Hlavní navigace

Vyšly testy Core i9-9900K, i7-9700K a i5-9600K. Jaká je pájka, OC, spotřeba a výkon?

20. 10. 2018

Sdílet

Zdroj: Intel

Už před dvěma týdny Intel odhalil nové procesory Coffee Lake Refersh pro desktop, které teď přicházejí na trh jako „Core 9. generace“ pro platformu LGA 1151. Věnovali jsme se jim v tomto článku (pokud vám tyto informace unikly, doporučujeme se k němu teď vrátit). Už předtím ale většina detailů unikla a tak byly známy parametry i to, že tato generace zvýší počet jader až na osm a přinese znovu pájený rozvaděč tepla pro nižší teploty a lepší přetaktování. Dnes vyšly i recenze a tak už konečně můžete poznat i reálný výkon v aplikacích a ve hrách nebo věci jako provozní vlastnosti.

Recenze procesorů mají z obvyklého seznamu PC Perspective, The Tech Report, AnandTech (9900K, 9700K i 9600K), Tom's Hardware nebo techPowerUp. Z německé oblasti pak ComputerBase. Na jeho testu jsou ovšem i pro neněmčináře zajímavé interaktivní grafy s větším počtem procesorů. Další takové má také třeba nizozemské Hardware.info. V recenzích se obvykle objevuje hlavně Core i9-9900K, které za vysoký výkon dostává ve většině testů zlatá a podobná ocenění. Nižší modely zůstaly poněkud ve stínu a testovány méně často.

Core i9-9900K má vysoký, ale hlavně univerzální výkon

Pro přiblížení výsledků v recenzích se můžete podívat na tyto grafy od ComputerBase. Jak můžete vidět, Core i9-9900K má výkon v aplikacích schopných škálovat na více vláken díky osmi jádrům velmi vysoký, dostalo se až mezi dvanáctijádrový Ryzen Threadripper 1920X a desetijádrové Core i9-7900X (v tomto kontextu tedy ani není jeho cena vůbec přemrštěná). Má být o 36 % rychlejší než Core i7-8700K a o 22 % rychlejší proti Ryzenu 7 2700X (v některých aplikacích méně, v jiných více, velký náskok je zejména v x265). Ten je však také levnější víc, než co činí rozdíl v rychlosti, i9-9900K ho tedy nepřekonalo v poměru cena/výkon.

Zprůměrované výkony nových CPU v aplikacích proti Core i7-8700K (Zdroj: ComputerBase) Zprůměrované výkony nových CPU v aplikacích proti Core i7-8700K (Zdroj: ComputerBase)

V hrách, kde se nevyužije osm jader, ale jen vyšší frekvence, už takové zisky nejsou, ovšem pokrok se stále dostavil. V testování her na rozlišení 1080p vyšlo i9-9900K stejnému webu v průměru o 8 % rychlejší než Core i7-8700K a o 26 % lepší než Ryzen 7 2700X.

Zprůměrované výkony nových CPU ve hrách proti Core i7-8700K (Zdroj: ComputerBase) Zprůměrované výkony nových CPU ve hrách proti Core i7-8700K (Zdroj: ComputerBase)

Co je třeba vypíchnout je, že i9-9900K má zároveň vysoký vícevláknový výkon, vysoký jednovláknový výkon i nejlepší výkon ve hrách, zatímco u Core i7-8700K excelovalo jen ve dvou z těchto třech disciplín. To z něj činí volbu obnášející jen málo kompromisů, byť za vyšší cenu. Ve vícevláknovém výkonu i9-9900K budou silně překonávat až třeba šestnáctijádra Threadripper nebo dvanáctijádrové a rychlejší čipy Skylake-X. Další slabinou by ještě mohla být slabší konektivita a jen dvoukanálový řadič pamětí oproti těmto highendovým CPU, což ale většinou není zásadní.

8C/8T je lepší než 6C/12T

Ani Core i7-9700K (s jen osmi vlákny, ale stále osmi jádry) si nevede špatně, v průměru je na úrovni Ryzenu 7 2700X. Proti Core i7-8700K má výkon o 10% lepší a je v průměru o 6 % pomalejší než Core i7-7820X na platformě X299. Herní výkon ComputerBase naměřil o 4 % lepší proti i7-8700K a o 22 % vyšší než s Ryzenem 7 2700X.

