kosztuje mniej od poprzednika i jest od niego pod każdym względem wydajniejszy. Zarazem to jedyny procesor w rodzinie Skylake X, który jest produktem naprawdę luksusowym: niczego w nim nie wyłączono, nie zablokowano ani nie ograniczono. A to wszystko jedynie za 4300 zł. Nie licząc kosztu płyty głównej, a luksusowa płyta główna o rozbudowanym wyposażeniu może kosztować nawet połowę tego. Najwyższe modele procesorów Intela od dawna jednak nie mają i nie potrzebują ekonomicznego uzasadnienia. Po prostu tyle się płaci za bezkompromisowe rozwiązania. W tym segmencie nowość jeszcze nie ma konkurencji i tak pozostanie przynajmniej przez najbliższych kilka tygodni.
Do testów dostarczył: Asus
Cena w dniu publikacji: ok. 4300 zł
Core i7-7740X
Core i7-7740X to procesor, który wprawił nas w zakłopotanie. Trudno określić, kogo miałby skusić. Być może tych, którzy chcą „na raty” kupić platformę LGA2066 i chcą ją uruchomić już dziś z możliwie najtańszym procesorem, by za kilka miesięcy wymienić go na układ Skylake X o trzy- lub czterokrotnie większej liczbie rdzeni.
Kaby Lake X w płycie głównej LGA2066 nie zapewnia niczego, czego nie zapewni tańszy procesor Kaby Lake i płyta główna LGA1151. Wydajność Core i7-7740X jest w wielu przypadkach nieco gorsza od osiągów Core i7-7700K, co na razie uznajemy za efekt niedopracowania UEFI w naszej płycie głównej. i7-7740X ma nieco większe możliwości podkręcania, ale różnica jest niewielka i z pewnością nie uzasadnia ogromnej różnicy w cenach płyt.
Na dobitkę Kaby Lake X stwarza problemy producentom płyt głównych. Ci bowiem nie mogą w łatwy i oszczędny sposób skonstruować płyty, na której wszystko by działało niezależnie od rodzaju zainstalowanego procesora. A za kilka miesięcy spodziewamy się układów o roboczej nazwie Coffee Lake, które będzie można zainstalować w tańszej płycie, a które zapewnią większą wydajność wielowątkową dzięki sześciu rdzeniom. Wtedy ceny Kaby Lake X staną się jeszcze bardziej nieatrakcyjne.
Do testów dostarczył: Intel
Cena w dniu publikacji: ok. 1530 zł