Тестирование процессора Intel Core i9-10900K: наверстать отставание любой ценой26.05.2020 12:07

Оглавление

Вступление

В прошлом году спираль развития технологий в очередной раз заставила Intel и AMD поменяться позициями в конкурентной гонке за лидерство в производительности своих решений. Очень удачная архитектура Zen 2 позволила процессорам Ryzen 3000 серии демонстрировать в большинстве прикладных задач производительность, недостижимую для настольных Core.

Intel Core i9-9900K даже в разгоне во многих случаях не смог подобраться к результатам AMD Ryzen 9 3900X. И особенно показательное преимущество над прямыми конкурентами Intel 9-й серии не так давно продемонстрировал Ryzen 3 3300X. В играх флагман «бытовой» линейки Intel был формально впереди, однако разрывы в большинстве случаев были настолько минимальными, что их можно было не принимать во внимание. А значит, по суммарному быстродействию однозначным лидером был именно представитель AMD.

Почти год потребовался Intel, чтобы представить 10-ю серию процессоров, которая призвана, если не вернуть однозначное лидерство, то хотя бы восстановить статус-кво.

Технические характеристики

Одновременно анонсировано сразу все семейство из ни много ни мало семнадцати моделей процессоров. Здесь вам CPU от 4/8 до 10/20 ядер/потоков, с фиксированным множителем и разблокированные, со встроенным видеоядром и без – на любой вкус. Цены различаются втрое, от $122 за Core i3-10100 до $488 за Core i9-10900K.

Наиболее интересны энтузиастам старшие варианты. Впервые у Intel мы видим полноценные десять ядер в «домашнем» сегменте. А потоков, благодаря Hyper Threading, все модели с индексом 10900 поддерживают 20.

Но более всего, конечно, впечатляет максимальная частота двух разблокированных моделей в режиме Turbo – до 5.3 ГГц. И это при том, что новое поколение Comet Lake-S все еще производится по 14-нанометровому техпроцессу. Intel так и не удалось полноценно перейти даже на 10 нм, тогда как конкурент уже вовсю продает 7-нанометровые CPU.

Впрочем, тепловой пакет в 125 Вт выглядит вполне адекватно – сколько потребляет система с загруженным на полную процессором, мы обязательно проверим. Тут новый процессорный разъем LGA 1200, поэтому понадобится новая материнская плата. К счастью, на этом все – даже системы охлаждения с креплением под LGA 115X подойдут. Не говоря уже об остальных компонентах. Ну а к тому, что в современных ПК процессор и материнская плата в большинстве случаев сохраняют верность друг другу в течение всего своего жизненного цикла, пользователи уже давно привыкли.

Больше, кроме официальной поддержки оперативной памяти DDR4 частотой до 2933 МГц, в характеристиках отметить нечего. Остается лишь переходить к личному знакомству с «самым быстрым игровым процессором», как его называет производитель.

Обзор Intel Core i9-10900K

Официальная розничная упаковка Core i9-10900K будет выглядеть так:

Комплект для тестирования поставляется в интригующей запечатанной крупной черной коробке:

Внутри надежно защищенная от внешних воздействий покоится еще одна.

На сей раз фирменного оттенка синего и с маркировкой.

Видимо, на системы охлаждения в комплекте рассчитывать уже не приходится… Так и вышло: внутри за прозрачной акриловой перегородкой виднеются лишь две маленькие коробочки с собственно процессорами.

В моем случае они повылетали из своих мест и просто болтались в упаковке, но для фото можно и собрать аккуратно так, как должно быть.

Итак, перед нами некие Core i5 и Core i9 десятого поколения. Дальнейшая распаковка сразу же позволяет понять, что речь идет о моделях i5-10600K и i9-10900K.

Первый мы, может быть, когда-нибудь отдельно протестируем, но пока он нужен для обзоров материнских плат на Intel LGA 1200, которых уже представлено в изобилии.

Но «самое вкусное» есть, и как раз Core i9-10900K сегодня и будем тестировать. А вот с чем его сравнивать – это вопрос.

Участники тестирования и конфигурация

С одной стороны, флагманом настольной линейки AMD сейчас является Ryzen 9 3950X. Но этот 16-ядерный монстр в реальной текущей рознице стоит существенно дороже, чем «около 500 долларов», в которые метит новинка Intel. А следующая модель, Ryzen 9 3900X даже дешевле – в районе 30 тысяч рублей (около $420) в московской рознице на момент написания статьи в мае 2020 года. В схожую сумму оценивается самый доступный 10900-й – модель Core i9-10900F, с заблокированным множителем и без видеоядра.

