Нынче для Intel настали нелегкие времена. В сегменте настольных процессоров в козырях у компании осталась только высокая производительность отдельных ядер, что позволяет обходить AMD в тех же играх. Но с рынком рабочих станций и high-end настольных ПК (HEDT) все намного хуже, Intel проиграла его процессорам Ryzen Threadripper, причем AMD только усилит давление с процессорами Ryzen Threadripper третьего поколения. Intel пытается противодействовать с новой линейкой HEDT Cascade Lake-X, в которую входит Core i9-10980XE. Его мы как раз и протестируем.
Intel сдвинула эмбарго Core i9-10980XE на утро понедельника. Сегодня же, но чуть позже мы опубликуем тесты новых процессоров Ryzen Threadripper третьего поколения. И мы планируем обновить данную статью с соответствующими результатами тестов, как только получим разрешение на публикацию.
Этой весной Intel представила процессоры Xeon Scalable на архитектуре Cascade Lake. Изменения архитектуры касаются, в основном, серверного использования. Можно отметить новые инструкции для приложений ИИ, а именно DL Boost, плюс поддержку Optane DC Persistent Memory. Resource Director и Speed Select обеспечивают определенную гибкость конфигурации CPU. Также Intel внесла аппаратные исправления уязвимостей, связанных с атаками методом стороннего канала, хотя недавно были обнаружены новые.
Архитектуру Cascade Lake мы уже рассматривали ранее, поэтому не будем повторяться. Кроме того, мы протестировали два Xeon Platinum 8280 с 28 ядрами в серверных сценариях.
С потребительской линейкой Cascade Lake-X Intel немного увеличила тактовые частоты из-за дальнейшего совершенствования 14-нм техпроцесса. Кроме того, технология Turbo Boost 3.0 позволяет выставить высокие частоты на большем числе ядер. В остальном мы получаем прежнюю платформу Glacier Falls, то есть если у вас есть материнская плата X299, то она подойдет и для новых процессоров, достаточно обновить BIOS. Впрочем, некоторые производители материнских плат представили новые модели для данной платформы, улучшения которых связаны, по большей части, с VRM.
| Ядра/ потоки | Basis / All-Core / Turbo 2.0 / Turbo 3.0 | Кэш | TDP | Цена | |
| Core i9-10980XE | 18 / 36 | 3,0 / 3,8 / 4,6 / 4,8 ГГц | 24,75 MB | 165 Вт | $979 62.400 ₽ |
| Core i9-10940X | 14 / 28 | 3,3 / 4,1 / 4,6 / 4,8 ГГц | 19,25 MB | 165 Вт | $784 50.000 ₽ |
| Core i9-10920X | 12 / 24 | 3,5 / 4,3 / 4,6 / 4,8 ГГц | 19,25 MB | 165 Вт | $689 44.000 ₽ |
| Core i9-10900X | 10 / 20 | 3,7 / 4,3 / 4,5 / 4,7 ГГц | 19,25 MB | 165 Вт | $590 37.700 ₽ |
| Ryzen Threadripper 3990X | 64 / 128 | - | 256 MB | 280 Вт | - |
| Ryzen Threadripper 3970X | 32 / 64 | 3,7 / 4,5 ГГц | 144 MB | 280 Вт | 2.159 евро 151.800 ₽ |
| Ryzen Threadripper 3960X | 24 / 48 | 3,8 / 4,5 ГГц | 140 MB | 280 Вт | 1.509 евро 106.100 ₽ |
Intel внесла ряд изменений к своей линейке. 16-ядерный процессор Core i9-10960X был убран. Все модели ниже Core i9-10900X тоже были удалены. Отметим и радикальное снижение цен процессоров. Из-за давления со стороны AMD Intel пришлось буквально уполовинить цены процессоров Core X. Core i9-10980XE стоит $979 (62.400 ₽), Core i9-10900X с десятью ядрами - $590 (37.700 ₽).
