Разгон и сравнение процессоров. Часть II: решения от Intel — Skylake-X, Broadwell-E, Coffee Lake-S, Kaby Lake-S и Skylake-S

Компания Intel более 10 лет чувствовала себя вольготно на процессорном рынке, пока AMD не представила решения на базе микроархитектуры Zen. Последние оказались достаточно производительными, что заставило чипмейкера корректировать свои планы, дабы составить конкуренцию многоядерным продуктам оппонента. Количество ядер для HEDT-платформы было доведено до 18 в самой старшей модели Core i9, что при наличии технологии Hyper-Threading позволило обрабатывать 36 потоков за раз, в то время как AMD Ryzen Threadripper — максимум 32. Для новинок потребовался очередной сокет — LGA2066, и материнские платы на чипсете X299 с его поддержкой.

Процессор Core i9-7980XE Core i9-7960X Core i9-7940X Core i9-7920X Core i9-7900X Core i7-7820X Core i7-7800X Core i7-7740X Core i5-7640X
Ядро Skylake-X Skylake-X Skylake-X Skylake-X Skylake-X Skylake-X Skylake-X Kaby Lake-X Kaby Lake-X
Разъём LGA2066 LGA2066 LGA2066 LGA2066 LGA2066 LGA2066 LGA2066 LGA2066 LGA2066
Техпроцесс, нм 14 14 14 14 14 14 14 14 14
Число ядер (потоков) 18 (36) 16 (32) 14 (28) 12 (24) 10 (20) 8 (16) 6 (12) 4 (8) 4
Номинальная частота, ГГц 2,6 2,8 3,1 2,9 3,3 3,6 3,5 4,3 4
Частота Turbo Boost, ГГц 4,2 4,2 4,3 4,3 4,3 4,3 4,0 4,5 4,2
Частота Turbo Boost Max, ГГц 4,4 4,4 4,4 4,4 4,5 4,5
Разблокированный на повышение множитель + + + + + + + + +
L1-кэш, Кбайт 18 x (32 + 32) 16 x (32 + 32) 14 x (32 + 32) 12 x (32 + 32) 10 x (32 + 32) 8 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 4 x (32 + 32) 4 x (32 + 32)
L2-кэш, Кбайт 18 x 1024 16 x 1024 14 x 1024 12 x 1024 10 x 1024 8 x 1024 6 x 1024 4 x 256 4 x 256
L3-кэш, Мбайт 24,75 22 19,25 16,5 13,75 11 8,25 8 6
Поддерживаемая память DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2400 DDR4-2666 DDR4-2666
Каналов памяти 4 4 4 4 4 4 4 2 2
Линий PCI-E 44 44 44 44 44 28 28 16 16
TDP, Вт 165 165 165 140 140 140 140 112 112
Рекомендованная стоимость, $ 1999 1699 1399 1199 999 599 389 350 243

Особняком здесь стоят модели Core i7 и Core i5, обладающие лишь четырьмя ядрами, а младшая даже лишена Hyper-Threading.

Под натиском доступных решений AMD не осталась в стороне и массовая платформа. Модели Core i7 и Core i5 обзавелись шестью ядрами и, соответственно, увеличенным кэшем третьего уровня. Досталось и процессорам Core i3 — они лишились поддержки Hyper-Threading, но при этом способны обрабатывать четыре потока благодаря аналогичному числу физических ядер. Но не обошлось и без ложки дегтя. Несмотря на используемый сокет LGA1151, новинки оказались несовместимы с платами на чипсетах 200 и 100 серий. Для их работы потребовались «материнки» на логике 300 серии. Пока что доступны решения на старшем чипсете Z370, но на днях должны быть представлены и более дешевые хабы — H370, B360 и H310.

Процессор Core i7-8700K Core i7-8700 Core i5-8600K Core i5-8400 Core i3-8350K Core i3-8100
Ядро Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S Coffee Lake-S
Разъём LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151 LGA1151
Техпроцесс, нм 14 14 14 14 14 14
Число ядер (потоков) 6 (12) 6 (12) 6 6 4 4
Номинальная частота, ГГц 3,7 3,2 3,6 2,8 4,0 3,6
Частота Turbo Boost, ГГц 4,7 4,2 4,3 4,0  –
Разблокированный на повышение множитель + + +
L1-кэш, Кбайт 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 6 x (32 + 32) 4 x (32 + 32) 4 x (32 + 32)
L2-кэш, Кбайт 6 x 256 6 x 256 6 x 256 6 x 256 4 x 256 4 x 256
L3-кэш, Мбайт 12 12 9 9 8 6
Графическое ядро UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630
Частота графического ядра, МГц 350–1200 350–1200 350–1150 350–1050 350–1150 350–1100
Поддерживаемая память DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2666 DDR4-2400 DDR4-2400
Каналов памяти 2 2 2 2 2 2
TDP, Вт 95 65 95 95 91 65
Рекомендованная стоимость, $ 370 312 258 187 179 117

