Тест и обзор: Core i9-7900X и Core i7-7740X - Skylake-X и Kaby Lake-X против Ryzen

Страница 2: Обзор: Skylake-X и Kaby-Lake-X

В январе мы уже детально рассмотрели архитектуру Kaby Lake в нашем тесте Core i7-7700K. Изменений по сравнению с предыдущими архитектурами от Haswell до Skylake было не так много. Intel изменила свой подход "тик-так", вместо нового техпроцесса мы получили улучшенный 14-нм техпроцесс, позволивший выжать дополнительные мегагерцы из чипов. В целом, процессоры Skylake 6-го поколения Core очень похожи на Kaby Lake 7-го поколения.

У Skylake-X по сравнению с предшественником Broadwell-E отличий больше: теперь имеется поддержка инструкций AVX-512, производительность Skylake в расчете на ядро выше благодаря архитектурным улучшениям. Также новые процессоры Skylake-X официально поддерживают 4-канальную память DDR4-2667. Отметим наличие 44 линий PCIe у процессоров Skylake-X вместо 40 линий PCIe.

Самые большие отличия кроются в архитектуре кэша, Intel по сравнению с Broadwell-E изменила структуру кэша относительно ядер и урезала кэш L3. У архитектуры Broadwell-E на каждое ядро CPU выделялось 256 кбайт кэша L2, теперь у Skylake-X мы получили 1 Мбайт на ядро. В результате у 10-ядерного процессора Broadwell-E объем кэша L2 составлял 10x 256 кбайт, в случае Skylake-X мы получили уже 10 Мбайт кэша L2.

Кэш L3 у Broadwell-E составлял 2,5 Мбайт на ядро, в случае Skylake-X он был урезан до 1,375 Мбайт на ядро. В результате у 10-ядерной модели Broadwell-E объем кэша L3 составлял 25 Мбайт, теперь для Skylake-X мы получили всего 13,75 Мбайт. Также кэш L3 перестал быть инклюзивным, то есть содержимое кэша L2 не копируется в кэше L3. В результате мы получаем почти идентичный размер кэшей, но попадания кэша L2 намного более вероятны. Но изменения привели к увеличению сложности кэшей и задержек, поскольку если ядру требуются данные другого ядра, находящиеся в кэше L2, то придется выполнять соответствующий запрос – этих данных в кэше L3 уже нет. Но Intel указывает, что более высокая вероятность попаданий (если данные уже есть в кэше L2) компенсирует недостатки и дает свои преимущества по производительности.

Кроме того, Intel пришлось отказаться от кольцевой шины со своими новыми процессорами из-за большого числа ядер. Она становилась "узким местом" при интенсивном обмене данными между ядрами. В результате кольцевая шина у процессоров Skylake-X превратилась в топологию сетки. То есть у каждого ядра имеются подключения к соседям, через которые и производится обмен данными – а не через кольцевую шину, типичную для Kaby Lake. Серверные процессоры Intel тоже используют новую топологию, в том числе и Xeon, родственный Skylake-X.

В следующей таблице приведены архитектурные отличия отдельных ядер.

В таблице приведены другие отличия между Kaby Lake-X и Skylake-X. Технология Kaby Lake Turbo Boost в новых процессорах Kaby Lake-X не отличается – мы по-прежнему получаем версию 2.0. Но у моделей с большим числом ядер теперь поддерживается версия 3.0, которая определяет самые быстрые и эффективные ядра (есть родная поддержка под Windows 10). В результате частота этих ядер может увеличиваться еще на несколько сотен мегагерц, повышая производительность IPC в одно- и двухпоточных приложениях.

У процессоров Kaby Lake-X придется принести в жертву обилие интерфейсов PCIe, да и подключение памяти только двухканальное. В результате процессоры Kaby Lake-X с чипсетом X299 будут смотреться весьма интересно: материнская плата оснащена восемью слотами DDR4, но каналы C1/C2 и D1/D2 с процессорами Kaby Lake-X просто отключаются. То есть из восьми слотов памяти получится использовать только четыре. Кроме того, многие слоты и компоненты PCIe тоже будут отключаться. Со слотами PCIe ситуация понятная, но как быть с компонентами, которые подключаются через PCIe к процессору? В нашем случае на материнской плате ASRock Taichi X299 контроллер USB 3.1 потерялся после перехода на процессор Core i7-7740X, хотя с тем же Core i9-7900X он отлично работал.

Более интересны отличия между Broadwell-E и Skylake-X, поскольку здесь используется новая архитектура. Если вам интересны подробности, мы рекомендуем ознакомиться с нашим обзором Core i7-6700K и статьей с IDF 2015, посвященной Skylake – именно в этом году впервые была представлена архитектура Skylake. Напомним, что Intel смогла реализовать более быстрое переключение частот, внесла изменения в регистры и буферы, а также интегрировала различные оптимизации. Поэтому переход с архитектуры Broadwell-E на Skylake-X интересен не только более высокими тактовыми частотами, но и другими улучшениями.

Intel представила на рынок следующие модели:

В августе выйдут процессоры Skylake-X с 12, 14, 16 и 18 ядрами (например, Core i9-7980XE), цена на которые будет выше – вплоть до $1.999. Между тем AMD готовит свой ответ ThreadRipper.