Обзор процессора Intel Core i7-9700K: Ryzen 7 уже не топ

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Для сравнения с Core i7-9700K мы взяли несколько процессоров, с которыми он должен конкурировать, исходя из его позиционирования. Безусловно, его главный оппонент это – старший процессор для платформы Socket AM4 Ryzen 7 2700X. Но кроме него в тестах приняли участие и старшие процессоры Core i7 двух предыдущих поколений, относящиеся к дизайнам Kaby Lake и Coffee Lake. Также на графики производительности мы поместили и результаты старшего брата Core i7-9700K – восьмиядерного процессора Core i9-9900K.

В конечном итоге список задействованных в тестировании комплектующих получился таким:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 7 2700X (Pinnacle Ridge, 8 ядер + SMT, 3,7-4,3 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9900K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер + HT, 3,6-5,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-9700K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер, 3,6-4,9 ГГц, 12 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-8700K (Coffee Lake, 6 ядер + HT, 3,7-4,7 ГГц, 12 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-7700K (Kaby Lake, 4 ядра + HT, 4,2-4,5 ГГц, 8 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: NZXT Kraken X72;
• Материнские платы:
  • ASUS ROG Crosshair VII Hero (Socket AM4, AMD X470);
  • ASUS ROG Maximus XI Hero (LGA 1151v2, Intel Z390);
  • ASUS ROG Maximus IX Hero (LGA 1151, Intel Z270).
• Память: 2 × 8 Гбайт DDR4-3200 SDRAM, 14-14-14-34 (G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (TU102, 1350/14000 МГц, 11 Гбайт GDDR6 352-бит).
• Дисковая подсистема: Samsung 960 PRO 1TB (MZ-V6P1T0BW).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise (v1803) Build 17137.1 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 18.10;
• Intel Chipset Driver 10.1.1.45;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.7.0.1017;
• NVIDIA GeForce 416.34 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• BAPCo SYSmark 2018 – тестирование в сценариях Productivity (офисная работа: обработка электронных таблиц, архивация и разархивация файлов, работа с PDF и тестовыми документами, электронная почта, установка и удаление программ, создание презентаций, оптическое распознавание просканированного документа), Creativity (работа над мультимедийным контентом — склейка панорам из нескольких изображений, создание HDR-фотографий, подготовка изображений к печати, импорт и эксперт фотографий, распознавание лиц на фото с применением ИИ-алгоритмов, перекодирование видео, подготовка видео к публикации в веб), Responsiveness (запуск «тяжёлых» программных пакетов, работа в браузере с большим числом открытых вкладок, установка и удаление программ, переключение между вкладками браузера и открытыми приложениями, запись набора документов в папку).
• Futuremark 3DMark Professional Edition 2.4.4264 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

Приложения:

• 7-zip 18.05 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 3,1 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe Photoshop CC 2018 19.1.3 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic СС 7.3 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 16-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Fujifilm X-T1.
• Adobe Premiere Pro CC 2018 12.1.0 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.79b – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
• Corona 1.3 – тестирование скорости рендеринга при помощи одноимённого рендерера. Измеряется скорость построения стандартной сцены BTR, используемой для измерения производительности.
• Microsoft Visual Studio 2017 (15.1) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• Stockfish 9 – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w»;
• V-Ray 3.57.01 – тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark;
• VeraCrypt 1.22.9 – тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование Kuznyechik-Serpent-Camellia.
• x264 r2851 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.
• x265 2.4+14 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется тот же видеофайл, что и в тесте скорости транскодирования кодером x264.

Игры:

• Ashes of Singularity. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality Profile = Extreme. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Quality Profile = Extreme.
• Assassin’s Creed: Origins. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra High. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra High.
• Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On.
• Kingdom Come: Deliverance. Разрешение 1920 × 1080: Overall Image Quality = Ultra High. Разрешение 3840 × 2160: Overall Image Quality = Ultra High.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = Off.
• The Witcher 3: Wild Hunt. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = Ultra, Postprocessing Preset = High. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Preset = Ultra, Postprocessing Preset = High.
• Total War: Warhammer II. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Quality = Ultra.
• Watch Dogs 2. Разрешение 1920 × 1080: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%. Разрешение 3840 × 2160: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.