В этом тестировании примут участие знаковые процессоры компании Intel последних лет. Core i5-6600K (Skylake-S) является представителем первой настольной линейки, где появилась поддержка DDR4. В следующем поколении продуктов, откуда мы выбрали Core i7-7700K (Kaby Lake-S), разработчики больше внимания уделили развитию интегрированной графики, но разгонный потенциал самых дорогих моделей оказался повыше. Долгожданные изменения произошли в последнем, восьмом, поколении — число ядер в семействах Core i5 и Core i7 теперь увеличилось до шести, у нас в распоряжении оказался Core i5-8600K (Coffee Lake-S). Сегмент HEDT также сложно обойти вниманием, Core i7-6850K (Broadwell-E) — один из первых ЦП, выпущенных на 14-нм техпроцессе, архитектурные изменения были небольшими, тянущимися корнями к Haswell-E. Core i7-7820X (Skylake-X) представляет концептуально новый подход разработчика: на смену кольцевой шине пришла ячеистая (mesh) структура, а размер кэша L2 оказался увеличен за счёт L3. Будет ли такое архитектурное построение процессоров теперь общепринятым — покажет лишь время. Ниже расположена таблица с их характеристиками.

Процессор Core i7-7820X Core i7-6850K Core i5-8600K Core i7-7700K Core i5-6600K
Ядро Skylake-X Broadwell-E Coffee Lake-S Kaby Lake-S Skylake-S
Разъём LGA2066 LGA2011-3 LGA1151 LGA1151 LGA1151
Техпроцесс, нм 14 14 14 14 14
Число ядер (потоков) 8 (16) 6 (12) 6 (6) 4 (8) 4 (4)
Номинальная частота, ГГц 3,6 3,6 3,6 4,2 3,5
Частота Turbo boost, ГГц 4,3 3,8 4,3 4,5 3,9
L1-кэш, Кбайт 8 x (32+32) 6 x (32+32) 6 x (32+32) 4 x (32+32) 4 x (32+32)
L2-кэш, Кбайт 8 x 1024 6 x 256 6 x 256 4 x 256 4 x 256
L3-кэш, Мбайт 11 15 9 8 6
Графическое ядро Intel UHD Graphics 630 Intel HD Graphics 630 Intel HD Graphics 530
Частота графического ядра, МГц 350–1150 350–1150 350–1150
Число унифицированных шейдерных процессоров 24 24 24
Поддерживаемая память DDR4-2666 DDR4-2400 DDR4-2666 DDR4-2400
DDR3L-1600
DDR4-2133
DDR3L-1600
Каналов памяти 4 4 2 2 2
TDP, Вт 140 140 95 91 91

Как и в перовой части текущего цикла статей, где рассматривались представители конкурирующего лагеря, мы будем проводить оверклокинг экземпляров ЦП с выяснением их разгонного потенциала (Core i7-6850K — лишь формально, поскольку это его не первое появление на публике). В завершении будут общие сводные данные по производительности стендов в ряде бенчмарков, а в третьей, завершающей части все системы сойдутся в условиях нагрузок играми.

Допускаю, для полноты картины многим из читателей не будет хватать той или иной модели процессора. Не так давно мы выясняли, как появление поддержки DDR4 оказало влияние на финальное быстродействие Core i5-6600K. Там же приняли участие немало «народных» моделей ЦП. Призываю ознакомиться с теми результатами и мысленно провести корреляцию с итогами этого обзора.

Тестовые стенды для LGA2066 и LGA2011-3

Для систем HEDT были подобраны следующие комплектующие:

  • материнская плата №1: ASUS Prime X299-Deluxe (UEFI 1004);
  • материнская плата №2: ASRock Fatal1ty X99 Professional Gaming i7 (UEFI P1.40);
  • СЖО: be quiet! Silent Loop 280mm;
  • термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
  • память: G.Skill TridentZ F4-3200C14Q-32GTZ (4x8 ГБ, 3200 МГц, 14-14-14-34-2T, 1,35 В);
  • видеокарта: MSI GTX 780Ti Gaming 3G (GeForce GTX 780Ti);
  • накопитель: Silicon Power Slim S55 (240 ГБ, SATA 6 Гбит/с, AHCI mode);
  • блок питания: SilverStone SST-ST65F-PT (650 Вт);
  • операционная система: Windows 10 Pro x64 (10.0.16299.192);
  • драйверы: Intel Chipset Software Installation Utility (10.1.1.44), Intel Management Engine Interface (11.7.0.1058), OpenCL Runtime for Intel Core and Intel Xeon Processors (16.1.2), Intel Rapid Storage Technology Driver (15.8.1.1007), Intel Turbo Boost Max Technology 3.0 Driver (1.0.0.1033), GeForce 381.65 (22.21.13.8165), PhysX 9.17.0524.

Разгон Core i7-7820X

Разгон Core i7-7820X

Мы использовали розничный экземпляр с батчем L716B364:

Разгон Core i7-7820X

Процессоры Intel из сегмента HEDT характеризуются поддержкой третьей версии Turbo Boost. Уже на заводе производитель отмечает наиболее «способные» ядра, они будут привлекаться во время лёгких нагрузок на ЦП, когда число активных потоков будет невелико. В то же самое время энтузиастам такой жест от вендора может навредить в случае, когда ядра с лучшим оверкокерским потенциалом окажутся не на первых ролях в такой заведомо расписанной схеме. Кто знает, быть может, в развитии следующего поколения этой технологии инженеры Intel откроют способ для ручной установки подобного приоритета.

Разгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820X

В простое частота на ядрах опускается до 1,2 ГГц. Наблюдать за напряжением привычными методами вроде диагностических утилит будет в корне неверно. Для нашей платы оно отображалось как 0,95 В.

Разгон Core i7-7820X

Как множитель, так и действующее напряжение для каждого ядра могут быть разным. Однопоточный тест SuperPI «ускоряет» одно из ядер до 4,5 ГГц (у нашего экземпляра оно пятое по счёту), а напряжение всё так же остаётся равным 0,95 В (что, очевидно, идёт вразрез с реалиями). Частота Uncore была на уровне 2,4 ГГц.

Разгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820X

И при полной нагрузке на процессор напряжение не увеличилось, оно, якобы, даже слегка уменьшилось и оказалось равно 0,928 В. Ядра функционировали на частоте 4,0 ГГц, блок Uncore — без изменений.

Разгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820X

Общий подход к проведению анализа разгонного потенциала подробно изложен в соответствующей части обзора материнской платы ASUS Prime X299-A. Там рассматривался инженерный экземпляр Core i7-7820X, а участник именно этого тестирования по той же схеме подвергался анализу на другом устройстве — MSI X299 SLI Plus. Для подробного знакомства будет правильно изучить оба материала, а я воспользуюсь общим итогом тех наработок.

Итак, известен предельный разгон этого процессора — 4,6 ГГц для нагрузки класса Cinebench R15. Но такую планку он не удержал во время нашего тестирования, наиболее критичным был запуск x265 HD Benchmark. Пришлось откатиться на один пункт, уровень 4,5 ГГц уже придал системе ожидаемую стабильность. Про запуск LinX или каких-либо ещё стресс-тестов речь не идёт.

Подчеркну, здесь производился комплексный разгон: ядер, памяти и блока Uncore. А ещё я не занимался тонкой подстройкой работы каждого из ядер — наверняка кое-где можно было бы надбавить итоговое частотное значение, равно как и не выполнялась подстройка сложной схемы с приоритетностью ядер в зависимости от типа нагрузки. Потому в однопоточных тестах результаты, скорее всего, на несколько процентов могут быть лучше. Впрочем, подавляющее большинство сценариев являются многопоточными, а результаты там — наиболее интересны.

Разгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820X

Процессор не скальпировался, а охлаждала его одна из самых эффективных готовых двухсекционных СЖО. Между тем, разница именно в наших тестах по температуре ядер относительно лучших моделей суперкулеров едва превышала один градус (на эту роль я привлекал лабораторный Cryorig R1 Ultimate). Замеры проводились с иным набором памяти, где радиаторы имели меньшую высоту, с ними эффективная частота была поменьше. У модулей класса G.Skill TridentZ на сокете LGA2066 имеется общая проблема совместимости. Узел VRM на протяжении всего времени замеров обдувался непосредственно одним среднескоростным вентилятором с крыльчаткой 140 мм (Cryorig XF140). Такие средства были скорее страховкой, чем насущной необходимостью, про серьёзный нагрев стабилизатора речь не шла.

Разгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820XРазгон Core i7-7820X

Разгон Core i7-6850K

Этот участник принимал участие в сравнительных тестах с Ryzen 7, его батч — J618B767.

Разгон Core i7-6850K

Занимательные сведения о возможностях семейства этого CPU есть в обзоре десятиядерного Core i7-6950X. Я сконцентрируюсь лишь на поведении нашего испытуемого в рамках этого тестирования. Итак, приоритет ядер в фирменной утилите имеет строго обратный нумерации характер, что весьма любопытно.

Разгон Core i7-6850K

Частота в простое равна 1,2 ГГц, напряжение на ядрах 0,8 В (как и с Core i7-7820X, данные скорее справочные).

Разгон Core i7-6850K

С однопоточной нагрузкой он ускорялся до 4 ГГц, роста напряжения вновь не отмечается.

Разгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850K

Все двенадцать потоков приводили к повышению напряжения до 1,185 В, на ядрах частота равнялась 3,7 ГГц. Кольцевая шина всё время работала на уровне 2800 МГц.

Разгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850K

Начальные параметры имели вот такой вид:

Разгон Core i7-6850K

В предыдущем сравнительном обзоре, где использовался этот же процессор, был достаточно жёсткий подход к установке верхней частотной отметки, а теперь, придерживаясь идей, изложенных в предыдущей главе, удалось повысить планку до 4,3 ГГц. Память функционировала с формулой 3,2 ГГц, а блок Uncore — на грани 3,3 ГГц (с большей величиной уже возникали сбои в ходе выполнения сценариев).

Разгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850K

Общий набор действующих переменных выглядел так:

Разгон Core i7-6850K

Материнская плата слегка завышает напряжение на памяти, но в ходе тестовых сценариев оно понижается до близкого к 1,5 В уровню.

Разгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850KРазгон Core i7-6850K
Тишина - вечный спутник овера