Parametry odemčených procesorů Coffee Lake Refresh generace 9000 Parametry odemčených procesorů Coffee Lake Refresh generace 9000

Šestijádro používá křemík z osmijader

Core i5-9600K by po stránce výkonu nemělo být zas tak odlišné od Core i5-8600K, jelikož se neměnily počty jader a vláken, jen frekvence. V aplikacích je novinka typicky rychlejší o 4–7 %, ve hrách pak o nulu až jednociferná procenta podle testu/hry. Ovšem pozor. Zdá se, že toto CPU nepoužívá stejný křemík jako i5-8600K, jak se čekalo. Intel pro ně soudě dle delidu využívá také částečně deaktivovaný osmijádrový křemík. Tím se asi vysvětluje, proč má i tento procesor opravené chyby Meltdown a Foreshadow, což by u starého křemíku nešlo. Opravený Meltdown v některých situacích zvýší výkon (protože nebude třeba softwarové obcházení v OS). Vidět je to zdá se například na WinRARu.

Větší čip by měl i přesto, že je zde použita pasta, zlepšovat chlazení díky tomu, že bude větší kontaktní plocha pro přenos tepla. Nicméně je pravděpodobné, že časem Intel vyrobí také opravenou revizi šetijader a začne je v těchto CPU osazovat. Pak výhoda lepšího chlazení odpadne.

Intel-cpu-procesor-Core-coffee-lake-refresh-1600

Přetaktování

Jelikož jde o odemčené procesory, asi většinu z vás budou zajímat limity přetaktování. Ty se přirozeně liší kus od kusu. Část webů (třeba PC Perspective, KitGuru) píše, že se s i9-9900K dostali jen na 5,0 GHz. A s vysokou teplotou, což mohl být limit. Jiné redakce ale uspěly s 5,1 GHz. Hodnotu 5,2 GHz již recenze typicky uvádějí jako nestabilní frekvenci, i když s některými čipy by asi měla být dosažitelná, pokud by se vyřešil problém s teplotou. Ta při přetaktování osmijader jde na 90°C.

S Core i7-9700K by zřejmě mělo být 5,2 GHz dosažitelnějších právě asi kvůli menšímu zahřívání. AnandTechu se na něm dokonce podařilo 5,3 GHz, ale jiné recenze se zastavily na 5,1 GHz. Tento model ovšem testovalo méně webů, takže je asi třeba počkat na více výsledků. Core i5-9600K má dle jednotlivých testů zřejmě také na takty mezi 5,0 a 5,2 GHz dle kusu.

Pájka pomáhá a chrání. I i5-9600K

Jak už nějakou dobu víme, přetaktování a provozním vlastnostem nových procesorů pomáhá nahrazení dlouhodobě kritizované teplovodivé pasty pod rozvaděčem tepla. Mají místo ní po dlouhé době (Intel používá pastu od roku 2012) opět pájku, což zlepšuje jejich teploty a tím zřejmě také možnosti OC. Proti předchozím neoficiálním informacím se ale ukázalo, že pájka je i v Core i5-9600K. Tedy nejen v osmijádrech, což určitě potěší ty z vás, kdo nechtějí v počítači utopit zas tolik tisíc.

Teploty Core i9-9900K se vzduchovým, all-in-one a custom vodním chlazením (Zdroj: TechSpot) Teploty Core i9-9900K se vzduchovým, all-in-one a custom vodním chlazením (Zdroj: TechSpot)
Teploty procesorů Coffee Lake a Coffee Lake Refresh mimo přetaktování, dle francouzského webu Le Comptoir du Hardware Teploty procesorů Coffee Lake a Coffee Lake Refresh mimo přetaktování se vzduchovým chladičem Noctua NH-U12S a okolní teplotou 25°C, dle francouzského webu Le Comptoir du Hardware. Teploty jsou proti jiným recenzím poměrně nízké, je pravděpodobné, že byly měřené mimo skříň

