Часть 1 > Часть 2 > Часть 3 > Часть 4

Потребляемая мощность

Что есть TDP, вот в чем вопрос

Примечание. Когда мы изначально разместили эту страницу, мы опубликовали результаты тестирования на материнке ASRock Z370. Позже мы обнаружили, что напряжение, подаваемое материнской платой, было заметно выше предполагаемого. Нам пришлось проделать работу заново, используя материнскую плату MSI MPG Z390 Gaming Edge AC, которая не имеет этой проблемы.



Как было показано выше, Intel указала каждому из новых процессоров мощность Thermal Design 95 Вт. Эта магическая цифра остается неизменной, хотя основные процессоры успели подрасти за последние два года. Такая «стабильность» разозлила и стала огорчением для многих пользователей.

По собственным определениям Intel, TDP является показателем мощности охлаждения, требуемой для поддержания работы процессора на базовой частоте. В таком случае, если пользователь обеспечит отвод тепла мощностью 95 Вт, он вполне реально получит всего лишь 3,6 ГГц на новейшем Core i9-9900K. Это «магическое» значение TDP не учитывает работу на турбо-частоте в принципе. Даже при том, что полноядерное турбо (например, 4,7 ГГц в данном случае) требует намного больше охлаждения, чем указанные 95 Вт.

Чтобы придать своим спецификациям какой-то смысл, Intel использует серию индикаторов под названием «Power Levels»: PL1, PL2 и PL3.



Этот слайд немного перегружен информацией, поэтому мы должны сосредоточиться на графике справа. Это график мощности относительно времени.



Здесь у нас присутствуют четыре горизонтальные линии, идущие снизу-вверх: предельный уровень охлаждения (PL1), постоянная подача питания (PL2), лимит аккумулятора (PL3) и предел мощности.

Нижняя строка, предельный уровень охлаждения, является фактически значением TDP. Здесь мощность (и частота) ограничены охлаждением. Это самая низкая стабильная частота для охлаждения, поэтому в целом TDP = PL1. Это и есть наше значение «95 Вт».

Значение PL2, или постоянная подача питания — это режим работы с включенным турбо. Это максимальная устойчивая мощность, которую может выдавать процессор, пока мы не начнем сталкиваться с тепловыми проблемами. Когда чип переходит в режим турбо, даже ненадолго, это та часть графика, на которую мы смотрим. Значение PL2 может быть установлено производителем системы, однако у Intel есть свои рекомендуемые значения PL2.

В нашем случае для новых процессоров 9-го поколения Core Intel установила значение PL2 в 210 Вт. Это, по сути, мощность отвода тепла, необходимая для достижения максимального турбо на всех ядрах, например, 4,7 ГГц на восьмиядерном Core i9-9900K. Таким образом, пользователи могут полностью забыть о 95 Вт TDP, когда дело доходит до охлаждения. Если пользователь хочет получить от процессора обещанные (пиковые) частоты, приходит время вкладывать средства во что-то способное охлаждать по-настоящему.

К счастью, мы можем проверить все это в нашем тестировании мощности.

Для тестирования мы используем POV-Ray в качестве генератора нагрузки, а затем возьмем значения из регистров для определения мощности ЦП. Этот программный метод для большинства платформ включает разделение потребляемой мощности между ядрами, DRAM и мощностью всего чипа. Многие пользователи считают этот метод не совсем точным, однако по сравнению с тестированием системы он обеспечивает хорошую точность, отображая значение без потерь мощности. Главное, он составляет основу определения значений мощности, используемых внутри процессора для его собственных функций.

Начнем с простого: максимальная мощность процессора



Говоря о двух новых процессорах Intel, которые мы протестировали — оба они далеко выходят за пределы своего TDP, но не достигают PL2. На этом уровне процессор использует все ядра и потоки на максимальной возможной частоте турбо. Оба значения: 168,48 Вт для i9-9900K, и 124,27 Вт для i7 = 9700K намного выше упомянутого рейтинга TDP.

Если пользователям интересно, при тестировании на 4 ядрах / 4 потоках и частоте 3,0 ГГц, Core i9-9900K показал потребление всего лишь 23 Вт. Удвоение ядер и добавление еще 50% + к частоте приводит к почти 7-кратному увеличению потребления энергии. Когда Intel начинает выдавать эти частоты, у него сильно вырастает аппетит.

Если мы рассмотрим 9900K в контексте: сколько энергии потребляется, когда мы нагружаем потоки, результаты выглядят очень линейно.



