Intel Core i9-7980XE: обзор. 18-ядерный привет из 2017

2017 – вот замечательный был год. Год релиза первых процессоров AMD Ryzen; год, когда AMD посягнула на святая-святых Intel – на HEDT-платформу, выпустив Threadripper первого поколения; год истерии с биткоинами; десятилетний юбилей с того самого 2007; и наконец первый год, когда отлаженная годами стратегия Intel «тик-так» (архитектура-техпроцесс) дала сбой, и появилось «тик-так-так» (архитектура-техпроцесс-оптимизация), переросшее после в оптимизация-оптимизация-оптимизация… и далее по рекурсии. Но наиболее 2017 интересен в контексте движений Intel на родной для себя HEDT-платформе тогда и в перспективе до сегодня.

Именно тогда Intel презентовала процессоры Kaby Lake-X и Skylake-X, при чём обе линейки были на разных архитектурах и существенно отличались как “под капотом”, так и по количеству ядер. Но одно их роднило – общий сокет LGA2066. Kaby Lake-X включали модели с количеством ядер менее 4 и мене (4-ядерники HEDT-платформы? – да серьёзно! и ещё двухъядерник планировался), а Skylake-X – 6 и более, с 18-ядерным Intel Core i9-7980XE во главе. Они появились спустя пару месяцев после релиза весьма достойных Threadripper. И вот это был ответ так ответ, куда более весомый, чем движения Intel на HEDT-стезе после. Больше ядер, существенное перераспределение иерархии кэша, поддержка 4-канальной памяти, платформа X299 с рядом улучшений, и конечно же сама архитектура Skylake-X, сделавшая шаг вперёд относительно актуальной тогда Broadwell-E. Короче говоря, три года назад платформа была знатная, обновление крупным, небо голубее трава забористее, но с тех пор у Intel что-то пошло не так.

Минуя 8000-ю серию, годом спустя выходят сразу Core X 9000, относящиеся к семейству Skylake-X Refresh. Частотная надбавка в сотню-другую мегагерц, на место терможвачки богомерзкой наконец-таки пришёл нормальный припой (который по-хорошему в процессоре за $2000 и так должен быть), есть совместимость с уже давно активно продающимися платами с сокетом LGA2066 – вот и всё. А цены не изменились, ядер не добавилось, в то время как AMD выпустила Threadripper 2000 с уже 32-ядерными моделями и исправленными детскими болезнями. И вот в 2019 вышли Core X 10000, они же Cascade Lake-Х и… и снова 14-нм техпроцесс, снова старая архитектура и платформа, снова +200 МГц, и снова 18 ядер как максимум. Зато весомым аргументом стала цена, снизившаяся ровно в два раза. И это вовсе неудивительно, ведь AMD Threadripper 3^rd Gen уже насчитывают до монструозных 64 ядер, при чём скороходных, на что у Intel нет ответа даже приблизительного. Правда, и ценообразование у Threadripper уже соответствующее.

Так, ладно, а к чему эта полемика, с чего-это вспомнили «старичка» Intel Core i9-7980XE? – да висяк нужно отработать да дело в том, что по меркам 2020 он выглядит весьма интересно. Материнских плат X299/LGA2099 за три года было произведено огромное количество. Платформа уже обкатана и изучена вдоль и поперёк. Skylake-X не имеют проблем при работе с оперативной памятью, как Threadripper, да и в играх весьма бодры. Сборка X299 + Core i9-7980XE теоретически от X299 + Core i9-10980XE и X570 + Ryzen 3950X (а TR4 + Threadripper будет сильно дороже) отстанет не сильно, а по деньгам разница весома. Цены на Core i9-7980XE на в России стартуют от 64 тысяч рублей, а вот Core i9-10980XE уже обойдётся в почти 90 тысяч, и не стоит забывать немалое количество предложений на рынке б/у.