Впрочем, на Intel оказывают давление не только процессоры Ryzen Threadripper, но и платформа AMD AM4 с новыми 12-ядерными (Ryzen 9 3900X) и 16-ядерными (Ryzen 9 3950X) процессорами. С этой точки зрения Core i9-10900X, Core i9-10920X и Core i9-10940X придется нелегко. В пользу Intel здесь говорят разве что 4-канальный интерфейс памяти и наличие дополнительных линий PCI Express, пусть и менее скоростных. Процессоры обеспечивают 44 линии PCI Express.
Intel подняла спецификации памяти до DDR4-2933. В случае установки двух DIMM на канал Intel указывает частоты DDR4-2666. Поддерживается до 256 Гбайт ОЗУ, что в два раза превышает возможности Skylake-X. Intel также упоминает Wi-Fi 6 и 2.5GbE. Но оба интерфейса требуют установки соответствующих внешних контроллеров.
Что касается исправления уязвимостей, Intel с поколением Cascade Lake закрыла следующие "дыры":
- Spectre вариант 2 (CVE-2017-5715)
- Meltdown вариант 3 (CVE-2017-5754)
- Meltdown вариант 3 (CVE-2018-3640)
- Rogue System Register Read (RSRE) вариант 3a (CVE-2018-3640)
- L1 Terminal Fault, Foreshadow (CVE-2018-3620/CVE-2018-3646)
- MDS; MFBDS, RIDL, MSBDS, Fallout, MLPDS, MDSUM (CVE-2018-12130/CVE-2018-12126/CVE-2018-12127/CVE-2019-11091)
Ниже мы более подробно рассмотрим увеличение тактовых частот.
Turbo Boost Max Technology 3.0
| Ядра | Core i9-9980XE | Core i9-10980XE | ||||
| Обычная нагрузка | AVX2 | AVX512 | Обычная нагрузка | AVX2 | AVX512 | |
| 1 | 4,5 ГГц | 3,9 ГГц | 3,7 ГГц | 4,8 ГГц | - | - |
| 2 | 4,5 ГГц | 3,9 ГГц | 3,7 ГГц | 4,8 ГГц | - | - |
| 3 | 4,2 ГГц | 3,7 ГГц | 3,5 ГГц | 4,7 ГГц | - | - |
| 4 | 4,2 ГГц | 3,7 ГГц | 3,5 ГГц | 4,7 ГГц | - | - |
| 5 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,4 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 6 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,4 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 7 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,4 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 8 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,4 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 9 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,2 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 10 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,2 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 11 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,2 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 12 | 4,1 ГГц | 3,6 ГГц | 3,2 ГГц | 4,3 ГГц | - | - |
| 13 | 3,9 ГГц | 3,4 ГГц | 2,9 ГГц | 3,9 ГГц | - | - |
| 14 | 3,9 ГГц | 3,4 ГГц | 2,9 ГГц | 3,9 ГГц | - | - |
| 15 | 3,9 ГГц | 3,4 ГГц | 2,9 ГГц | 3,9 ГГц | - | - |
| 16 | 3,9 ГГц | 3,4 ГГц | 2,9 ГГц | 3,9 ГГц | - | - |
| 17 | 3,8 ГГц | 3,3 ГГц | 2,8 ГГц | 3,8 ГГц | - | - |
| 18 | 3,8 ГГц | 3,3 ГГц | 2,8 ГГц | 3,8 ГГц | - | - |
С процессорами Cascade Lake X Intel перенесла технологию Turbo Boost Max Technology (TBMT) на новый уровень. Теперь уже четыре ядра вместо двух отбираются в качестве "Superior Cores" и работают на более высоких частотах Boost. В случае Broadwell отбиралось одно ядро, а CPU Skylake - два ядра.
Intel разделила четыре самых быстрых ядра на две группы. Первая группа ядер Core i9-10980XE имеет максимальную тактовую частоту 4,8 ГГц, вторая группа - 4,7 ГГц. С пятого ядра максимальная частота ограничена уже 4,3 ГГц, затем она снижается вплоть до 3,8 ГГц, если захватывать все ядра. С 13 ядра процессор Core i9-10980XE работает на уровне тактовых частот предшественника. Но при меньшем числе нагруженных ядер у нового CPU преимущество уже заметно. К сожалению, мы пока не знаем тактовых частот Core i9-10980XE с активной нагрузкой AVX и AVX512.