Впрочем, в преимуществе процессоров AMD в приложениях для визуализации и кодирования видео и так сомнений мало (и у Ryzen 9 3950X оно, конечно, будет еще больше), а вот в играх Ryzen 9 3900X должен быть даже быстрее. Да и, как ни крути, он ближе по цене к новинке Intel. А значит, именно данный процессор является для нее главным конкурентом.

А в дополнение нужно оценить прогресс и сравнить с предыдущим поколением, поэтому без Core i9-9900 не обойтись. В моем случае это был вариант KF – разблокированный, но без видеоядра – только такой удалось оперативно найти в условиях карантина.

Все три процессора испытывались на открытом стенде:

• Intel Core i9-10900K – c материнской платой ASUS ROG Maximus XII Hero Wi-Fi (Intel Z490);
• AMD Ryzen 9 3900X – с материнской платой ASUS ROG Crosshair VIII Hero Wi-Fi (AMD X570);
• Intel Core i9-9900KF – с ASRock Z390 Phantom Gaming 7 (Intel Z390).

Остальная конфигурация при этом была идентична:

• Система охлаждения CPU: Arctic Liquid Freezer II 280 с термопастой Gelid GC-Extreme;
• Оперативная память: G.Skill Trident Z Royal DDR4-3600 16 Гбайт (8 x 2);
• Видеокарта: NVIDIA Ref. GeForce RTX 2080 Super 8 Гбайт;
• Накопители: SSD M.2 Kingston SA1000 480 Гбайт, HDD Seagate 3 Тбайт;
• Блок питания: SilverStone Strider Titanium 1500W, 1500 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 10 Pro 64 bit (ver.1909).

Температурный режим, энергопотребление и разгон

Запускаем систему с Intel Core i9-10900K, из настроек BIOS – лишь включенный профиль XMP для памяти.

Проверим стабильность и температурный режим при загрузке CPU:

А что, очень неплохо, температуры в Prime95 Small FFT Test –менее 60 градусов. В простое и вовсе ниже 30. Не такой уж и горячий процессор.

Только вот частота работы всех ядер – 3800 МГц. При обещанных до 4.7 ГГц в режиме Turbo при загрузке всех ядер. И если присмотреться, можно увидеть, что максимальные температуры ядер выше тех, что стабилизируются при работе Prime95 на продолжительном интервале. Дело в том, что в течение небольшого первоначального периода все ядра работают на гораздо больших частотах: даже 4.8 ГГц (против 4.7 обещанных). Но затем частоты снижаются на гигагерц, падает температура, уменьшается энергопотребление.

Учитывая, что температуры и близко за это время не подбираются к критическим, и троттлинг отсутствует, остается предположить, что дело в лимитах на энергопотребление.

Так и оказывается, в BIOS в подразделе CPU Power Management можно найти все необходимое. Устанавливаем числа, в которые больше никогда не упремся:

И можно запускать Prime95 еще раз. Повторюсь, это как бы штатный режим работы процессора, лишь ослаблены лимиты в BIOS:

Совсем другое дело, целых 4900 МГц по всем ядрам в постоянном режиме. Да, максимальные температуры за 90 градусов выглядят угрожающе. Но троттлинг отсутствует, а стабильность полная – в таком режиме процессор тоже протестируем.

Да и разгон стоит попробовать. Устанавливаем лимиты в режиме турбо на ядра: первые два – 54, вторые два – 52, а все остальные – 50. Иными словами, при небольшом количестве потоков частоты должны быть до 5.4 ГГц, а при загрузке всех ядер 5.0 ГГц.

Смотрим, что получается при прогреве:

Стабильность есть, троттлинга нет. А максимальные 98 градусов под нагрузкой – конечно, я бы в подобном режиме свою домашнюю систему оставлять не стал. При долгосрочном использовании с такими настройками нужно подбирать более эффективную систему охлаждения. Но при тестировании в течение пары дней ничего страшного произойти не должно.

В итоге Intel Core i9-10900K тестировался в трех режимах:

• В штатном (просто Intel Core i9-10900K на графиках),
• С ослабленными лимитами на энергопотребление (Intel Core i9-10900K PL),
• И в описанном разгоне по схеме 54-54-52-52-50-50-50-50-50-50 (Intel Core i9-10900K OC).

Intel Core i9-9900KF на материнской плате ASRock после сброса BIOS и загрузки профиля XMP для памяти в штатном режиме сразу заработал на 4.7 ГГц на всех ядрах, и до 5.1 ГГц на одном.

