Процессоры Intel Core i5-9600K, i7-9700K, i9-9900K, i9-9900KF и i9-9900KS: первое тестирование по новой методике, в первую очередь являющееся тестированием самой методики

Постоянные читатели давно заметили, что методики тестирования процессоров мы стараемся делать «долгоживущими» — в расчете хотя бы на год-два. Дело в том, что при использовании большого количества реальных приложений, решающих конкретные задачи (а не простенькой синтетики), процесс изучения каждого процессора занимает достаточно большое время. Но сами по себе его абсолютные скоростные показатели не всегда интересны — куда полезнее иметь возможность сравнить их с большим количеством аналогичных решений, в том числе, например, с процессором той же фирмы, который стоил столько же, но три-пять лет назад. А эти результаты надо еще набрать, что само по себе быстро не делается. Тем не менее, обновлять ПО все же требуется, при этом меняются и его «потребности», что приводит к изменению результатов. В частности, нередко увеличивается разница между «старыми» и «новыми» процессорами — ведь под новые обычно не удается выполнить оптимизацию заранее. Поэтому для покупателей более новые тестовые результаты всегда актуальнее. А проблема ограниченности базы результатов решается просто (хотя и не быстро): нужно протестировать как можно больше интересных моделей разного времени. И все же в первую очередь интересны наиболее «свежие» процессоры, которые как раз широко представлены в торговых сетях. Сейчас и AMD, и Intel свой ассортимент обновили, практически со всеми характерными представителями последней волны мы уже познакомились, и настало спокойное время, как нельзя лучше подходящее для обновления методики и получения новых результатов.

Участники тестирования

  Intel Core i5–9600K Intel Core i7–9700K Intel Core i9–9900K Intel Core i9–9900KF Intel Core i9–9900KS
Название ядра Coffee Lake Refresh Coffee Lake Refresh Coffee Lake Refresh Coffee Lake Refresh Coffee Lake Refresh
Технология производства 14 нм 14 нм 14 нм 14 нм 14 нм
Частота ядра, ГГц 3,7/4,6 3,6/4,9 3,6/5,0 3,6/5,0 4,0/5,0
Количество ядер/потоков 6/6 8/8 8/16 8/16 8/16
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 192/192 256/256 256/256 256/256 256/256
Кэш L2, КБ 6×256 8×256 8×256 8×256 8×256
Кэш L3, МиБ 9 12 16 16 16
Оперативная память 2×DDR4–2666 2×DDR4–2666 2×DDR4–2666 2×DDR4–2666 2×DDR4–2666
TDP, Вт 95 95 95 95 127
Количество линий PCIe 3.0 16 16 16 16 16
Интегрированный GPU UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 UHD Graphics 630 нет UHD Graphics 630

Для самой первой статьи мы решили взять пять процессоров Intel — топовые (в своих линейках) модели девятого поколения для обновленной версии LGA1151. С самым быстрым Core i5 (т. е. 9600K) вообще все просто — именно он в новой линейке тестов принят за «масштабную единицу», т. е. 100 баллов в каждой группе это как раз 9600К. А 9700К — похожий на него старший процессор линейки Core i7: напомним, что в восьмом поколении Core такие процессоры тоже были шестиядерными, но, в отличие от Core i5, поддерживали Hyper-Threading — в девятом их сделали восьмиядерными, но дополнительные потоки «обрезали». Старшими во всех отношениях стали Core i9 — тут и восемь ядер, и Hyper-Threading. Вот только их самих стало как-то… много.

Напомним, что обычным явлением для LGA115x начиная с 2011 года было наличие всего одной-двух топовых моделей с разблокированным множителем (что как раз показывает индекс «К» в номере) в каждом поколении. По одной было в третьем, шестом и седьмом — 3770К, 6700К и 7700К. Два — во втором, четвертом и шестом: 2600К/2700К, 4770К/4790К и 8700К/8086К соответственно (последний выпускался небольшим тиражом в рамках 40-летнего юбилея i8086). В пятом и вовсе был всего один настольный Core i7–5775C в принципе, так что какой-то порядок в обозначениях не требовался. В девятом сначала появился Core i9–9900K, но позднее к нему добавились еще и 9900KF, и 9900KS.