А вот что происходит при загрузке сразу двух потоков на ядро за раз. Процессор постепенно добавляет мощность к ядрам при назначении потоков. Мы загружаем потоки, и видим почти линейные результаты.



По сравнению с двумя другими процессорами «95 Вт», мы видим, что Core i9-9900K добавляет больше мощности при загрузке каждого нового ядра. Несмотря на то, что Intel официально предоставила три одинаковых значения TDP: 95 Вт, и тот же PL2 = 210 Вт, есть явные различия из-за фиксированных таблиц турбо, встроенных в каждый BIOS.

То есть, TDP бессмысленно? Да, но есть решение

Если вы считаете, что TDP — это максимальная потребляемая мощность процессора по дефолтным сценариям, то да, TDP бессмысленна, и технически так было на протяжении нескольких поколений. Однако в эпоху четырехъядерных процессоров большинство из них не достигали рейтинга TDP даже при полной нагрузке. Это стало возможным только после того, как мы начали использовать процессоры с большим числом ядер на той же или более высокой частоте. Тогда же и показатель TDP стал чем-то проблемным и странным.

Но не волнуйтесь, есть решение. Или, по крайней мере, я хочу предложить его как Intel, так и AMD, в надежде заинтересовать производителей. Решение состоит в том, чтобы предложить два рейтинга TDP: TDP и TDP-Peak. В Intel lingo это PL1 и PL2, но TDP-Peak попросту учитывает «все-ядерный» турбо. Он не должен гарантироваться (как, на данный момент, турбо режим), но он должен быть показателем мощности охлаждения, который пользователь должен установить, если он хочет получить полную производительность. В противном случае, пользователи вынуждены действовать наугад.

Overclocking

Благодаря обновленному тепловому интерфейсу между процессором и теплоотводом – перехода от пасты к пайке, Intel предполагает, что новые процессоры должны стать более разгоняемыми, чем были предыдущие поколения. У нас нашлось время только для тестирования Core i9-9900K и i7-9700K, их мы и рассмотрим.

Наша методика разгона проста. Мы устанавливаем «Load Line Calibration» — «static» (или уровень 1 для нашей материнской платы ASRock Z370), устанавливаем частоту 4,5 ГГц, напряжение 1.000 вольт и проводим наши тесты. Если процессор работает стабильно, мы записываем мощность и производительность, а затем увеличиваем множитель ЦПУ. Если система дает сбой, мы увеличиваем напряжение на +0,025 вольт. Разгон заканчивается, когда температура становится слишком высокой (85C +).

Для нашего нового набора тестов появились новые возможности разгона. Как упоминалось выше, наше программное обеспечение для измерения мощности — это POV-Ray, который может резко нагрузить процессор. POV-Ray также неплохо справляется со стабильностью, но его недостаточно для наших испытаний – и мы также используем рабочую нагрузку Blender, которая нагружает ядра и память и длится около 5 минут на 8-ядерном процессоре.

Результаты:



Для Core i7-9700K мы очень легко достигаем 5,3 ГГц, с небольшим подъемом по мощности и температуре. На 5.4 ГГц мы могли загрузить операционную систему, но она была очень нестабильной — в этом случае мы оказались ограничены напряжением / температурой. Но восемь ядер, восемь потоков 5.3 ГГц у 180-Ваттного процессора за $ 374? Почти невообразимо год назад.



Разгон Core i9-9900K был не таким плодотворным. Наилучший показатель в этом разгоне — значение 4,7 ГГц: благодаря нашим собственным настройкам напряжения мы снизили потребляемую мощность на 41 Вт, что почти 25% от общей мощности, а также снизили температуру на 24 ° С. Это сделано из соображений безопасности. Хотя 4,8 ГГц и 4,9 ГГц выглядят допустимыми, но температуры на частоте 5.0 ГГц могут быть подвластны не для всех. Когда загружены все ядра и потоки, это очень горячий чип.

Intel Core i9-9900K: технически самый высокопроизводительный игровой процессор

Когда Intel анонсировала новую линейку процессоров, она объявила Core i9-9900K «лучшим игровым процессором в мире». На фото ниже — Anand Srivatsa, демонстрирующий новую упаковку этого восьмиядерного, шестнадцатипоточного, 5.0 ГГц гиганта:



На самом деле, упаковка очень мала. Intel не предоставила нам обновленную розничную версию коробки, но внутри содержится свежеприготовленный Core i9-9900K. Партнерами Intel нам были любезно предоставлены процессоры i7-9700K и i5-9600K для нашего обзора.