Соответствующие ядра можно назначать вручную с помощью утилит. Причем поддерживается не только Core i9-10980XE, но и остальные процессоры.
Для тестов процессоров Ryzen мы использовали следующую тестовую конфигурацию:
Линейка AMD Ryzen 3000:
- ASUS ROG Crosshair VIII Hero (WiFi)
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Линейки AMD Ryzen 2000 и Ryzen 1000:
- ASUS ROG Crosshair VII Hero (WiFi)
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Процессоры AMD Ryzen Threadripper:
- MSI MEG X399 Creation
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Процессоры AMD Ryzen Threadripper 3-го поколения:
- MSI Creator TRX40
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Intel LGA1151:
- ASRock Z390 Taichi
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150i Pro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Intel LGA2066
- ASUS ROG Rampage VI Extreme Omega
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150i Pro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
На все системы была установлена Windows 10 в версии 1903 со всеми патчами и исправлениями уязвимостей. Мы также установили последние драйверы чипсетов AMD и Intel. Драйвер чипсета AMD 1.07.07.0725 поддерживает CPPC2 (Collaborative Processor Performance Control).
| Процессор | Базовая частота |
| Intel LGA1151 (современные поколения Core) | DDR4-2666 |
| Intel LGA2066 (до 9-го поколения) | DDR4-2666 |
| Intel LGA2066 (10-е поколение) | DDR4-2933 |
| AMD Ryzen 1 и 2 поколение | DDR4-2933 |
| AMD Ryzen 3-е поколение | DDR4-3200 |
| AMD Ryzen Threadripper 1 и 2 поколение | DDR4-2933 |
| AMD Ryzen Threadripper 3-е поколение | DDR4-3200 |
| Линейка AMD Ryzen 3000G | DDR4-2933 |
| Линейка AMD Athlon | DDR4-2666 |
Мы использовали модули памяти Corsair Vengeance, которые могут работать на частоте до DDR4-3600, но мы тестировали процессоры на частотах DDR, которые официально поддерживаются контроллерами памяти. В таблице приведены соответствующие значения. В тестах масштабирования памяти мы увеличивали данные частоты.
Тест Cinebench можно назвать классикой для оценки много- и однопоточной производительности процессоров. Он хорошо масштабируется даже на несколько десятков ядер, а однопоточную производительность процессора можно оценить через соответствующий тест.
Cinebench R20
Многопоточный
Cinebench R20
Однопоточный
С помощью AIDA64 мы оценивали производительность чтения и записи памяти. Также мы тестировали производительность копирования данных и определяли задержки.
AIDA64
Пропускная способность чтения и записи
AIDA64
Копирование данных
AIDA64
Задержки памяти
Тест Y-Cruncher рассчитывает число Пи с необходимым количеством знаков после запятой на всех доступных ядрах. Он хорошо масштабируется в зависимости от числа ядер. DigiCortex симулирует активность синапсов мозга морского огурца. Здесь оценивается скорость симуляции как фактор от реального времени.
Y-Cruncher
500M
DigiCortex
Small 64 Bit
Blender, Corona и V-Ray - тесты рендеринга на основе соответствующих приложений для рабочих станций. Как правило, они хорошо масштабируются в зависимости от числа доступных ядер.
Blender
bmw27
Blender
classroom
V-Ray
Benchmark
Corona
Benchmark
В Handbrake мы кодировали видео 4K в разрешении 1080p 60 Гц H.264 и фиксировали время, которое ушло на данную задачу. С помощью VeraCrypt мы оценивали производительность AES процессоров, а в случае 7-Zip мы получаем оценку скорости сжатия файлов.
Handbrake
UHD Demo Nature
VeraCrypt
AES
7-Zip
32M - Распаковка/Архивация
7-Zip
32M - Общий результат
Для тестов компиляции мы компилировали свежую версию Mozilla Firefox для настольных ПК в 64-битном формате. Здесь важна и одно-, и многопоточная производительность, процессоры с большим числом ядер обычно получают преимущества.