Видимо, системная плата по умолчанию ограничение энергопотребления воспринимает по-своему. Ну, значит, это и будем считать его своеобразным штатным режимом – ASRock Mode (Intel Core i9-9900KF AM на графиках). В разгоне на 5.0 ГГц по всем ядрам он у меня стабильно не заработал, пришлось остановиться на схеме в турбо-режиме 51-51-50-50-48-48-48-48 (Intel Core i9-9900KF OC на графиках).

AMD Ryzen 9 3900X и разгонный потенциал нашего экземпляра я подробно описывал в обзоре данного процессора. Тут он будет тестироваться в тех же двух режимах: штатном (просто AMD Ryzen 9 3900X на графиках) и в разгоне до 4.1 ГГц по всем ядрам (AMD Ryzen 9 3900X OC).

Энергопотребление измерялось для всей системы в целом, сколько она потребляет от розетки (с учетом всех компонентов, КПД блока питания и прочего), и округлялось до 10 Вт.

При отсутствии нагрузки все три конфигурации потребляют около 50–60 Вт. А вот при сильном прогреве процессора ситуация меняется. В штатном режиме Intel Core i9-10900K даже холоднее своего конкурента из стана AMD. Впрочем, несмотря на то, что оба при этом работают на не самых высоких частотах, можно предположить, что реальное потребление одного лишь CPU при этом несколько выше заявленного теплового пакета в 125 Вт. Хотя и не сильно. Потребление системы с Core i9-9900KF в штатном режиме пугать не должно, потому что на самом деле он не штатный.

И снятие лимитов на Core i9-10900K и разгон всех процессоров дает понять, что на самом деле в штатном режиме они еще холодные. Самый экономичный – AMD Ryzen 9 3900X, потребление системы с которым даже в разгоне составляет менее 300 Вт. А вот конфигурации с обоими Intel Core i9 в разгоне подбираются к 400 Вт (а в случае с новинкой этот рубеж нередко оказывается превзойден). Без неплохой СВО о разгоне тут думать не приходится.

А что же с производительностью? Может быть, хотя бы ценой большего энергопотребления Intel Core i9-10900K во всех задачах обеспечивает большую производительность, а в играх – действительно самый быстрый из существующих процессоров?

Каждый тест производительности осуществлялся вручную именно для данного обзора и «прогонялся» как минимум три раза. В зачет шел результат, близкий к среднему.

Производительность

Начнем с «синтетических» тестов.

Общее преимущество все еще на стороне AMD Ryzen 9 3900X, хотя оно ощутимо сократилось. Да и скорость нового «домашнего флагмана» Intel в Single Thread впечатляет.

С момента моего предыдущего тестирования показатели процессоров Intel в WinRAR подтянулись. Так, Core i9-9900KF демонстрировал результат около 25 тысяч, здесь же совсем немного отстает от Ryzen 9 3900X. Но Core i9-10900K выступает в своей лиге, на добрую треть опережая обоих.

По удельной производительности на ядро Intel впереди, и это позволило новинке заметно приблизиться по общей производительности к Ryzen 9 3900X. Однако последний все равно лидирует.

В заслуженном тесте Futuremark «старички» идут практически вровень, меняясь местами после разгона (Ryzen 9 3900X со снижением частоты в однопоточном режиме он только вредит). А Core i9-10900K их опережает, пусть и не сильно.

В «веб-эксперте» процессор AMD отстает от обоих конкурентов, хотя очевидно, что с точки зрения работы браузера никаких проблем еще долго не будет ни c одним из участвующих CPU.

Расчеты числа Pi, по-видимому, до сих пор осуществляются на одном ядре, причем также явно благоволят процессорам Intel. Разница между собратьями примерно соответствует различию в максимальной частоте.

А вот шифровальные операции открывают у нас блок, в котором большее количество ядер AMD позволяет ему опережать обоих конкурентов. Впрочем, и здесь видно, что Core i9-10900K более половины отставания Core i9-9900KF отыгрывает, заметно приближаясь к конкуренту в виде Ryzen 9 3900X.

Кодирование и декодирование видео традиционно соберем в один блок:

И в большинстве этих тестов мы видим одну и ту же картину: там, где Core i9-9900KF отставал от Ryzen 9 3900X на десятки процентов, Core i9-10900K серьезно сокращает этот отрыв. Но все равно демонстрирует обычно несколько меньшие результаты. Исключение – «декодировальный» тест HEVC. В нем и Core i9-9900K-то шел вровень с противником AMD, а герой обзора заметно вырывается вперед.