Если уж анонсирован «лучший в мире игровой процессор» — ясно, что эту штуку необходимо испытать. Intel заказала (оплатила) отчет о производительности процессора третьей стороне, чтобы получить данные, которые, к сожалению, вызывают много вопросов. В частности, как именно тестировались чипы. Но здесь, в AnandTech, мы предоставим вам правильные результаты.
Для наших игровых тестов на этот раз мы проверили каждую игру в четыре разных разрешениях и сценариях, обозначенных как IGP (для разрешения 720p), Low (для 1080p), Medium (для 1440p до 4K) и High (для 4K и выше). Вот краткий обзор результатов:

• World of Tanks: Лучший CPU в IGP, Low, Medium, почти лучший в High
• Final Fantasy XV: Лучший CPU (все тесты: лучший/почти лучший)
• Shadow of War: Лучший CPU (все тесты: лучший/почти лучший)
• Civilization VI: Лучший CPU в IGP, немного отстал на 4K, почти лучший на 8K/16K
• Ashes Classic: Лучший CPU в IGP, Low, почти лучший at Medium, средний at 4K
• Strange Brigade DX12/Vulkan: Best CPU (все тесты: лучший/почти лучший)
• Grand Theft Auto V: Лучший CPU (все тесты: лучший/почти лучший)
• Far Cry 5: Best CPU (все тесты: лучший/почти лучший)
• Shadow of the Tomb Raider: (все тесты: почти лучший)
• F1 2018: Best CPU (все тесты: лучший/почти лучший)

Ни каких сомнений: почти во всех сценариях процессор был либо лучшим, либо одним из лучших в каждом тесте (за исключением Ashes на 4K). Intel действительно построила лучший в мире игровой процессор. Снова.

На тестировании процессора i9-9900K мы увидели крайне высокие показатели синтетических тестов, лучшие, чем у любого другого мейнстрим процессора. В некоторых наших real-world тестах, таких как загрузка приложений или веб-производительность, время от времени он проигрывал i7 и i5 из-за проблем одновременной многопоточности, поскольку эти тесты, как правило, лучше работают, когда потоки имеют доступ ко всем ресурсам ядра. А вот что касается лимитированных памятью тестов, процессоры с большим количеством ядер и потоков оказываются лучшей альтернативой.

Несмотря на отсутствие каких-либо конкретных инноваций для производительности процессоров, Intel наконец возродила тепловой интерфейс STIM, который последний раз использовалась в мейнстрим линейке во времена Sandy Bridge. Реализация STIM позволила Intel увеличить частоту новых процессоров. Этот туз кампания очень долго держала в рукаве, и многие зададутся вопросом, почему этот инструмент не был использован раньше.

Но в целом, благодаря увеличению частот и приросту ядер, три новых процессора 9-го поколения поднялись на вершину большинства наших тестов смешанной нагрузки. Таким образом, установлен новый стандарт «мастера на все руки» в портфеле Intel. Если пользователь использует переменную рабочую нагрузку и хочет больше производительности, то эти новые процессоры должны стать желанным приобретением.

Итак, теперь, если вы игрок, для которого цена не имеет значения, это процессор для вас. Но это не процессор для всех, если поднять вопрос стоимости и конкуренции.

В $ 488 SEP, плюс немного дороже в рознице, плюс накиньте $ 80- $ 120 на приличный кулер (а то и 200 долларов за систему жидкостного охлаждения), он будет вне конкуренции на системниках ценой около 1500 долларов, где производительность упирается в GPU. И всё же собственный i5-9600K от Intel обойдется более чем в два раза дешевле, а AMD R7 2700X выступает сильным конкурентом почти в каждом тесте — они более рентабельны, хоть и несколько отстают по производительности.

Ценовая пропасть отделила Core i9-9900K от конкурентов. Разумные вложения заканчиваются на 9700K, 9600K или 2700X. Для немногих избранных деньги не являются ограничением. Для остальных из нас, особенно при игре на 1440p и более высоких разрешениях, где GPU является узким местом, найдется много процессоров, которые хорошо справляются, и, заодно, потребляют поменьше энергии.

Обновление: Когда мы изначально разместили эту страницу, мы разместили результаты тестирования на материнке ASRock Z370. Позже мы обнаружили, что напряжение, подаваемое материнской платой, было заметно выше предполагаемого. В то время как на бенчмаркинг это не повлияло, мы переделали тесты мощности заново с использованием материнской платы MSI MPG Z390 Gaming Edge AC, и обновили обзор соответственно.

Спасибо, что остаетесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps до 1 января бесплатно при оплате на срок от полугода, заказать можно тут.

Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?