Компиляция
браузер Firefox
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - CPU
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - Graphics
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - Overall
Battlefield V
1.920 x 1.080
Battlefield V
2.560 x 1.440
The Division 2
1.920 x 1.080
The Division 2
2.560 x 1.440
Metro Exodus
1.920 x 1.080
Metro Exodus
2.560 x 1.440
The Shadow of Tomb Raider
1.920 x 1.080
The Shadow of Tomb Raider
2.560 x 1.440
Кроме процессоров Ice Lake, Cascade Lake остаются единственными, поддерживающими набор команд DL Boost через AVX-512 Vector Neural Network Instructions (AVX512VNNI). Данные команды призваны ускорить ряд приложений. В серверной среде уже довольно много применений DL Boost. Но в настольном сегменте все выглядит несколько иначе.
Мы вновь использовали сцену Moana Island от Walt Disney Animation Studios, которая рассчитывалась методом трассировки лучей, после чего накладывался фильтр подавления шумов OSPRay или Open Image Denoise. Вполне типичные вычисления для компьютерной анимации. Сначала мы фиксировали время, которое требовалось для трассировки лучей. Разрешение кадра составило 2.048 x 858 пикселей, трассировка пути выполнялась с 64 семплами на пиксель (SPP).
OSPRay и Open Image Denoise
Трассировка лучей
Двум процессорам Core i9 потребовалось менее семи минут на вычисления, но Core i9-10980XE справился чуть быстрее. Для сравнения: если мы удвоим разрешение и увеличим SPP до 256, то на расчет кадра уйдет уже несколько часов.
OSPRay и Open Image Denoise
Подавление шумов
Следующим этапом мы накладывали фильтр Open Image Denoiser, чтобы устранить шумы, связанные с отсутствующими семплами. Чем меньше семплов рассчитывается на пиксель, чем больше оказывается шум. Фильтр Open Image Denoiser удаляет шум и заменяет информацию данными, полученными через сеть глубокого обучения.
Поддержка DL Boost для процессора Core i9-10980XE уже начинается сказываться на этапе подавления шумов, поскольку система справляется с данной задачей за 17,9 секунд, а Core i9-9980XE требуется 165,5 с, почти в десять раз больше времени.
OSPRay и Open Image Denoise
Трассировка лучей и подавление шумов
Финальный кадр рассчитывается комбинацией трассировки лучей и подавления шумов. Конечно, на времени расчета сильнее всего сказывается время вычислений трассировки лучей, но ускоренное подавление шумов уменьшает общее время. Переход с Core i9-9980XE на Core i9-10980XE позволяет экономить 156 секунд.
энергопотребление
на CPU
Уровень энергопотребления 193,7 Вт у процессора Core i9-10980XE нельзя назвать низким, но не стоит забывать о 18 ядрах. Процессор Core i9-9900KS, например, потребляет под нагрузкой даже чуть больше.
энергопотребление
Система целиком
Энергопотребление всей системы тоже показывает, что Core i9-10980XE оказывается весьма "прожорлив" при нагрузке на все 18 ядер.
Стандартные тесты Core i9-10980XE мы провели с памятью DDR4-2933, но контроллер памяти, конечно же, поддерживает намного более высокую тактовую частоту на четырех каналах памяти. По этой причине мы провели тесты масштабирования DRAM.
AIDA64
Задержки памяти
AIDA64
Пропускная способность чтения
AIDA64
Пропускная способность записи
Battlefield V
1.920 x 1.080
The Division 2
1.920 x 1.080
При увеличении тактовых частот памяти мы видим вполне ожидаемые результаты. Синтетические бенчмарки показывают почти пропорциональный рост пропускной способности и уменьшение задержек, игровая производительность масштабируется уже не так хорошо. В любом случае, хотя Intel официально поддерживает только DDR4-2933, имеет смысл попробовать профиль XMP или выставить более высокие тактовые частоты памяти вручную.