⇡#Производительность в комплексных тестах

В этом разделе мы традиционно приводим результаты тестов, оценивающих производительность систем не в каких-то конкретных приложениях, а комплексно. Раньше с этой целью мы использовали бенчмарки компании UL (Futuremark), но в этот раз решили заменить PCMark на недавно выпущенный консорциумом Bapco тест SYSmark 2018. Этот тест хорош тем, что использует реальные сценарии работы пользователя в распространённых приложениях, список которых включает Acrobat Pro DC, Photoshop CC, Lightroom Classic CC, BowPad 2.3, CyberLink PowerDirector 15, FileZilla 3, Chrome 65, Excel 2016, OneNote 2016, Outlook 2016, PowerPoint 2016 и Word 2016.

Что же касается результата, то в SYSmark 2018 новый процессор Core i7-9700K проявляет себя очень достойно. Он на 10 процентов улучшает производительность прошлого массового флагмана, и на четверть опережает конкурирующий восьмиядерник компании AMD. Кроме того, в активе Core i7-9700K – близкая производительность с 488-долларовым Core i9-9900K: максимальный процессор в LGA 1151v2-исполнении опережает главного героя этой статьи всего на 2 процента.

Впрочем, справедливости ради нужно отметить, что в сценарии Creativity, где речь идёт о работе с цифровым мультимедийным контентом, картина несколько иная. В нём Core i7-9700K уступает Core i9-9900K по производительности на целых 8 процентов, а разрыв в быстродействии 300-долларовых восьмиядерников AMD и Intel сокращается до 18 процентов.

Не меньше внимания заслуживают и результаты 3DMark – бенчмарка, который оценивает теоретическую игровую производительность. Если ориентироваться на процессорную составляющую этого бенчмарка, то можно сделать вывод о том, что новый интеловский восьмиядерник Core i7-9700K заметно превосходит как Core i7-8700K, так и Ryzen 7 2700X, однако до той производительности, которую может предложить новый флагман, Core i9-9900K, ему всё же очень далеко.

⇡#Производительность в ресурсоёмких приложениях

Главный итог тестов в ресурсоёмких приложениях заключается в том, что преимущество нового старшего процессора семейства Core i7 над его предшественником невозможно подвергнуть сомнению. В целом, восьмиядерный Core i7-9700K без поддержки Hyper-Threading действительно в большинстве случаев оказывается быстрее, чем шестиядерный Core i7-8700K с виртуальной многопоточностью. Хотя, этот результат не единогласный. Среднее преимущество Core i7-9700K в производительности составляет порядка 5 процентов, но существуют ситуации, когда Core i7-8700K всё-таки быстрее. В число таких исключений в первую очередь попадает 3D-рендеринг, где технология Hyper-Threading по какой-то причине очень эффективна.

Второй вывод касается того, что между новыми интеловскими восьмиядерниками Core i7-9700K и Core i9-9900K существуют гигантский разрыв. Усреднённо представитель серии Core i9 быстрее где-то на 17 процентов, и это ставит Core i7-9700K в положение компромиссного решения для тех, кто не готов потратить на процессор порядка 500 долларов.

Впрочем, восьмиядерный и восьмипоточный Core i7-9700K в любом случае выглядит очень неплохо и как минимум не уступает флагманскому Socket AM4-процессору Ryzen 7 2700X, даже несмотря на то, что процессор AMD способен исполнять 16 потоков одновременно. Однако при этом стоит оговориться, что в задачах сугубо счётного характера (в первую очередь при 3D-рендеринге) Ryzen 7 2700X продолжает предлагать заметно лучшее соотношение производительности и цены, нежели Core i7-9700K.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шифрование:

Шахматы:

⇡#Производительность в играх

⇡#Тесты в разрешении FullHD

На этот раз процессоры Core девятого поколения позиционируются компанией Intel как идеальные решения для игр, и она обещает их обладателям «захватывающие впечатления» от производительности в популярных проектах. И в целом все такие заявления голословными назвать невозможно. Если сравнивать производительность систем на базе Core i7-8700K и Core i7-9700K в играх, то новый восьмиядерник действительно способен обеспечить более высокую частоту кадров.