С первым — все просто: все модели с индексом «F» поставляются с заблокированным видеоядром. Последний раз такие Core встречались только во втором поколении, хотя «неудачные» кристаллы были и позднее (GPU занимает немалую их площадь, так что дефекты в данной области возможны) —, но утилизировались в рамках Xeon или и вовсе «шли под нож», что компания могла себе позволить. В 2017 году был найден и еще одно интересное направление — процессоры Kaby Lake-X для LGA2066, где интегрированный GPU все равно использовать бы не получилось. В принципе, уже два года некоторые пользователи ждут выхода Coffee Lake-X, но все еще безуспешно ждут — поскольку основной проблемой Intel является даже не вернувшаяся конкуренция, а такой ее побочный эффект, как дефицит процессоров: количество ядер пришлось увеличить, так что количество самих процессоров, получаемых с тех же пластин, уменьшилось (AMD это далось легко из-за изначально намного меньших объемов —, а в некоторых массовых сегментов и количество ядер ограничено куда сильнее: например, в ноутбуках шесть-восемь ядер — это до последнего времени практически однозначно Intel) — кристаллы-то стали больше. В таких условиях компании стало не до распыления сил по направлениям — тем более, что понадобилось и увеличивать количество ядер в Xeon, и снижать цены на модели для LGA2066. В общем, одним из результатов стало решение вернуться к практике выпуска Core с отключенным GPU — чего, напомним, не было со времен LGA1155 (да и там моделей совсем без графики было очень мало — зато много с частично работающими графическими процессорами). В принципе, никто «сильно не обиделся» — давно же раздавались голоса, что не нужно, дескать, GPU повсеместно. Особенно учитывая то, что в части настольных систем по-прежнему используются дискретные видеокарты, а одновременная работа двух чипов в этом сегменте до сих пор остается экзотикой (в отличие от мобильных ПК). В общем, объемы отгрузки процессоров увеличить удалось — пусть это формально и немного другие процессоры, так что на коробках приходится указывать, что для их работы требуется дискретная видеокарта. Но в таких условиях принципиальной разницы между «K» и «KF» быть не должно. Кроме того… что, вообще-то, теоретически это кристаллы разного качества — и не обязательно дефекты локализованы только в одной части. Поэтому и поведение моделей с разными индексами может оказаться и немного разным. Что интересно проверить на практике.

А вот Core i9–9900KS — ария из другой оперы. Обновление платформы произошло еще в прошлом году — до появления в продаже Ryzen «серии 3000». Полноценно «ответить» на эти процессоры, как мы уже убедились, Intel нечем. Радикально улучшить Coffee Lake Refresh — тоже невозможно: по сути это разработка 2015 года, куда сумели «впихнуть» вдвое больше ядер, чем было изначально, что «тянет» на инженерный подвиг, но свободы для маневра практически никакой уже не оставляет. А новая микроархитектура запланирована лишь на уже наступивший новый год и не на самое его начало. Но что-то сделать было нужно — так что пошли по уже опробованной в прошлом году дорожке: аналогично Core i7–8086K, являющемуся «элитным» аналогом Core i7–8700K, появился и Core i9–9900KS. На этом аналогия исчерпывается, поскольку в i7–8086K увеличили все частоты — и базовую (значения давно не имеющую — ровно на такой процессоры давно не работают никогда), и максимальную, а в i9–9900KS «подтянули» только базовую. С максимальной, правда поступили хитро — в i9–9900K сакральные 5 ГГц могут достигаться лишь при нагрузке на 1–2 ядра, а в i9–9900KS — на все. Но «могут» — не значит будут. Хотя бы потому, что энергопотребление ограничено и разница между этими моделями не так уж и велика. TDP «по умолчанию», впрочем, увеличился —, но это как раз связано с увеличением базовой частоты: иного смысла таковая давно не имеет, поскольку ровно на такой процессоры давно не работают никогда. Да и превышать базовый лимит могут —, но на короткое время (так что эффект не всегда заметен) и тоже ограничено. Правда вот временные верхние лимиты с TDP связаны, так что дополнительный запас в 30–40 Вт для более «агрессивного» буст-режима появился, но не более того. А включение разнообразных функций авторазгона (чем производители системных плат давно и нередко грешат «по умолчанию») как правило отключает все ограничения и для i9–9900K, и для i9–9900KS, так что и в этом случае процессоры будут вести себя примерно одинаково — с точностью до 5%. И что с обоими произойдет при попытке получить даже не 5 ГГц на всех ядрах, а около того — давно уже известно всем любителям разгона: резкое увеличение энергопотребления до уровня в 200 Вт и выше. Так что отпускать лимиты «не глядя» чревато — лучше и их настраивать, и с частотами работать более гибко, что ручной режим позволяет. Но это уже отдельная тема, большинство пользователей вообще не затрагивающая.

В общем, по сути, имеем выпуск процессора просто ради выпуска — и очень красивой упаковки, разумеется. Возможно, что на него идут кристаллы «получше» и термоинтерфейс покачественнее, так что при разгоне какая-то заметная разница проявится. А будет ли она в нормальном режиме использования — можно просто проверить, благо это недолго.