В итоге за счет цены, распространённости платформы, наличия 18 ядер с многопоточностью при адекватных по современным меркам частотам, Intel Core i9-7980XE (официальная страница) выглядит вполне неплохо, и особенно для тех, кто по морально-идеологическим причинам не может слезть с «синей» иглы, не готов покинуть лагерь Intel. Теоретика это хорошо, но в этом материале будем разбираться на практике, как они 18 ядер родом из 2017 в современных реалиях.

Архитектура Skylake-X: кэш-мешь и AVX-512

Изначально Intel планировала с новым HEDT-процессорами пойти по протоптанной стезе – +2 ядра, +100-200 МГц, рост показателя IPC за счёт новой архитектуры – всё. Broadwell-E насчитывали 10 ядер как максимум, и в планах было на 12 ядрах для флагманского процессора и остановиться, но случился Ryzen Threadripper, и планы переменились.

С релизом Skylake-X Intel впервые в рамках десктопной платформы начала предлагать модели с 12, 14, 16 и 18 ядрами, и это очень важный момент. Ранее предшествующие Broadwell-E базировалась только на кристалле LCC (Low Core Count), по сути представляющим собой адаптированные под народные нужды серверники Skylake-SP. Процессоры Skylake-X с числом ядер до 12 также остались на LLC-кристалле (но он другой), а более ядерные модели впервые переехали на кристалл типа HCC (High Core Count). Хоть название отличается всего на одну букву, “под капотом” топологическое устройство разнится существенно.

Ядро Intel Core i9-7980XE

Столь важную веху чипмейкер отметил в маркировке процессоров. Серия Core i9 впервые дебютировала именно с Skylake-X. По-видимому, таким образом подчёркивался особенный статус процессоров, ну и на фоне Ryzen 7 циферка “9” смотрится более победоносно.

Надобность инструкций AVX-512 – тема очень обширная, но именно с Skylake-X эти инструкции впервые пришли в настольный сегмент. Кроме того, появился новый интегрированный контроллер памяти DDR4-2666 с поддержкой четырёхканального режима, существенные метаморфозы произошли с кэш-памятью, на 4 стало больше линий PCI-Express, сама архитектура Skylake принесла рост показателя IPC (производительность на такт), появилась поддержка технологии Turbo Boost 3.0.

Про кэш-память стоит рассказать отдельно. У предшествующих Broadwell-E на ядро приходилось 256 КБ кэша L2 и 2,5 МБ кэша L3. В свою очередь у Skylake-X стало на одно ядро приходиться 1 МБ кэша L2 и 1,375 МБ L3. Кое-где прибавилось, кое-где убавилось. Но сам кэш работает иначе. Теперь содержимое кэша L2 не дублируется в L3, а за счёт большего вчетверо объёма кэша L2 вероятность нахождения нужных данных именно в нём больше. Минус такого подхода в том, что если ядру требуются данные другого ядра – то он должен обращаться к чужому кэшу L2, ведь кэш L3 (где раньше была копия) уже не общий. Это приводит к дополнительным задержкам, однако увеличенная вероятность попадания в кэш L2 компенсирует этот недостаток, во всяком случае так утверждает чипмейкер.

Небывалый рост количества ядер вынудил Intel отказаться от кольцевой шины. Когда ядер очень много, кольцевая шина – не самый удачный подход, приводящий к лишним задержкам, и чем обмен данным между ядрами интенсивнее – тем кольцевая шина менее годная. В итоге Skylake-X используют топологию сетки (Mesh) – каждое ядро подключено только к соседним. В целом, кольцевая шина лучше, но только если ядер не много (до 10), а далее начинаются лишние издержки. Свыше десятка – лучше Mesh.

Технология Turbo Boost 3.0 – штука интересная. Планировщик задач Windows автоматически определяет самые «качественные» ядра, способные работать быстрее других. Благодаря этому на лету частоты одного-двух ядер могут вырасти ещё на 100-200 МГц, немного повышая производительность при одно- двухпоточной нагрузке.