Но что ещё интереснее, во многих случаях производительность Core i7-9700K близка к показателям Core i9-9900K, из чего следует вывод о том, что для современных игровых систем восьмиядерный процессор без Hyper-Threading – это не просто хорошее, но и возможно даже оптимальное решение.

При этом старший восьмиядерный процессор компании AMD, Ryzen 2700X на фоне Core i7-9700K смотрится не слишком уверенно. Его отставание в по кадровой частоте в разрешении 1920 × 1080 превышает 30-процентов, на что сложно закрыть глаза даже с учётом его более низкой стоимости.

⇡#Тесты в разрешении 4K

В 4K-разрешении различие между производительностью разных процессоров влияет на частоту кадров в меньшей степени. Здесь на видеокарту ложится гораздо более высокая нагрузка, и именно GPU, а не CPU выступает главным ограничивающим производительность барьером. Однако сказать, что флагманские процессоры разных типов в 4K работают одинаково, всё-таки сложно. Если различие в игровой производительности систем на базе Core i7-8700K, Core i7-9700K и Core i9-9900K прослеживается в достаточно слабой степени, то Core i7-7700K и Ryzen 7 2700X выглядят слабее остальных участников тестирования. Особенно это касается флагманского восьмиядерного процессора AMD, который по минимальной частоте кадров может отставать от Core i7-9700K на величину вплоть до 20 процентов.

⇡#Энергопотребление

Очевидно, что процессоры Core девятого поколения, относящиеся к сериям Core i9 и Core i7, то есть располагающие восемью вычислительными ядрами, должны потреблять больше электроэнергии, чем их шестиядерные и четырёхъядерные предшественники. Ведь никаких предпосылок для улучшения экономичности Coffee Lake Refresh нет: новинки выпускаются по той же самой 14++ нм технологии, что и их предшественники, и не имеют никаких изменений в микроархитектуре.

Однако увидеть возросшие аппетиты Core i7-9700K на практике просто так не получится. Дело в том, что при росте потребления свыше заложенных в тепловом пакете 95 Вт, процессор тут же динамически снижает свою частоту и напряжение. За счёт такого механизма новые интеловские LGA1151v2-процессоры в реальном использовании кажутся столь же экономичными, как и их предшественники. Это несложно проиллюстрировать фактическими данными.

Используемый нами в тестовой системе цифровой блок питания серии Thermaltake Toughpower DPS G позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На графиках ниже приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается.

Благодаря автоподстройке частоты в широких пределах потребление Core i7-9700K выглядит даже скромно. И это позволяет использовать с таким процессором как привычные системы охлаждения без боязни столкнуться с перегревом, так и материнские платы прошлого поколения, которые были спроектированы ещё тогда, когда никто ни о каких восьмиядерниках даже не думал. Однако нужно понимать, что в случае разгона эта идиллическая картина резко поменяется. О масштабах таких перемен мы подробно поговорим в следующем разделе.

⇡#Разгон

После того, как Core i7-9700K показал свою способность нагреваться до 90 градусов безо всякого разгона, с одним лишь включением Multi-Core Enhancements, совершенно очевидно, что взятия сколь-нибудь значительных частот ждать от него бесполезно. Да, Intel заменила неэффективный внутренний полимерный термоинтерфейс на припой, который должен облегчить снятие тепла с процессорного кристалла. Но правда заключается в том, что увидеть реальную пользу пайки теплораспределительной крышки к кристаллу смогут не все. Тут уж как повезёт.