Tom's Hardware pro test jejího efektu nastavil Core i9-9900K a nedelidované Core i7-8700K coby vzorek procesoru s pastou na parametry vedoucí ke spotřebě asi 160 W. Při chlazení 20°C vodou dostal u i9-9900K teplotu 57°C a u i7-8700K 75°C. Tento rozdíl je sice poměrně vysoký, ale ne asi až tak, jak se čekalo. Přitom zde osmijádru ještě pomáhal jeden faktor – má o dvě jádra větší čip, takže plocha pro předávání tepla je významně větší – se stejně velkým čipem by rozdíl teplot musel být menší.

Teploty Coffee Lake (6 jader) a Coffee Lake Refresh (8 jader) při spotřebě 160 W (Zdroj: Tom'S Hardware) Teploty Coffee Lake (6 jader) a Coffee Lake Refresh (8 jader) při spotřebě 160 W (Zdroj: Tom'S Hardware)

Neoptimální pájení?

Někteří recenzenti se proto domnívají, že podoba pájeného spoje rozvaděče a čipu není u procesorů Coffee Lake Refresh úplně ideální. Na vině by možná mohla být tloušťka. Podle přetaktovávače Der8auera je mezi „deklem“ a křemíkem poměrně široká mezera s relativně tlustým polštářkem pasty. Také u pájených Coffee Lake Refresh je tedy zřejmě pájky silnější vrstva, než co má například AMD u Ryzenů. Delid proto vylepšuje teploty dále (podle Der8auera až o 8°C). Kvůli tomuto lehce za očekáváními zaostávajícímu efektu pájky zdá se úplně nevymře delidování. Bude ale složitější a také riskantnější, takže ho rozhodně nedoporučujeme. Zdá ale se, že delidovaná Core i9-9900K se budou dát koupit u některých prodejců.

Mimochodem, ve stejném videu se také dozvíte, že Intel učinil substrát procesorů tlustší (1,15 místo předchozích 0,87 mm) a silnější je i samotný čip (0,87 mm místo 0,42 mm). Procesory by proto měly být odolnější vůči ohýbání při přílišném utažení chladiče. Tlustší křemík ale podle testů o něco málo zhoršuje chlazení. Der8auer demonstroval určité snížení teploty obroušením čipu asi o čtvrtinu tloušťky (to je možné proto, že samotné integrované obvody jsou na jeho spodní straně). To je však už hodně drsný zásah, při kterém trochu vstávají vlasy na hlavě.

Změny tloušťky PCB a čipu u procesorů Coffee Lake Refresh (Zdroj: Der8auer) Změny tloušťky PCB a čipu u procesorů Coffee Lake Refresh (Zdroj: Der8auer)

95W TDP moc nereprezentuje realitu

Intel u procesorů Core i9-9900K a i7 9700K zachovává stejné 95W jako u minulých CPU (i7-8700K s šesti jádry, i7-7700K se čtyřmi). To by implikovalo, že spotřeba by mohla být stejná při mnohem vyšším výkonu. Je to však pravda jen v úlohách, které nevytíží všechna jádra – sem patří například hry. Web Tom's Hardware má detailní měření spotřeby samotného CPU a uvádí zhruba 13 W v nečinnosti (srovnatelné s předchozími Core i7) a 37,7 W v CADu používajícím jen jedno či pár jader. Při hraní Witchera 3 na přetočené GeForce GTX 1080 Ti v 1080p se CPU drží na 68,9 W, téměř stejně jako i7-8700K nebo i7-7700K. Dokonce i při přetočení na 5,0 GHz je spotřeba jen 73,1 W. Ovšem Assassin's Creed Origins byl schopen místy dosáhnout o 20 W více.