Визуализацию также совместим в один блок:

И здесь картина полностью аналогична. Отыгрывая от половины до 90% отставания Core i9-9900KF от Ryzen 9 3900X, Core i9-10900K все равно по итоговым значениям не может дотянуться до конкурента. Хотя уже и не так существенно ему уступает.

Да, это была тяжелая для Intel часть тестов. А что же в играх? Такой ли перед нами игровой король, как было обещано? Начинаем проверять с «синтетики».

И правда, у новинки Intel везде лидерство. Даже в Fire Strike Physics Score, которая ранее была вотчиной процессоров AMD Ryzen 3000-й серии. Но если в случае с рендерингом мне пришлось констатировать, что Ryzen 9 3900X впереди, но уже не столь существенно, то и тут в большинстве случаев ситуация аналогична – разрывы малы.

То же и с «Танками». Процессоры Intel дружно опережают единственного конкурента, но нельзя сказать, что слишком уж сильно.

Замыкает список «синтетических» трехмерных тестов Neon Noir. Здесь результаты, как в 3DMark и enCore RT, различаются на единичные проценты. Хотя можно зафиксировать формальную победу систем с процессорами Intel.

И напоследок протестируем процессоры в нескольких реальных играх.

Есть встроенный тест и в другой популярной «онлайн-войнушке». Причем здесь он – «настоящий», а не отдельным приложением с «перспективным движком». Так что его действительно можно считать бенчмарком в реальной игре.

Сцена «Танковый бой», призванная лучше всего протестировать CPU, очевидно отдает приоритет процессорам Intel. Причем видна и разница между ними самими. Впрочем, когда речь идет о результатах около 200 FPS, не очень понятно, стоит ли на это обращать серьезное внимание. А в 4K, в котором я тоже провел тесты, разница между CPU уже меньше.

И во второй игре преимущество процессоров Intel вполне заметно. Причем еще и разница между ними самими ощутима – Core i9-10900K снова выглядит как реальный шаг вперед.

Аналогична картина и в «Метро», однако тут разрывы минимальны и близки к таковым в технологичных синтетических тестах.

А вот SOTTR внезапно демонстрирует расстановку силу, более похожую на таковую в The Division 2: тандем Intel впереди, причем новинка немного, но быстрее предыдущей модели. Разгон на результаты практически не влияет; важнее, видимо, архитектура и число ядер.

F1 2018 – единственная игра, которая у меня традиционно тестируется в 4K. Просто потому, что производительность тут и так более чем достаточная, а картинка в тесте получается красивее. Разницы же между CPU, можно сказать, что и нет.

И еще две игры со встроенными бенчмарками добавим на случай, чтобы ничьи фанаты не сетовали на несбалансированный набор тестов. Итого у меня получилось 15 неигровых плюс 12 игровых тестов. Из последних семь – в реальных играх.

Впрочем, в первой же – стратегии Total War – снова мало что видно. Да, вроде бы AMD Ryzen 9 3900X отстает, а пара Core i9 идет примерно вровень, опережая его на 3–5%, но какие-то далеко идущие выводы из этого сделать сложно.

В Gears 5 ситуация схожа, за тем исключением, что преимущество тандема Intel чуть больше, ближе к 6–8%.

На этом тесты и завершаем, можно переходить к выводам.

Заключение

Вряд ли кто-то ожидал от выхода 10-го поколения Intel больших сюрпризов и невероятных откровений. Перед нами очередная ступенька в эволюционном развитии давно знакомых продуктов.

Возникшие проблемы с освоением более тонкого техпроцесса связывают производителю руки. Сложно бороться в большинстве профессиональных задач с продуктами конкурента, в чьем активе заметно большее число блоков, и который уже наверстал отставание в эффективности архитектуры. На первый взгляд выжать более восьми ядер при сохранении высоких частот при «бытовом» уровне охлаждения для Core i9 было уже невозможно.

Но Intel Core i9-10900K это удается. Здесь больше ядер, выше частоты, лучше разгонный потенциал, а энергопотребление и температурный режим при этом вполне сравнимы с таковыми для предыдущей модели. Это все еще очень (а для кого-то – слишком) горячий процессор. Однако и результат есть: отставание даже в приложениях для работы с видео и 3D-визуализации сокращено до некритичного, а положение лидера в игровом сегменте, пусть и немного, да упрочено.

И сразу же заявлена адекватная (для решения подобного уровня) цена. Когда она стабилизируется на таком уровне (и на сравнимом со стоимостью Ryzen 9 3900X), то можно будет смело выбирать любой из этих процессоров в соответствии со своими потребностями и предпочтениями.

Выражаем благодарность:

• Компаниям AMD и Intel за предоставленные на тестирование процессоры.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru