Обзор и тестирование процессора Intel Core i7-11700KF. Ракета ли?

Intel долгое время лидировала в техническом плане, следуя собственной стратегии «Тик-Так», начиная с весьма удачной в свое время архитектуры Core. Но после перехода на 14-нм техпроцесс у компании начались проблемы и 10 нм так и остались лишь амбициями, а не очередным витком развития на процессорном рынке. Вялая конкуренция со стороны AMD позволила особо не беспокоиться о трудностях с внедрением более тонкой литографии, но выход серии Ryzen и ее последующее развитие потребовал уже больше кардинальных изменений, чем обычное наращивание ядер у Skylake. Да еще и «красные» постоянно обещают более мелкие нанометры — здесь тянуть уже было нельзя и новый технологический процесс наконец-то достигнет десктопа в лице процессоров Alder Lake. Но это будет немного позже, а пока необходимо заполнить пробел, причем, более производительными продуктами, чем прошлое поколение CPU, к которым лишние два ядра уже не прикрутишь. И этим временным решением станет мобильная архитектура Sunny Cove, представленная несколько лет назад и оптимизированная с некоторыми изменениями для 14-нм техпроцесса.

Cypress Cove

Новая архитектура теперь называется Cypress Cove и для настольных процессоров она принесла несколько улучшений, как хороших, так и не очень. Самое главное — вырос показатель IPC на 19% относительно Skylake. Теперь внедрено новое видеоядро Iris Xe, обещающее 50% рост производительности относительно старых UHD Graphiсs. Расширилось количество поддерживаемых форматов кодирования и декодирования видео, включая 12-битный цвет. Шина PCI Express обзавелась четвертой ревизией, а количество линий доведено до 20, что позволяет, помимо видеокарты, подключать к процессору и скоростной SSD. Заявлена поддержка технологии Resizable BAR, увеличивающей производительность видеоподсистемы с новыми графическими адаптерами GeForce RTX 3000 и Radeon RX 6000. Добавлена поддержка инструкций AVX-512, позволяющая увеличить производительность в профессиональных задачах, например, использующих искусственный интеллект и глубинное обучение.

Такая сложность чипа требует роста транзисторного бюджета, что вылилось в уменьшение количества вычислительных ядер, даже несмотря на уменьшение кэша третьего уровня. Теперь топовый процессор будет обладать всего восемью ядрами и 16 МБ кэша. В свою очередь увеличился объем L1-кэша для данных до 48 КБ и L2-кэш до 512 КБ на ядро, что должно компенсировать негативные изменения в структуре новых CPU. Помимо прочего, изменился контроллер памяти, которому наконец-то добавили поддержку DDR4-3200, но для пользователей это доставит некоторые неудобства — с такой частотой смогут функционировать только некоторые модели Core i9, тогда как остальным будет доступно лишь 2933 МГц. В противном случае, контроллер переключится в режим 1:2 (т.е. частота самого контроллера упадет в два раза), что приведет к увеличению латентности подсистемы памяти. Но зато покорять 4266 МГц и выше на ОЗУ станет проще, что оценят оверклокеры и бенчеры. Тепловой пакет остался на прежнем уровне, но для лучшего раскрытия потенциала старших моделей пользователям придется позаботиться о хорошей системе охлаждения.

Модельный ряд

*— DDR4-3200 в режиме контроллера памяти 1:1 поддерживает только Core i9-11900K(F)

Как и с выходом платформы LGA1200 в этот раз представлено большое количество моделей, от топовых решений до самого доступного уровня, но не все они относятся к семейству Rocket Lake-S. Некоторые оказались обычным «рефрешем» прошлого поколения, но обо всем по порядку. Итак, модели Core i9 лишились пары вычислительных ядер и теперь больше похожи на семейство Core i7 с повышенными частотами и поддержкой Thermal Velocity Boost. Последняя позволяет при температуре кристалла ниже 70 °C разгонять процессор еще на сотню мегагерц — 5,3 ГГц в однопоточных приложениях и 4,8 ГГц при максимальной нагрузке, чем это может позволить Turbo Boost 2.0. Кроме того, процессоры поддерживают технологию Adaptive Boost, благодаря которой при наличии платы с мощным VRM и эффективной системы охлаждения, ядра также будут динамически разгоняться до 5,1 ГГц в зависимости от нагрузки на них и температуры.