Хотя Skylake-X и не получили новый 10-нм техпроцесс (да, молва за 10 нм была ещё три года назад), архитектура Skylake принесла ряд новшеств, благодаря которым удельная производительность выросла на ~10% при неизменных тактовых частотах.

Платформа X299/LGA2066

Новым процессорам – новый сокет и чипсет. Одновременно с Skylake-X и Kaby Lake-X были представлены материнские платы с набором системной логики X299 и сокетом LGA2066. Хотя меж этими двумя сериями отличия фундаментальны, обе используют один и тот же сокет LGA2066.

Кстати, с платами получилась забавная ситуация. Kaby Lake-X и часть (модели с 8 и менее ядрами) Skylake-X имеют меньшее количество PCI-E линий – 16 и 28, в то время как у многоядерных Skylake-X линий 44. В итоге часть функционала материнской платы «отваливается» при установке процессора с 8 и менее ядрами. Порты USB, SATA, M.2, PCI-Express – пол платы может перестать работать. Линий PCI-Express просто не хватает на весь карнавал сторонних контроллеров. А сторонних контроллеров тьма, ведь интегрированных новомодных USB и Wi-Fi у X299 нет, а хочется.

В случае рассматриваемого Intel Core i9-7980XE такая проблема тоже актуальна, но в куда меньшей степени. Изредка стоит выбор между подключить пару накопителей SATA или один M.2. В общем, ограничения минимальны. В действительности платформа X299 на линии PCI-E очень богата – до 44 процессорных и 24 чипсетных.

В 2017 году чипсет X299 был просто ок. На лавры передового он не претендовал. Одно очень любопытное и спорное новшество с ним появилось (о чем позже), но, по сути, тогда HEDT-платформа догнала мейнстрим-платформу. Есть даже теория, что X299 – это адаптированный для HEDT-нужд Z270, уж слишком они похожи. Одинаковый 22-нм техпроцесс, уровень TDP, габариты, да и вообще вся разница между X299 и Z270 (и почти всеми последующими чипсетами Intel) кроется в двух дополнительных портах SATA 6 Гбит/с.

Ключевым нововведением стоит назвать апгрейд шины DMI, соединяющей процессор и чипсет, с версии 2.0 до 3.0. Но шина DMI 3.0 очень похожа на PCI-Express 3.0 x4 с аналогичной пропускной способностью и всеми вытекающими.

Ну и ещё: нет и не будет поддержки PCI-Express 4.0 ни в каком виде ни с каким процессором.

Стоит также упомянуть функцию Intel VROC (Virtual RAID Over CPU). Это хитрый RAID, просчет и обработка которого идет напрямую в CPU, что несколько улучшает производительность. Работает только с накопителями, подключенными через линии PCI-Express (в виде M.2 или карты расширения PCI-E). В режиме RAID 0 – всё бесплатно, однако за другие режимы нужно заплатить звонкой монетой. RAID 1 – $100, RAID 5 – $250. Несколько дороговато за функции, уже изначально заложенные в платформе, которая ещё и сама по себе недешёвая. Изначально VROC работала только с накопителями Intel Optane, но позже добавилась поддержка SSD любых производителей.

Итого в современных реалиях платформа X299 с Core i9-7980XE на борту имеет двоякое положение. С одной стороны, мало интегрированных чипсетных возможностей. С другой – изобилие линий PCI-Express и сторонние контроллеры, решающие все проблемы, и позволяющие производителям материнских плат гибко конфигурировать оснащение «материнок». Впрочем, это актуальные слова для почти любых платформ последних лет.

При выборе материнской платы стоит обращать очень пристальное внимание на подсистему питания. У приличных X299-плат как правило два 8-контактных разъёма питания процессорного гнезда. Дело в том, что комбинация из 4- и 8-pin разъёмов – это по спецификациям 225 Вт. Не такой большой запас от 165 Вт заявленного TDP. Если подключить лишь один 8-pin – работать будет, но будет сильно греться разъём и кабель. 4+8 – сносно, но тоже греется. 8+8 – и всё «зер гут». Блок питания, естественно, тоже должен быть соответствующий.