Тем более, что главными объектами тестирования у нас сегодня, пожалуй, будут не конкретные процессоры (благо большинство из них давно знакомо), а сама по себе методика. Что очень удобно делать на одной платформе — всем испытуемым можно обеспечить не просто равные, а идентичные условия: одна системная плата Asus ROG Maximus X Hero на чипсете Z370, два одинаковых модуля памяти по 8 ГБ каждый в одинаковом режиме DDR4–2666 (таковой официально является самым быстрым для всех этих процессоров) и т. д. и т. п. Да и сами процессоры одного поколения для одной платформы различаются только количественно, но не качественно: в Core i5 шесть ядер, в Core i7 — восемь таких же, а в Core i9 к ним добавилась технология Hyper-Threading. И емкость кэш-памяти третьего уровня разная, конечно, но и только.

Методика тестирования

Методика тестирования подробно описана в отдельной статье, а подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы (в формате Microsoft Excel). Непосредственно в статьях же мы используем обработанные результаты: нормированные относительно референсной системы (Intel Core i5–9600K с 16 ГБ памяти, видеокартой AMD Radeon Vega 56 и SATA SSD — в сегодняшней статье она принимает непосредственное участие) и сгруппированные по сферам применения компьютера. Соответственно, на всех диаграммах, относящихся к приложениям, приведены безразмерные баллы — так что больше всегда лучше. А игровые тесты мы с этого года окончательно переводим в опциональный статус (причины чего разобраны подробно в описании тестовой методики), и по ним будут только специализированные материалы. В основной линейке тестов остается только пара «процессорозависимых» игр в невысоком разрешении при среднем качестве графики — это, конечно, синтетика, но приближенные к реальности условия для тестирования процессоров не годятся, поскольку в них от процессоров ничего не зависит.

iXBT Application Benchmark 2020

Плюс 20% от дополнительной пары ядер — и еще около того за счет поддержки Hyper-Threading: в этих приложениях количество потоков вычисления важно. Разница же между тремя модификациями i9–9900K, как и следовало ожидать, невелика: укладывается в предполагаемую «разницу в качестве» кристаллов и небольшое «разжатие» теплопакета.

Аналогично предыдущему случаю — только тут уже как многоядерность, так и многопоточность еще более актуальны. И немного увеличивается отрыв Core i9–9900KS. Остающийся, впрочем, малозначимым —, но официально за него в Intel и «просят» как бы не меньше, чем стоит упаковка :)

Нагрузка становится чуть более сложной и неоднородной. Что неплохо видно, кстати, и по потреблению энергии, причем ведущем себя чуть по-разному на разных процессорах. Но в целом, для Photodex ProShow Producer «мощность» в этом тесте ниже средней даже для Core i5–9600K, так что эта программа полностью «загрузить работой» старшие модели процессоров для LGA1151 не может. Сходным образом (но чуть лучше) ведет себя и Adobe After Effects, а вот первая тройка — одни из главных «жрунов» в рамках всего набора. Ничего удивительного, что здесь и разница в производительности сокращается. Хотя характер ее поведения остается прежним. Но другого мы в рамках тестирования процессоров одной микроархитектуры одного поколения одного производителя в абсолютно одинаковых условиях и не ожидали. Какие-то интересные нюансы можно обнаружить лишь, тестируя «более разные» процессоры, а сегодня у нас, в первую очередь, просто тестовый прогон методики.

При выборе «процессора для фотографа» из ассортимента Intel LGA1151, как видим, гоняться за топовыми моделями вообще смысла нет — эти программы с трудом переваривают «слишком большое» количество ядер (тем более — Hyper-Threading). Так что, если учитывать еще и цену — можно на Core i5 и остановиться.

Прирост производительности оказывается фактически «сверхлинейным», но далеко не в первый раз — и предыдущие версии этой программы оказывались восприимчивы к емкости кэш-памяти (даже не на поток, а общему), а он у Intel до сих пор в этих линейках разный: 9, 12 и 16 МБ. Плюс разница в количестве потоков вычисления — для простого целочисленного кода, хорошо разбивающегося на относительно независимые нити, это актуально. И 9900KS «может позволить себе» работать на более высокой частоте и при полной загрузке — со всеми вытекающими.

В архивировании — похоже, но в меньшей степени. Судя по энергопотреблению, обе программы куда слабее загружают работой старшие Core, нежели тот же FineReader. Причина? Активная работа с памятью и большая зависимость вычислительных потоков друг от друга, что в сумме и не позволяет выжать максимум.