Интересен факт снижения базовой частоты у всех без исключения процессоров Rocket Lake-S. Видимо, новая архитектура весьма горячая, а потенциал ее не очень велик. Как и у CPU уровнем ниже, L3-кэш теперь всего 16 Мбайт, но зато есть полная официальная поддержка DDR4-3200 у моделей с суффиксом K и KF. Для Core i7 также характерно снижение максимальных частот, как для однопоточных вычислений, так и многопоточных — решения прошлого поколения были быстрее на 100 МГц. Поддержка памяти в режиме 1:1 (он же Gear1) для контроллера заявлена лишь на уровне DDR4-2933, тогда как для модулей с частотой выше будет доступен режим 1:2 (Gear2). Но, как показала практика, с нормальным режимом память без проблем работает до 3600 МГц. Старшие Rocket Lake-S обзавелись новым графическим ядром UHD Graphics 750 с рабочей частотой 350–1350 МГц. Уровень TDP у всех процессоров остался прежним, а вот цена на некоторые модели выросла на 40–50 долларов. Ну а что, конкуренту можно, а Intel нет?

*— DDR4-3200 в режиме контроллера памяти 1:2

Какими бы замечательными 8-ядерные процессоры ни были, пользователи в большинстве своем тяготеют к более доступным моделям. В линейке Core i5 также уменьшили базовые частоты, но некоторым моделям подняли показатели при работе Turbo Boost, а другим — наоборот, уменьшили. Старшие процессоры обзавелись видеоядром UHD Graphics 750, тогда как моделям Core i5-11400 досталось более слабое UHD Graphics 730. Уровень TDP не изменился, как и цены. И на том спасибо.

Ну а самые доступные новинки оказались обычным обновлением Comet Lake-S, которым добавили по сотне мегагерц и перевели на новый уровень TDP, цены оставив на прежнем уровне, вот, пожалуй, и все.

Чипсеты

Чипсеты новой 500 серии были представлены еще вначале этого года, как и платы на их базе. Из значимого, что появилось в них, это поддержка разгона памяти логикой H570 и B560, а также возможность подключения накопителей NVMe по шине PCI Express 4.0 через выделенные четыре линии от процессоров Rocket Lake-S.

Также появилась поддержка USB 3.2 Gen 2x2 и дискретных адаптеров Thunderbolt 4 и Wi-Fi 6E. Последние отвечают новому стандарту, подразумевающему работу беспроводной сети на 6 ГГц. Поддержка обычного Wi-Fi 6 теперь заявлена всеми чипсетами, даже самым доступным H510, но значительный интерес будут представлять платы именно на B560, так как он не сильно отличается от старших решений, но по конечной стоимости продукты на нем должны быть самыми привлекательными.

Процессор Intel Core i7-11700KF

В качестве представителя линейки Rocket Lake-S мы рассмотрим Core i7-11700KF. Процессор оказался инженерным семплом, но внешне он нисколько не отличается от розничных экземпляров. Из заметных нововведений видна измененная теплораспределительная крышка, которая немного увеличилась в площади. Также иначе расположены компоненты на «брюшке» CPU, а толщина текстолита прибавила несколько микрон.

Базовая частота процессора составляет 3600 МГц, что на две сотни меньше, чем у решения прошлого поколения. Кэш данных и L2 увеличились, как и их ассоциативность. Частота кэша третьего уровня также уменьшилась и составляет 4100 МГц, против 4300 МГц в Comet Lake-S.

При однопоточной нагрузке процессор разгоняется до 4900 МГц, но при должном охлаждении этот показатель может вырасти на 100 МГц, а при задействовании всех потоков частота снижается до 4600 МГц, тогда как во время простоя — до 800 МГц. Утилита CPU-Z версии 1.95.0 уже отображает частоту контроллера памяти и на скриншотах выше виден режим 1:2 (Gear2) при установке модулей DDR4-4266. Кроме того, на ранних прошивках платы ASUS ROG Maximus XIII Hero можно было наблюдать работу процессора при слабой нагрузке на максимальной частоте всех ядер, что говорило о постоянно активированной технологии Adaptive Boost. Позже этот недостаток был исправлен.

В реальных задачах, чтобы удержать процессор на уровне TDP 125 Вт, Core i7-11700KF не всегда будет функционировать на своем максимуме. Например, в 7-zip при нагрузке на одно ядро вполне реально наблюдать 5000 МГц достаточно долгое время, но задействование всех 16 потоков приведет к периодическим просадкам частоты ниже отметки 4600 МГц.

С запуском рендеринга 3D-сцены это приводит к 4100 МГц.

А при самом тяжелом сценарии частота процессора может опуститься вообще до 3900 МГц, даже несмотря на эффективную систему охлаждения.

Работа с памятью реализована весьма интересным образом. Официально наш герой обзора должен функционировать на полной скорости контроллера памяти (1:1, Gear1) при установке модулей DDR4-2933, тогда как с DDR4-3200 частота КП уменьшится в два раза (1:2, Gear2), что приведет к росту латентности. Эта особенность перекочевала с мобильной архитектуры Sunny Cove и должна обеспечить беспроблемную работу с высокочастотными модулями ОЗУ. Но на практике оказалось, что Core i7-11700KF спокойно работает в скоростном режиме с памятью DDR4-3600, после чего уже переходит к Gear2.

Причем, Command Rate в таком режиме должен быть 2Т, иначе увеличивается латентность. Во всяком случае, так было с нашей платой ASUS ROG Maximus XIII Hero. Зато после установки модулей DDR4-4266 CR будет равен 1 (наконец-то!), а вот переход к 2 уже начинает резать скорость.

С обновлением контроллера памяти напряжение VCCIO разделилось на постоянное 1,05 В, которое трогать смысла нет, и необходимое для разгона VCCIO OC (или CPU IO 2 для плат MSI). Для покорения частоты 4266 МГц его пришлось увеличить до 1,24 В, а для 4400–4600 МГц — 1,26 В вместе с VCCSA на уровне 1,24 В.

К сожалению, частота выше 4600 МГц не покорилась, а с UEFI 0605 нельзя было достигнуть даже этого предела. Возможно, в новых прошивках проблемы будут решены, потому что некоторые платы достигают 4000 МГц с большим трудом даже при Gear2, и режим 1:1 станет доступен не только для DDR4-3600.

Теперь перейдем к разгону самого процессора, который составил 5000 МГц по всем ядрам и 4400 МГц для кэша L3. Для этого мне понадобились кастомная СВО и напряжение питания Vcore около 1,45–1,48 В! Да-да, это не 5100 МГц на Core i7-10700K с 1,4 В, а всего лишь 5 ГГц с температурой ядер 87 °C и потребляемой мощность 300 ватт при проходе HWBot x265 Benchmark 2.3.0 с пресетом 4K. Естественно, ни о какой другой серьезной нагрузке для проверки стабильности говорить не приходится.

Для 5100 МГц уже требовалось более 1,5 вольт, но моя система с таким режимом не справлялась, и ядра запросто прогревались до 100 градусов, из-за чего появлялось ощущение открытия под крышкой процессора портала в другое измерение. Кэш также не захотел функционировать свыше достигнутого и на этом разгонные мероприятия подошли к концу.

Работа шины PCI-E 4.0

Несмотря на то, что шина PCI Express 4.0 уже относительно давно на вооружении производителей SSD и видеокарт, компания Intel лишь с Rocket Lake-S внедрила ее в свою настольную платформу. До этого все преимущество от скоростного интерфейса можно было получить только на платах с чипсетом AMD X570/B550 и процессорами серии Ryzen 3000/5000. Насколько быстро работает связка Core i7-11700KF и ASUS ROG Maximus XIII Hero (UEFI 0502) я решил проверить с помощью накопителя Samsung 980 PRO 1TB, который совсем недавно был у нас на тестировании.

Как видим, скоростные показатели находятся на уровне конкурирующей платформы, лишь тест случайного чтения/записи блоками 4К при глубине очереди 32 на Intel оказался производительней.

Также тест SSD в PCMark 10 на плате Z590 продемонстрировал чуть лучший результат, но 11% преимущества, о котором говорили зимой, я так и не увидел.