Intel Core i9-11900K: обзор. i9-11900K vs i9-10900K, или Пэйн, я прогресса не чувствую!

Хотя свежевыпущенные BIOS и внесли ряд небольших корректировок в производительность процессоров Core 11th Gen (Rocket Lake-S), в целом предшествующие утечки более-менее точно отображали действительность. Об этом и многом другом, включая новую архитектуру Cypress Cove, я рассказывал в сводном обзоре разом четырёх представителей 11-го поколения Intel Core. Наиболее интересные оверклокерские i7-11700К и i5-11600КF выступили на равных с конкурентными 6- и 8-ядерными моделями от AMD, но за кадром из любимых в кругу энтузиастов моделей с литерой “K” остался ключевой представитель семейства – флагманский Intel Core i9-11900K. В этом материале исправим недоразумение.

Крайние/последние годы в сегменте как графических, так и центральных процессоров наблюдалась стойкая тенденция к увеличению вычислительной мощности путём наращивания количества потоковых процессоров у первых, и x86-ядер у вторых. Конечно, Intel стала на этот путь сравнительно недавно, лишь с 8-го поколения Intel Core, до этого почти целую десятилетку кормя народ такой классический схемой 4 ядра/8 потоков. Конечно же, это говоря про мейнстрим-сегмент. В HEDT песня совсем другая, но и деньги совсем другие. Тем не менее, навязанная AMD «ядерная гонка» продолжалась стабильно. Стабильно с каждым поколением процессоры Intel получали по +2 ядра. Ценой энергопотребления и температур архитектура Skylake позволяла это делать, как и неизменный 14-нм техпроцесс, но бесконечно это не могло продолжаться.

Слухи о том, что в 11-ом поколении флагманский процессор покажет регресс на два ядра появились, кажется, ещё до релиза Core 10^th Gen. До того предполагалось, что Core 11^th Gen помимо новой архитектуры смогут похвастаться ещё и новым техпроцессом, ведь 10 нм должны были сменить 14 нм ещё несколько лет назад, но всё ещё неготовый для массового производства 10-нм техпроцесс внёс свои коррективы. Реализовав много нового, в числе чего видеоядро, архитектура x86-ядер, переработанный контроллер памяти, контроллер PCI-E 4.0 (ещё с и четырьмя дополнительными линиями), новые наборы инструкций и прочее, транзисторный бюджет просто не мог вместить прежнее количество ядер. Площадь кристалла итак выросла на 28% относительно 10-ядерных Core 10^th Gen, и при низменном техпроцессе Intel просто не могла реализовать 10 ядер, оставаясь в рамках хоть немного удовлетворительного % выхода годных кристаллов, а также энергопотребления и нагрева.

В этом материале мы детально изучим Intel Core i9-11900K, проведём прямое сравнение с прошлогодним Core i9-10900K. Выясним, смогут ли 8 новых ядер на новой архитектуре дать отпор десятку старых, является ли флагман Intel достойным ответом сильным 8-ядерникам AMD, и наконец стоит ли переплачивать почти $150 за 8-ядерный Core i9, если можно купить 8-ядерный Core i7, пусть и с потерей пары сотен мегагерц. Олег No1seBR в роли автора, и стартуем!

Intel Core i9-11900K в деталях

Подобно всем другим представителям Core 11^th Gen, а также 5 предыдущим поколениям, Intel Core i9-11900K базируется на 14-нм техпроцессе. За 6 полных лет он получил такое количество улучшений, что сама Intel уже перестала ставить дополнительные + в маркировке, иначе она имела бы непрезентабельный вид 14+++++ нм. К слову, во времена презентации Core 10^th Gen чипмейкер говорил о неких улучшениях техпроцесса, а в презентации Core 11^th Gen про техпроцесс ни слова. Это наталкивает на мысли, что каких-то скрытых или неочевидных доработок тоже нет.

Именно в новой архитектуре x86-ядер и ряде других новшеств на фоне неизменного техпроцесса и скрывается загадка «минус двух ядер». Взгляните на кристаллы 10-ядерного Comet Lake (Core i9-10900K) и 8-ядерного Rocket Lake (Core i9-11900K):

Налицо совсем иная топология, добавились новые блоки, некоторые блоки стали крупнее. Общая площадь кристалла выросла на 28% — с 206 мм² до 276 мм². Приличную площадь отъедает интегрированный видеоблок на базе новой графики Xe. Если ранее встроенное видеоядро занимало 21% площади кристалла, то теперь уже 25%.

Любопытно, что если бы Intel использовала 10-нм техпроцесс, то Core i9-11900K при примерно такой же площади кристалла мог быть 16-ядерником, или при меньшей площади иметь 12 ядер. Архитектура x86-ядер Cypress Cove в полной мере не является новой. Изначально она проектировалась под 10 нм и применялась в мобильных процессорах Ice Lake (где называлась Sunny Cove, но это тоже самое). Так вот у мобильных Ice Lake ядра такие же, но из-за другого техпроцесса занимают вдвое меньше площади. В общем, 14 нм стали камнем преткновения для Core 11^th Gen.

Каждый год с каждым новым поколением процессоров энтузиасты лезут выяснять, а что же там под крышкой. В частности, интересует эффективность теплоинтерфейса между крышкой и кристаллом. Как и в процессорах Core i9-10900K, в Core i9-11900K применяется индий-галлиевый припой, но не всё так просто.

В прошлом году препарация Core i9-10900K и замена припоя на жидкий металл Thermal Grizzly Conductonaut дала 7 °C выигрыша по температуре. К удивлению, результаты скальпирования Core i9-11900K сопоставимы с заменой «терможвачки» — снижение на 12 °C. Пока трудно объяснить столь разительную разницу между припоем и жидким металлом. Для сравнения, крайне опасная процедура снятия крышки с AMD-шных процессоров даёт выигрыш в два-три градуса как максимум.

Температурная разница существенная, но скальпировать Core i9-11900K опасно как никогда. Площадь кристалла выросла почти на треть, а вместе с тем и пятно контакта с крышкой; SMD-элементы распаяны очень опасно (велика вероятность их срезать при сдвиге крышки).

В материалах для прессы это не афишируется, но для улучшения температурных показателей Core 11-го поколения была увеличена толщина текстолита, а вот толщина крышки наоборот, уменьшена. Непосредственно кристалл остался примерно такой же толщины.

Если взглянуть на таблицу с официальными спецификациями Intel, можно заметить совсем небольшую разницу между Core i7 и Core i9. И те и те 8-ядерные с многопоточностью, по 16 МБ кэш-памяти. Контроллер памяти, интегрированная графика – всё одинаково. Есть небольшая разница в частотах, но действительно небольшая. Максимальная частота Core i9-11900K достигает 5,3 ГГц за счёт поддержки технологии Thermal Velocity Boost, а Core i7-11700K – ровно 5 ГГц. При многопоточной нагрузке процессоры достигают 4,8 ГГц и 4,6 ГГц. Итого Intel просит на +35% больше денег за 4-6% частоты. Прямо говоря, это выглядит как развод на деньги.

В последний момент, буквально за пару недель до начала продаж, в Intel поняли что дураков не найдут решили увеличить привлекательность Core i9-11900K. Гамму эмоций авторов обзоров Core i7-11700K, уже написавших львиную долю текста, просто не передать. Лучше Core i9-11900K стал благодаря очередной (уже пятой!) технологии «буста» — Adaptive Boost.

В зависимости от текущего температурного режима и потребления процессор может увеличивать частоту всех ядер до 5,1 ГГц. В итоге при полной загрузке он быстрее Core i7-11700K уже на 500 МГц — по-прежнему даже не близко к денежной надбавке.

Вообще, глядя на «сухие» характеристики Core i9-11900K и Core i9-10900K, невольно на ум приходит: “Пэйн, я прогресса не чувствую! Это потому, что его нет!”. Хуже того, заметен даже определённый регресс: меньше кэша L3, меньше ядер, частоты не увеличились. Флагман предыдущего поколения тоже разгонялся до 5,3 ГГц. Единственное что – вдвое увеличилось количество кэша L2 на ядро, но это не назвать ключевой характеристикой. «На бумаге» не так-то просто понять, новая модель – это Core i9-11900K, или Core i9-10900K?

Даже по части заявленного энергопотребления в состояниях PL1 и PL2 и времени удержания (Tau) тоже ничего не изменилось.

И в завершение раздела про самое ключевое – про деньги. Intel Core i9-11900K имеет рекомендованный ценник $540 – на $50 больше, чем Core i9-10900K на старте продаж, который, к слову, ныне можно купить за $400. Судя по цене, Intel позиционирует Core i9-11900K как ответ даже не 8-ядерному Ryzen 7 5800X, а 12-ядерному Ryzen 9 5900X. Для таких сопоставлений показатель IPC «синих» процессоров должен был увеличиться не на 19% за счёт новой архитектуры (а реальных там 15%), а на все 50%.