С чем, зато, неплохо справляется половина программ из этой группы. Остальные два приложения поступают также только на Core i5 и i7, но не Core i9 — из чего можно сделать однозначный вывод, что технология Hyper-Threading им как-то… не очень нужна :)

Но итоговые показатели быстродействия сильно зависят и от нее тоже. Что вызывает двойственное отношение к подходу Intel к ранжированию процессоров по семействам. С одной стороны, восемь ядер Core без поддержки НТ быстрее, чем шесть с таковой — так что изменение устройства Core i7 в девятом поколении, вроде бы, в правильную сторону. С другой же, аппаратно таковая есть всегда и вряд ли может «пострадать» в процессе производства кристаллов. Таким образом, разница в цене Core i7 и Core i9 обусловлена только тем, что деньги очень нужны, а это никому из покупателей не нравится. В отличие от подхода AMD — которая как правило требует оплачивать лишь количество самих ядер (ну и блоков GPU в моделях с графикой). Из этого правила есть исключения, но их немного. В отличие от Intel, где поддержка Hyper-Threading стала прерогативой либо бюджетных Pentium, либо топовых Core i9, но и только.

Энергопотребление и энергоэффективность

Все старшие модели девятого поколения не слишком отличаются друг от друга — и заметно превосходят (в плохом смысле этого слова) восьмое и предыдущие (за исключением разве что первого, но это было больше десяти лет назад). С другой стороны, на рынке есть немало куда более «прожорливых» платформ. Так что интересны тут лишь два момента. «KF» укладывается в те же лимиты, что и «К», но необходимость выпуска процессоров с отключением блоков возникла не на пустом месте — в итоге и энергопотребление этих кристаллов в среднем немного выше. А вот «KS» заметно более «прожорлив», но и причина, и механизм возникновения данного явления описаны выше.

А самое обидное — что рост производительности оказывается меньше, чем увеличение энергопотребления. В общем-то, и Core i9–9900K работал уже на пределе разумного, а «энергоэффективность» новинки, разумеется, снизилась еще сильнее. Да, производительность увеличилась (почти незаметно), но если кому-то она так важна любой ценой, и выбор ограничен лишь продуктами под LGA1151, то ручной разгон Core i9–9900K окажется куда более плодотворным. В принципе, это верно для всех испытуемых, но Core i9 в этом плане самые интересные, поскольку у них «ничего не обрезано». Однако существенной разницы между тремя данными модификациями в этом случае не будет вовсе.

Игры

Как уже было сказано в описании методики, сохранять «классический подход» к тестированию игровой производительности не имеет смысла. Поскольку видеокарты давно уже не только определяют производительность, но и существенным образом влияют на стоимость системы, «танцевать» в игровых ПК нужно исключительно от них. Кроме того, в современных условиях фиксация игрового набора на длительное время не имеет смысла, поскольку с очередным обновлением игры может измениться буквально все. Но краткую проверку, пусть и в относительно синтетических условиях, мы проводить будем — воспользовавшись парой игр в «процессорозависимом» режиме.

Впрочем, таковые обычно получаются при «избыточной» частоте кадров: позволяющей без особых издержек увеличить качество картинки до уровня, с которым еще справляется видеокарта. Сами же старшие модели процессоров не слишком мешают используемой нами Vega 56: даже Core i5 (т. е. шести ядер с 9 МБ L3) достаточно для 200 с лишним кадров в секунду. Добавление ядер и прочие количественные улучшения могут еще немного увеличить результат, но ничего не меняют принципиально.

Итого

В основном мы сегодня тестировали не процессоры новой методикой, а новую методику хорошо известными процессорами. Все эти модели относятся к одному поколению одной микроархитектуры, различаясь лишь количественно. Соответственно, какие-то «взбрыки» могли появиться лишь из-за ошибок в тестах, но этого не случилось. Значит, можно двигаться дальше, постепенно начиная сравнивать уже существенно различающиеся процессоры, чем мы и займемся в следующих статьях.

Условно новыми же для нас сегодня были два процессора: Core i9–9900KF и Core i9–9900KS. Первый — отбраковка, так что он ведет себя чуть хуже родоначальника семейства при использовании дискретной видеокарты, а без нее и вовсе неработоспособен. Но в целом разница в производительности невелика, так что как метод борьбы с дефицитом — решение правильное: лучше так, чем никак. А Core i9–9900KS — фактически лишь фабрично разогнанная модификация для больших поклонников марки, причем разогнанная незначительно: ручная оптимизация позволяет выжать больше, но она доступна и для 9900К, и для 9900KF. Никаких серьезных достоинств этот процессор не имеет и на конкуренцию на рынке повлиять не может. Лидерство по производительности — совсем за другими процессорами, которые мы уже изучали и которыми в следующий раз займемся снова — уже по-новому.

Полный текст статьи читайте на iXBT