P.S. Любителям подсветки придётся раскошелиться. X299-платы первой волны не оснащались встроенными RGB-контроллерами, не модно ещё было.

Intel Core i9-7980XE детальнее: разгон, температуры, энергопотребление

Intel Core i9-7980XE – 18-ядерный процессор с поддержкой Hyper-Threading и частотой работы 2,6-4,4 ГГц, но не всё так просто. Все 18 ядер могут работать при постоянной частоте 3,4 ГГц – это нижняя планка в нормальном температурном режиме. При активности 13-16 ядер – 3,5 ГГц, 5-12 – 3,9 ГГц, до четырёх – 4 ГГц. И наконец два избранных ядра могут «бустить» до 4,2 ГГц и даже до 4,4 ГГц при активации Intel Turbo Boost Max 3.0.

Уровень TDP высок – 165 Вт. Ну как “высок”. На фоне нынешних 280-ваттных Threadripper не так и много. Но цифра TDP у Intel – понятие весьма абстрактное. 165 Вт Intel – это не 165 Вт AMD или NVIDIA. И при том у Intel Core i9-7980XE, как и у всех Slylake-X и Kaby Lake-X, под крышкой не припой, и это боль. В столь мощном и горячем процессоре с первоначальной рекомендованной ценой $2000 терможвачка – звучит как плохая шутка, но это жизнь.

В тоже время стоит отметить, что HEDT-процессоры Intel в исполнении LGA2066 и старее охладить легче, чем Threadripper. Крышка довольно крупная, но не насколько огромная, как у Threadripper. Как итог есть совместимость с огромным спектром воздушного и жидкостного охлаждения даже не самого топового уровня. И этот кулер будет совместим с любыми другими сокетами, в то время как AMD Threadripper требует специфического охлаждения.

Но для Core i9-7980XE стоит подбирать охлаждение получше, максимально получше. «Допиленный» однократно 14-нм техпроцесс, довольно бодрые частоты работы, отсутствие припоя и в конце концов 18 ядер под крышкой привели к очевидным последствиям. Впрочем, об этом несколько позже.

• Процессор: Intel Core i9-7980XE;
• Материнская плата: ASRock X299 Taichi CLX;
  Процессорный кулер: SilverStone PF240;
• Видеокарта: Palit GeForce RTX 2080 Ti GamingPro OC;
• Оперативная память: GeIL Super Luce DDR4-3000 16 ГБ (2х 8 ГБ);
• Накопитель: ADATA XPG SX8200 Pro 512 ГБ;
• Блок питания: SeaSonic Prime Ultra Titanium 1000 Вт;
• Корпус: открытый стенд;
• Операционная система: Windows 10 x64.

Представленные в начале этого года процессоры Cascade Lake-X с 18-ядерным Core i9-10980XE во главе не получили существенных новшеств. Конечно, подросли частоты и + по-мелочи. По сути, Intel уже в третий раз продает тоже самое, но зато теперь дешевле! Ценник упал ровно в 2 раза, что, очевидно, повлияло и на цену обозреваемого Core i9-7980XE. При том Intel Core i9-10980XE функционирует при частотах 3-4,8 ГГц. В разгоне Core i9-7980XE хотелось бы достичь хотя бы показателей i9-10980XE в стоке, а это 3,8 ГГц при нагрузке всех ядер. И это реально, и даже больше, это будет больно.

Но сперва о стоке. При активности всех ядер в тесте с использованием тяжелых AVX-инструкций частота держалась на отметке 3,2 ГГц при напряжении 1,082 В. Температуры достигали 71 градуса по самому горячему ядру, а потребление одного CPU составило страшные 240 Вт. С простыми SSE-инструкциями: 3,4 ГГц при ~1 В, тот же 71 градус (но средняя всё же поменьше) и 220 Вт потребления.