Конечно же, это цифра просто недостижимая, и уже на берегу можно сказать, что Intel Core i9-11900K очень сильно переоценён. Переоценён на фоне 10-ядерного флагмана предыдущего поколения, на фоне конкурентных предложений AMD, на фоне Core i7-11700K. Даже если во всех тестах он окажется поголовно лучше Ryzen 7 5800X, что возможно, 12-ядерный/24-поточный Ryzen 9 5900X за ровно те же деньги просто уничтожает.

Поставляется процессор в действительно классной коробке с пластиковыми элементами. Это единственный представитель линейки с необычной коробкой. Все остальные, включая даже Core i9-11900KF с деактивированным видеоядром, упакованы обычно. Система охлаждения в комплект не входит.

P.S. Одно ядро Core i9-11900K стоит $67,5. В 2021 году одно ядро процессора мейнстрим-класса за такую цену – это очень дорого.

Тестирование

Тестовый стенд:

• Процессоры: Intel Core i9-11900K;
• Материнская плата: Gigabyte Z590 UD AC;
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15 Black;
• Видеокарты: Palit GeForce RTX 3080 GameRock OC;
• Оперативная память: GeIL Orion DDR4-3600 16 ГБ (2х 8 ГБ);
• Накопитель: GeIL Zenith 256 ГБ;
• Блок питания: Be Quiet! Straight Power 11 Platinum 850 Вт;
• Корпус: открытый стенд;
• Операционная система: Windows 10 x64.

Важно отметить: мы тестировали Intel Core i9-11900K на материнской плате Gigabyte Z590 UD AC с BIOS версии F3 от 19 марта. В этом BIOS уже есть поддержка процессора, однако нет поддержки технологии Adaptive Boost, благодаря которой все ядра могут функционировать не при 4,8 ГГц, как указано в спецификациях, а при 5,1 ГГц. Имитация работы Adaptive Boost была выполнена принудительной фиксацией 5,1 ГГц.

Разницу между «родными» 4,8 ГГц и 5,1 ГГц можно пронаблюдать на следующих скриншотах:

Дополнительные 300 МГц увеличили результат с 2420 до 2599 баллов в CineBench R15…

… а в Time Spy CPU с 12 687 до 13 063 «попугаев».

Между тем, Core i7-11700K с разгоном до 5 ГГц, который даётся ему довольно легко, набирает 2547 очков в CineBench R15.

Более дательное знакомство с Core i9-11900K начнём с изучения температур и потребления. При задействовании среднесложных AVX-инструкций при фиксированных 5,1 ГГц температура ядер достигала 98 градусов при потреблении 225 Вт. Обратите внимание на напряжение работы – 1,45 В, и это ещё хороший показатель. При регулировании напряжения силами Adaptive Boost у некоторых экземпляров оно вырастает до 1,5 В.

Для сравнения, в ровно таких же условиях прошлогодний 10-ядерный Core i9-10900K, который уж точно никто не назовёт экономичным и холодным, таки экономичный и холодный – 82 градуса и 170 Вт потребления с напряжением 1,3 В.

Intel Core i9-11900K

Intel Core i9-10900K

В отношении работы с оперативной памятью Intel Core i9-11900K столь же быстр. Что правда, AIDA64 определила память вдвое более быструю, чем есть на самом деле, отображая режим DDR4-7200 при таймингах CL18-22-22-42. Скорости чтения, записи, а также задержки соответствуют DDR4-3600.

Что касается разгона, а нём лучше просто забыть. 5,1 ГГц по всем ядрам даются ценой температуры, опасно близкой к 100 градусам, и это под топовым суперкулером Noctua NH-D15. Дальнейшее ускорение Intel Core i9-11900K возможно только с дорогими топовыми СЖО.

Тестирование в бенчмарках и приложениях

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.

Тестирование в играх

Производительность Core i9-11900K оценивалась в четырёх играх при разрешениях FullHD (1920х1080) для полного исключения влияния видеокарты, а также 4К (3840×2160) для понимания максимальной производительности.

Borderlands 3 (DX11)

Borderlands 3 базируется на доработанной версии движка Unreal Engine 4. Она может использовать как API DirectX 12, так и DX11. В нашем случае тестировалась DX11-версия.

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.

DOOM Eternal (Vulkan)

Основанная на движке id Tech 7, DOOM Eternal работает исключительно с API Vulkan. Игра великолепно оптимизирована. Стабильно высокий fps показывают все видеокарты даже на предустановке Ultra Nightmare, на которой тестирование и проводилось.