В обзоре Core i9-9900K мы подробно остановились на том, что качество восьмиядерных полупроводниковых кристаллов Coffee Lake Refresh сильно различается. Среди экземпляров Coffee Lake Refresh встречаются как такие, температурный режим и тепловыделение которых действительно позволяет рассчитывать на какой-то разгон, так и те, которые еле-еле проходят тесты стабильности при простом включении Multi-Core Enhancements. Нам для этого обзора попался как раз неудачный пример: имеющийся экземпляр Core i7-9700K грелся до околокритических температур даже без всякого оверклокинга, а повышение напряжения V_CORE выше 1,2 В приводило к моментальной активации троттлинга в любом тесте стабильности, использующем AVX-инструкции.

В результате, ни о каких частотах «свыше 5,0 ГГц», которые обещали разные источники в преддверии анонса, не пришлось даже и мечтать. Максимальный результат, достигнутый в разгоне имеющегося у нас экземпляра Core i7-9700K – это 4,7 ГГц при увеличении напряжения питания CPU до 1,2 В.

В таком режиме нагрев уже вплотную приближался к критической величине в 100 градусов даже с применением жидкостного охлаждения NZXT Kraken X72, что не позволяло увеличивать напряжение. А установка более высокой частоты приводила к тому, что используемый нами тест стабильности Prime95 29.4 молниеносно выявлял ошибки.

Так что гарантию достижения 5,0 ГГц Core i7-9700K не даёт, хотя некоторые ресурсы и даже производители материнских плат пытаются убедить в обратном.

Учитывая сказанное, сразу после старта продаж мы бы посоветовали приобретать новые Coffee Lake Refresh с возможностью выбора экземпляра или хотя бы с гарантией последующего обмена, потому что «напороться» на неудачный экземпляр проще простого. В нашей лаборатории побывало в общей сложности четыре восьмиядерных процессора Core девятого поколения, и нормально разгонялся из них только один. Более того, нам известно о том, что плохоразгоняемые экземпляры процессоров попали в руки и некоторых других обзорщиков. То есть, проблема высокого тепловыделения у новых процессоров действительно существует. И в связи с этим хочется надеяться, что Intel сможет оперативно исправить ситуацию с таким разбросом рабочих параметров новых чипов. Для информации: образцы для тестирования, с которыми мы имели дело, были произведены в июне-июле этого года, на 26, 27 и 28 неделе.

Впрочем, даже в таких, казалось бы, фатальных случаях, кое-что из Core i7-9700K всё-таки можно выжать. Помочь в этом могут две важные настройки, имеющиеся в BIOS современных LGA1151v2-материнских плат: AVX Instruction Core Ratio Negative Offset – снижение множителя процессора при исполнении AVX-инструкций и Maximum CPU Core Temperature – изменение максимальной температуры, при которой у процессора срабатывает защита от перегрева и включается троттлинг.

Например, наш крайне неудачный экземпляр Core i7-9700K мог проходить тесты, не использующие AVX-инструкции, при частоте 5,0 ГГц и напряжении 1,3 В. Температуры при этом, правда, вплотную приближались к 100 градусам, но отодвинув максимальную температуру на 110-градусный предел, троттлинга мы избежали. Для того же, чтобы стабильность не терялась и в приложениях, где используются векторные инструкции, нам пришлось настроить снижение частоты процессора при активации AVX до 4,0 ГГц.

Такой комбинированный режим оказался вполне работоспособен и некоторых он, возможно, даже устроит. Правда, нужно иметь в виду, что число приложений, которые задействуют AVX-инструкции, постепенно увеличивается. И в это множество теперь входят даже некоторые новейшие игры. Свежие примеры: Kingdom Come: Deliverance и Assassin’s Creed Odyssey.

Для того, чтобы оценить, какой прирост производительности даёт разгон Core i7-9700K до 4,7 ГГц и комбинированный разгон до 5,0/4,0 ГГц, мы выполнили набор тестов, результаты которых приведены на диаграммах ниже.

В целом, разгон процессора до 4,7 ГГц даёт относительно небольшой прирост производительности относительно номинального режима: он укладывается в рамки 3–7 процентов в приложениях, а в играх зачастую не ощущается вообще. Что же касается разгона до 5,0 ГГц со снижением частоты при активации AVX, то этот режим может быть ограниченно интересен лишь в игровых системах, поскольку большинство ресурсоёмких приложений для создания и обработки контента уже пришли к использованию векторных инструкций. С играми же переход идёт не столь быстрыми темпами, хотя многие свежие проекты понемногу начинают пользоваться теми преимуществами в производительности, которые дают векторные операции из наборов AVX/AVX2 и FMA3.

⇡#Выводы

В девятом поколении массовых процессоров Core компания Intel не стала внедрять никаких улучшений в технологическом процессе и никак не поменяла базовую микроархитектуру. Вместо этого она вновь перекроила структуру своих процессоров, в результате чего Core i7-9700К, который пришёл на смену Core i7-8700K годичной давности, получил иную «ядерную» формулу. В итоге с сегодняшнего дня новейшие процессоры класса Core i7 для платформы LGA1151v2 будут предлагать восемь вычислительных ядер и смогут исполнять восемь потоков одновременно, в то время как в восьмом поколении члены семейства Core i7 имели шесть ядер, но с возможностью обработки двенадцати потоков.

Выросла ли за счёт этого производительность? Как показывают тесты, в большинстве случаев – да. В проигрыше остались лишь хорошо распараллеливаемые счётные задачи вроде рендеринга 3D-моделей или расчёта шахматных позиций. Но такие алгоритмы интересуют достаточно узкий круг пользователей, в то время как общеупотребительные приложения офисного, мультимедийного или игрового характера на восьмиядерном Core i7-9700K исполняются заметно быстрее. А это значит, что среднестатистические пользователи, включая в первую очередь геймеров, новым Core i7-9700К могут быть очень довольны.

Иными словами, при условии, что продаваться он будет по цене, близкой к рекомендованной производителем сумме в $374, Core i7-9700K имеет реальный шанс стать одним из самых востребованных массовых чипов благодаря хорошему сочетанию стоимости и быстродействия. Если Intel сможет контролировать розничные цены и обеспечит бесперебойные поставки, то Core i7-9700K способен также стать и очень грозным оружием против Ryzen 7 2700X, что в конечном итоге приведёт к традиционному противостоянию AMD и Intel в стиле «цена против производительности». Однако как в реальности будет складываться ситуация с доступностью новинки, и не затронет ли процессоры Core девятого поколения дефицит 14-нм продуктов, сейчас предположить невозможно.

Ещё один вопрос без ответа касается того, будут ли довольны произошедшим обновлением серии Core i7 оверклокеры, которые ждали выхода Coffee Lake Refresh с большим нетерпением. Формально в девятом поколении массовых чипов Intel возвратилась к использованию эффективного внутрипроцессорного термоинтерфейса на основе припоя. Однако первое знакомство с Core i7-9700K показывает, что никакого осязаемого выигрыша этот переход в действительности может и не дать. В частности, наш тестовый процессор продемонстрировал достаточно скромные способности к разгону, по которым его можно сопоставить с далеко не самым удачным в плане оверклокинга вариантом Core i7-8700K. Станет ли такое положение дел с частотным потенциалом для Core i7-9700K типичным, или в последующих партиях серийных процессоров Intel исправит эту проблему, мы тоже не знаем.

В итоге, впечатление о Core i7-9700K на данный момент складывается очень неопределённое. Безусловно, при обновлении каких-то совсем старых систем или при сборке новых компьютеров этот процессор можно рассматривать в качестве одного из возможных вариантов основы платформы. Но уверенно сказать, что Core i7-9700K – это действительно лучший выбор в своей весовой категории (или нет), можно будет лишь спустя некоторое время, когда ответы на повисшие в воздухе вопросы окончательно прояснятся.

Если вы еще не читали — еще один сегодняшний анонс Intel: Обзор процессора Intel Core i9-9900K: Like a Boss