С вышеописанным тестовым стендом удалось выжать из процессора, внезапно, очень приличные цифры. 4,2 ГГц по всем ядрам с SSE-инструкциями – весьма неплохо. Правда, путь будет тернист. Будет больно VRM-узлу материнской платы, прокачивающему 350 Вт мощности на один процессор, больно процессорным ядрам, достигающим 104 °С, больно сердечку, сжимающемуся при виде 100 °С у столь недешёвого CPU.

С AVX частота аналогичная, но температуру достигают 110 °С, потребление – ~380 Вт. В обоих случаях необходимое напряжение около 1,2 В. Из розетки при нагрузке только на процессор система потребляет уже под 500 ватт.

Итого разгон возможен, прирост производительности получается пропорциональным росту частоты, но температуры, шум, потребление и ряд прочих факторов ограничивают. Да и слишком дорогая получается оснастка в виде крутой платы, системы охлаждения, продвинутого блока питания + заморочки с скальпированием, что сильно необходимо. С другой стороны, есть над чем поработать – всё как любят энтузиасты.

3,8 ГГц — оптимальный разгон, не требующий крутой обвязки

Конечно, аппетиты никак не назвать скромными, но они и не столь велики. 10-ядерный Core i9-10900K оказался не менее прожорлив. 12- и 16-ядерники Threadripper 1920X и Threadripper 1950X чуть скромнее, но и ядер имеют поменьше.

Тестирование в бенчмарках и профессиональных приложениях

Бенчмарк CineBench R15 поддерживает системы с 256 потоками. Он оценивает производительность процессора рендером 3D-сцены, содержащей около 280 000 полигонов.

CineBench R20

Тест CineBench R20 был выпущен из-за резкого увеличения количества ядер процессоров в последние годы, поскольку версия R15 стала проходиться буквально за несколько секунд. Заявляется, что R20 требует в 4 раза больше памяти и нагружает процессор в 8 раз сильнее, чем R15.

3DMark Time Spy (CPU)

Тесты 3DMark демонстрируют общую производительность системы в играх. Однако результат показывается отдельно как для CPU, так и для GPU. Важно отметить, что Time Spy задействует максимум 10 потоков.

Corona 1.3

Встроенный в Corona бенчмарк отлично распределяет нагрузку на множество ядер. В частности, поддерживаются до 72 потоков. Зачастую здесь «решает» количество ядер. Итоговый результат показывается в секундах, затраченных на рендер сцены.

Blender

Бенчмарк Blender тоже хорошо распараллеливает нагрузку по ядрам для рендера сцены. Использовался пресет bmw27. Итоговый результат в секундах, затраченных на рендер.

V-Ray

V-Ray – один из самых старых бенчмарков. В отличии от Blender и Corona, также выставляющих оценку на основе скорости рендера, V-Ray задействует алгоритмы глобального освещения с различными эффектами. Распараллеливание нагрузки отличное.

Handbrake

Транскодировщик видео Handbrake использует максимум ядер. В данном случае кодировалось исходник 4К-видео в H.264 DTS 1080P 60 Гц с 5.1-канальным звуком AC3.

Y- Cruncher

Бенчмарк Y- Cruncher – чисто математический тест. Идёт расчёт числа Пи с 500 млн. знаков после запятой, для чего современным процессорам и минуты много. Примечателен великолепным распараллеливанием на любое количество ядер/потоков.

Тестирование в играх

Пусть Intel Core i9-7980XE не для игр создавался, и рядовому геймеру лучше обратить внимание на процессоры подешевле и менее «ядерные», в играх он тоже могёт. Производительность оценивалась в трёх играх при разрешении FullHD (1920 x 1080), где видеокарта не будет «бутылочным горлышком», позволяя оценить производительность конкретно процессора, и 4K (3840 x 2160) – чтоб на все деньги!

Assassin’s Creed Odyssey (DX11)

Assassin’s Creed Odyssey использует движок AnvilNext 2.0 от Ubisoft, на котором также базируется предыдущая часть саги о ассассинах, а также Wildlands. Используется API DirectX 11. Игра сильно процессорозависима.