В случае разгона мы получили результаты, довольно близкие к Core i9-9980XE. В режиме Boost мы смогли разогнать четыре ядра до 4,8 ГГц, но цель разгона заключалась в том, чтобы получить высокие тактовые частоты на всех ядрах.
Мы смогли увеличить частоту всех ядер Core i9-10980XE до 4,6 ГГц. Нам пришлось поднять напряжение VCore до 1,25 В, при этом мы выставили множитель Mesh на x30. Напряжение Mesh мы установили на 1,1 В.
Cinebench R20
Многопоточный
Cinebench R20
Однопоточный
V-Ray
Benchmark
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - CPU
Battlefield V
1.920 x 1.080
энергопотребление
на CPU
В многопоточных приложениях прирост производительности на 4,6 ГГц составил порядка 15%. В играх прирост уже не такой значительный, поскольку Core i9-10980XE уже дает высокий прирост производительности через механизм Boost, когда не все ядра используются. Но при этом энергопотребление увеличивается с 193,7 Вт до почти 400 Вт - как раз в два раза.
Многим читателям интересно соотношение производительности на ватт и на евро. Мы провели подобный анализ.
Многопоточная производительность на ватт
Cinebench nT
У Core i9-10980XE соотношение производительности на ватт довольно высокое. Разве что менее мощные и более экономичные процессоры Ryzen с восемью или 12 ядрами, а также Ryzen Threadripper 2990WX показывают себя здесь лучше.
Многопоточная производительность на евро
Cinebench nT
К сожалению, даже серьезное снижение цен не помогло Core i9-10980XE лучше смотреться по соотношению производительности на евро. А представьте, какая картина была бы, если бы Intel по-прежнему просила бы за процессор в два раза больше?
Мы не получили каких-либо сюрпризов от Intel. Процессоры Cascade Lake с дизайном HCC (High Core Count) и числом ядер до 18 остаются пока единственным оружием Intel. Core i9-10980XE - новая модель под сокет LGA2066. В тестах разница между Core i9-10980XE и предшественником Core i9-9980XE была очень невелика. Чем меньше ядер нагружалось, тем быстрее была новая модель. Собственно, на этом можно ставить точку.
Поскольку изменений в архитектуре по производительности IPC нет, новые процессоры получают преимущество по производительности только за счет чуть более высоких тактовых частот. Так что процессоры Cascade Lake-X по расчетам примерно на 10% быстрее прямых предшественников. Но и то лишь при условии нагрузки небольшого числа ядер. Чем больше ядер нагружаются, тем сильнее размываются отличия между двумя поколениями. Конечно, если приложения могут задействовать инструкции DL Boost, то производительность будет выше. Но пока что на настольном сегменте таких приложений нет.
Тот факт, что новые процессоры теперь официально поддерживают DDR4-2933 не очень важен, да и рекламируемые Wi-Fi 6 и 2.5GbE доступны только через внешние контроллеры. То есть и с предыдущими процессорами такая поддержка была вполне возможной, пусть Intel ее и не форсировала. То же самое касается и Thunderbolt 3.
Что еще можно сказать в пользу Cascade Lake-X и Intel в сегменте HEDT? К сожалению, не очень много. Снижение цен - единственный способ для Intel достойно конкурировать с AMD. Что наглядно показывает следующий график.
Архитектура Cascade Lake для серверных процессоров дает немало инноваций, которые интересны в сегменте дата-центров. DL Boost, Optane DC Persistent Memory и многие другие технологии не играют никакой роли на потребительском сегменте. Если вы решите собрать рабочую станцию на Core i9-10980XE, то вряд ли сможете найти материнскую плату с поддержкой новой памяти Optane. Да и инструкции DL Boost пока бесполезны.
Пока что все указывает на длительный период застоя Intel. Настоящие инновации на настольном сегменте и HEDT можно ожидать лишь через несколько месяцев.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Преимущества Core i9-10980XE:
- До четырех ядер работают на высоких тактовых частотах
Недостатки Core i9-10980XE:
- Старая платформа, старые ядра CPU
- Нет существенного прироста производительности по сравнению с предшественником
- Слишком дорогой для предлагаемого уровня производительности