Тест и обзор: Intel Core i9-9900KS - Skylake и 14 нм на пределе

Страница 1: Тест и обзор: Intel Core i9-9900KS - Skylake и 14 нм на пределе

Новый процессор Intel Core i9-9900KS был объявлен в понедельник, однако в продаже он появился только со вчерашнего дня. Мы получили образец и подготовили развернутый тест. С процессором Core i9-9900KS Intel пытается выжать максимум из архитектуры Skylake и 14-нм техпроцесса. Вряд ли современные технологии смогут дать на рабочем столе больше. Но Core i9-9900KS представляет собой ограниченное издание, поэтому процессор отличается от рядовых CPU.

Мы публикуем тест только сегодня, через день после официального старта продаж, что связано с весьма непростым процессом получения семпла. Intel не смогла выслать нам образец Core i9-9900KS, поэтому мы обратились за помощью к магазина Caseking.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Ниже приведены технические спецификации Core i9-9900KS:

Core i9-9900KS содержит восемь ядер на базовой частоте 4 ГГц, которые могут обрабатывать 16 потоков одновременно. Частота Turbo для одного и всех ядер составляет 5 ГГц. До сих пор "обычный" Core i9-9900K достигал такой частоты только с одним ядром, а процессор Core i9-9990XE, тоже результат предварительной выборки, увеличил частоту Boost одного ядра до 5,1 ГГц. Официально подтвержден и тепловой пакет 127 Вт, хотя он носит больше теоретический характер.

Процессор Core i9-9900KS базируется на хорошо известной архитектуре Skylake. Но Intel изменила степпинг Core i9-9900KS с P0 на R0. Процессоры 9x00KF с отключенной графикой, которые тоже уже доступны на рынке, также опираются на степпинг R0. Процессор Core i9-9900KS заявлен как "Family 6 Model 158 Stepping 13", что позволяет рассчитывать на исправление уязвимостей, связанных с атакой по сторонним каналам. Судя по документации, Intel закрыла со степпингом R0 уязвимость Spectre v2 аппаратно. Также аппаратно закрыты уязвимости Meltdown v4, MSBDS (Fallout), MLPDS и MDSUM, что раньше было возможным только в сочетании обновленной прошивки MCU и программных патчей.

В таблице ниже показаны частоты процессора в зависимости от нагрузки на разное число ядер.

Как видим, Core i9-9900KS всегда работает на 5 ГГц, независимо от количества нагруженных ядер. Core i9-9900K, с другой стороны, достигает 5 ГГц только для одного или двух активных ядер, в остальном частоты составляют от 4,7 до 4,8 ГГц.

Пару слов о TDP

Тепловой пакет (Thermal Design Power) уже перестал быть оценочной характеристикой AMD или Intel в плане энергопотребления. В случае процессоров Intel TDP соответствует работе на базовой частоте. То есть для Core i9-9900KS тепловой пакет 127 Вт соответствует 4,0 ГГц. Но насколько высоким будет энергопотребление всех восьми ядер на 5 ГГц? Здесь все зависит от нескольких факторов. Если система рассчитана только на TDP, то процессор сможет работать только на базовой частоте. Если потенциал охлаждения выше, то процессор может достигать более высоких тактовых частот, но при этом и энергопотребление будет выше.

Таким образом, в некоторых ситуациях Core i9-9900K может достигать таких же высоких тактовых частот под нагрузкой, что и Core i9-9900KS, и при этом потреблять столько же энергии. Но Core i9-9900KS получает преимущество от выборки Intel, то есть процессор будет достигать частот Boost при меньших напряжениях.

PL1, PL2 и особенности BIOS

Но многое здесь зависит от производителей материнских плат. Уровень PL1 (Power Limit) соответствует TDP, то есть энергопотреблению процессора на базовой частоте. Также имеется уровень Power Limit 2 (PL2), который определяется как PL1 x 1,25 на 8 секунд. То есть процессор Core i9-9900KS может потреблять до 159 Вт мощности на протяжении 8 секунд. Впрочем, многие производители материнских плат игнорируют данные спецификации, выдерживая планку PL2 на протяжении гораздо большего времени.

Есть еще параметр Tau (Turbo Time Parameter). Он идет еще дальше PL2. Выше мы отметили, что PL2 задается как PL1 x 1,25 на протяжении 8 секунд. И данные 8 секунд можно изменять в BIOS. На частоты могут влиять и некоторые опции, такие как Multi Core Enhancement (MCE). В зависимости от BIOS, могут задаваться определенные ограничения энергопотребления - или они могут оставаться открытыми, то есть процессор может потреблять какую угодно мощность, если позволяют максимальный уровень напряжения и температура.

Работа параметров PL1, PL2 и Tau зависит только от BIOS. И у разных производителей материнских плат могут быть разные спецификации. На самом деле ни один из производителей не придерживается эталонных спецификаций Intel.

В BIOS материнской платы ASRock Z390 Taichi можно настраивать Multi Core Enhancement. Также есть настройки PL1, PL2 и Tau. Мы провели тесты с разными настройками: с рекомендованными опциями ASRock, с MCE и со спецификациями Intel.

Результаты выглядят следующим образом:

* мы поясним значение 28 с чуть ниже

ASRock с настройками по умолчанию не стала придерживаться спецификаций Intel. Если отключить MCE, но оставить настройки PL1, PL2 и Tau на автомате, процессор Core i9-9900KS может работать с максимальным энергопотреблением 4.096 Вт - это, конечно, теоретическое значение, которое просто соответствует отсутствию каких-либо ограничений по питанию на сокете. С активным MCE уровень выставлен на 159 Вт, время тоже не ограничено. То же самое верно и для процессора Core i9-9900K, пусть и с меньшими значениями PL1, PL2 и Tau.

Мы были несколько удивлены двумя разными спецификациями, которые Intel опубликовала для PL1, PL2 и Tau. В документе 9th Generation Intel Core Processor Families Datasheet, Volume 1 of 2 (PDF) Intel упоминает 8-ядерные процессоры с TDP 95 Вт, тот же Core i9-9900K. И здесь PL1, PL2 и Tau приведены корректно.

Но в другом документе, который пока доступен нам лишь в виде скриншота, также приведены 8-ядерные процессоры с TDP 127 Вт. К ним относится Core i9-9900KS, и здесь уже указано значение Tau 28 с. Интересно, что и для процессоров 95 Вт теперь заявлено время 28 с. На данный момент мы обсуждаем данный вопрос с Intel, чтобы прояснить, какая из двух спецификаций является официальной.

Обновление:

Как оказалось, заявленные 8 с для Tau являются ошибкой. Период Tau был определен в 28 с для процессоров K на протяжении, как минимум, двух поколений. Разве что в документацию Intel закралась ошибка с потерянной двойкой, и она повторялась от поколения к поколению. Между тем Intel дала официальный ответ:

"Intel's base configuration recommendation is PL2 = PL1 * 1.25 and Tau = 28 seconds. However, our customers are allowed to customize these values within specification to better align with their board capabilities.

We allow our customers to configure up to infinite Tau and high PL2 in support of the Core i9-9900KS's power dissipation during all core turbo when running complex workloads. Our customers can choose power delivery and thermal solutions as they see fit to meet their cost targets."

Поэтому мы повторим тесты Core i9-9900KS с заявленным временем Tau = 28 с и уровнями PL1 127 Вт или PL2 159 Вт, после чего обновим графики.