Metro Exodus (DX12)

В основе Metro Exodus лежит эксклюзивный движок 4A Engine, являющийся демонстратором передовых графических технологий. Поддерживается только DirectX 12, а также есть поддержка технологий NVIDIA RTX, DLSS и HairWorks. В этом тесте эксклюзивные технологии NVIDIA деактивированы.

Shadow of the Tomb Raider (DX12)

Игра базируется на усовершенствованной версии движка Foundation от Eidos Montreal. Поддерживается только API DirectX 12.

Итого в протестированных играх Intel Core i9-7980XE вполне неплохо себя показывает, зачастую соперничая с Ryzen 5 3600. Это старенького стокового HEDT-процессора не под игры «точёного» достойно.

За, против, вердикт

На момент своего релиза в 2017 году Intel Core i9-7980XE был процессором спорным. С одной стороны, у него 18 ядер с Hyper-Threading, неплохие частоты работы, и в общем-то показатель удельной производительности на ядро тоже хорош, и даже на фоне современных процессоров Intel для мейнстрим-платформы. С другой – типичные для HEDT-сегмента проблемы в виде потребления, нагрева и заоблачного на момент выхода ценника в $2000.

Прошли годы, и в HEDT-сегменте Intel особо ничего нового не предложила. Спустя два поколения флагман имеет те же 18 ядер, неизменную архитектуру, техпроцесс и платформу X299/LGA2066. На фоне современных Threadripper всё это уже не выглядит передовым, и снова-таки ценник Intel Core i9-10980XE на фоне Threadripper и 16-ядерника Ryzen 9 3950X не привлекателен. Но отстающий всего на 400 МГц Core i9-7980XE, а эта цифра легко компенсируется разгоном без скальпирования и без кастомных СЖО (и даже при стоковом напряжении), стоит дешевле на внушительные 20-25 тыс. рублей. Разница в плане производительности кратно меньше разницы цены.

В профессиональных приложения процессор демонстрирует отличную производительность, если удаётся задействовать все ядра. Он также неплох и в играх, но всё-таки даже не близкие к заветным 5 ГГц частоты работы сказываются. Без лишних манипуляций возможно понять частоту всех ядер до 4,2 ГГц, получив ощутимую прибавку как в fps, как и в секундах рендеринга. Заморочившись с скальпированием и крутой системой охлаждения, возможны даже 4,4-4,5 ГГц.

Для хорошего разгона процессор придётся увидеть неглиже

Но, честно говоря, при разгоне свыше 4,1-4,2 ГГц овчинка выделки не стоит. Каждые дополнительные 100 МГц после преодоления рубежа в 4 ГГц даются очень тяжело, с сильным ростом нагрева. Оснастка для разгона под 4,4 ГГц должна быть такой хорошей (считай дорогой), что сборка платформы на X299 с прицелом на разгон на всю экономически нецелесообразна. Хотя, оверклокинг в целом стал в последние годы экономически не выгодным, увы.

Итого Intel Core i9-7980XE – реально интересный «камень» для тех, кому нужны много ядер, но не слишком много. Однако интересный только в случае, если удастся его найти с ценником около ~65 000 рублей, за которые он в общем-то и продаётся. Б/У рынок не сказать, что полон предложениями, но есть. Да он старый, да горячий, да с «терможвачкой», и да сама платформа LGA2066 уже бесперспективна. Но порох в пороховницах ещё есть.

Хорошо:

• 18 ядер с многопоточностью;
• Высокий показатель производительности на ядро;
• Быстрая работа с оперативной памятью;
• Довольно немаленькие и по современным меркам частоты;
• Есть оверклокерский потенциал, и много;
• Стоит заметно дешевле актуальных аналогов;
• Материнские платы X299 дешевле, чем под AMD Threadripper.

Не хорошо:

• Очень желательна процедура скальпирования;
• Большие требования к плате и системе охлаждения;
• Температуры работы и аппетиты.