За, против, вердикт

В львиной доле обзоров за моим авторством сказано, что «железка» получилась неоднозначная. Для красного словца хотелось бы сказать, что Intel Core i9-11900K однозначно не получился, но скорее вышел очень спорным. Это похоже на реинкарнацию «кипятильника» AMD FX-9590. С одной стороны, это быстрейший 8-ядерный процессор в истории. С другой стороны, преимущество над 8-ядерным Ryzen 7 5800X очень невелико, да и вообще Core i9-11900K – процессор настолько двуликий, что можно сказать, что их два.

В чем суть: Core i9-11900K или слишком прожорливый и горячий, или многопоточная производительность урезается, становясь сопоставимой с Core i7-11700K и Ryzen 7 5800X. В штатном режиме он может потреблять до 229 Вт и проигрывает прямому предшественнику, Core i9-10900K. Если же ограничения снять, то возможны и 275 Вт, и 300 Вт, и даже более при использовании сложных инструкций AVX-512. Да, в таком режиме он немного лучше Ryzen 7 5800X, немного лучше Core i9-10900K в многопотоке, но не сильно, а потребление в 2-2,5 раза больше по сравнению с первым, и на 10-15% больше, чем со вторым. Нагрев, соответственно, тоже.

В отношении однопоточной производительности — да, Core i9-11900K чемпион. Однако, а кому она нужна сейчас и в ближайшей перспективе? Однопоток любят игры, но в играх в противостоянии Core i9-11900K vs Core i9-10900K vs Ryzen 7 5800X победителя приходиться искать буквально под лупой. Да и в целом в игрострое уже идёт тенденция распараллеливания задач на много потоков, в будущем это преимущество сойдёт на нет.

Я вижу адекватное соперничество между 6-ядерными Core i5-11600K и Ryzen 5 5600X, вижу между 8-ядерными Core i7-11700K и Ryzen 7 5800X. Но я не вижу конкурента для Core i9-11900K. Если сказать точнее, непонятно, кому он конкурент. Он или аналогичен другими 8-ядерниками, или требуется такая мощная обвязка в виде платы и кулера, что проще взять что-то AMD-шное многоядерное.

Дополнительная проблема Core i9-11900K в том, что непонятно, для кого он вообще предназначен, и кому можно посоветовать. Он на 35% дороже Core i7-11700K, а в самом мощном режиме, с активной технологией Adaptive Boost, быстрее лишь на 2-3%, при почти что кратной разнице в тепловыделении. За $540, которые просят за Core i9-11900K, можно взять 12-ядерник Ryzen 9 5900X, можно взять 10-ядерный Core i9-10900K по скидке за $400, можно купить Core i7-11700K за те же $400, «раскочегарить» и получить ровно тоже самое.

К тому же, платформа LGA1200 доживает последнее. Core 11-го поколения – последнее пополнение в этом исполнении. Уже осенью придут Core 12^th Gen (Alder Lake-S) на новом сокете LGA1700 и архитектуре Golden Cove, где якобы показатель IPC вырастет на 20%. Владельцам чипов i7-i9 предыдущего поколения такой апгрейд не имеет смысла. Собирать систему сейчас с 0 на LGA1200 – тоже неразумно, ведь платформа тупиковая.

Подводя финальный итог, Core i9-11900K унаследовал все недостатки Core i9-10900K, местами усугубил их, но качественного прироста производительности не дал. Это крайне горячий, требовательный к плате и системе охлаждения дорогой процессор, у которого слишком сильные конкуренты прямо внутри модельного ряда Core 11^th Gen. Семейство Rocket Lake-S хоть и является эдакой «затычкой» перед инновационными Alder Lake-S, но основная масса моделей интересные, а вот флагман, увы, нет.

Хорошо:

• Высочайшая однопоточная производительность;
• Производительность в многопотоке сравнима с 10-ядерником Core i9-10900K;
• Поддержка инструкций AVX-512;
• Новая интегрированная графика;
• Работа с PCI-E 4.0 накопителями быстрее, чем на платформе конкурента.
• Великолепная работа с оперативной памятью.

Не хорошо:

• Околонулевой оверклокерский потенциал;
• Огромное потребление (иногда 300+ Вт), температура;
• Высокие требования к системе охлаждения и материнской плате;
• Только 8 ядер;
• Высокая абсолютная цена и на фоне также 8-ядерного Core i7-11700K;
• Отсутствие весомого прироста производительности относительно Core i9-10900K.

За предоставленные образцы процессоров спасибо Intel и HyperPC!