Jenže aplikace, které více jader využijí, TDP výrazně přelétnou a spotřeba je spíš podobná 140W Core i9-7900X. Pro Cinebench naměřil Tom's Hardware 137 W. Tento test škáluje dobře na mnoho vláken a používá SIMD instrukce. Ale jen 128bitové SSE-SSE4, takže ještě plně nevyčerpává topící potenciál výpočetních jednotek. Blender má dosahovat podobných 145 W. I některé pluginy pro Creo nebo SolidWorks se dostávají na 120 W. Skutečně zlá spotřeba je reprezentovaná Prime95 v režimu AVX (256bitové SIMD) a dostává se až na 204 W. To je stále u nepřetaktovaného CPU. A u procesoru ideálně chlazeného průmyslovou ledničkou udržující ve vodním okruhu teplotu kapaliny 20°C. Jak ještě uvidíte, toto spotřebu o něco zlepšuje.

Zdá se však, že za určitých okolností může procesor i9-9900K podobně „rozhicovat“ i reálná aplikace. AnandTech zjistil u nepřetaktovaného i9-9900K na 4,7 GHz spotřebu přes 200 W při vykreslování v POV-Ray (jde ale o údaj z interních čidel CPU, ne o nezávislé měření). Core i7-9700K bez HT ve stejné zátěži a také bez OC (běželo na 4,6 GHz) mělo podle něj odběr 158 W. AnandTech také udělal pěkný graf spotřeby podle počtu zatížených jader pro všechny tři nové procesory, který můžete vidět zde. Použitý POV-Ray je ovšem jednou z agresivních aplikací.

Aktualizováno:

Anandtech čísla o spotřebě, které jsme tu předtím uváděli, revidoval. Původní hodnoty jdoucí až za 200 W při renderingu byly zřejmě způsobeny základní deskou (ASRock Z370 Gaming i7). Ta procesoru dodávala velmi vysoké napětí, zřejmě až 1,47 V. Web publikoval nová měření na desce MSI MPG Z390 Gaming Edge AC, která nastavuje 1,25 V. A dostal o dost přijatelnější hodnoty, i když stále výrazně přesahující oficiální TDP: při zátěži POV-Ray 166 W s Core i9900K a 123 W s Core i7-9700K. Nahradili jsme i původní graf, v novém bohužel už není křivka spotřeby pro i5-9600K.

Spotřeby procesorů Coffee Lake Refresh podle počtu zatížených jader, aktualizováno (POV-Ray, zdroj: AnandTech) Spotřeby procesorů Coffee Lake Refresh podle počtu zatížených jader, aktualizováno (POV-Ray, zdroj: AnandTech)

Přetaktování bude potřebovat silný chladič

Při přetočení všech jader na 5,0 GHz byla jinak v předtím zmíněném testu Tom's Hardware spotřeba i9-9900K naměřena 250 W v Prime95, 198 W v Creo/SolidWorks, 232 W v Cinebench a 241 W v Blenderu. Recenzent k tomu uvádí, že při takovémto OC už procesor neutáhnou levnější vodníky s uzavřený okruhem. Ty by ale stále měly stačit na nepřetaktovaný režim (4,7GHz turbo pro všechna jádra), i když už si mohou sahat na své limity.

Exkurz: co znamená TDP?

Pro připomenutí: význam hodnoty udávané jako TDP je, že by tuto spotřebu (výdej tepla) CPU nemělo překročit na svých základních taktech. Turbo však do TDP není zahrnuto. Core i9-9900K tak ono 95W TDP garantuje jen na svém nízkém základním taktu 3,6 GHz, reálně ale běží až na nějakých 4,7 GHz, což je all-core turbo. Striktně vzato tak čip TDP nepřekračuje, jen má v turbu vyšší spotřebu než je TDP. V praxi by ale asi vzhledem k velkému rozdílu bylo dobré, pokud by firmy začaly nějak udávat i boostovou spotřebu (Ryzeny 2000 se chovají podobně). Byla by to o dost lepší informace pro výběr zdroje či chladiče.

Interně Intel definuje ještě různé limity spotřeby, například PL2, který udává „sustainable power“. Ovšem tuto hodnotu může změnit výrobce desky/počítače. Tento údaj tedy není ono „turbo TDP“, které by nás zajímalo. Zdá se, že některé desky v recenzích PL2 nastavují až třeba na 210 W (případ právě AnandTechu), což pak vede k tomu, že nechávají procesor vytočit na hodně vysoké spotřeby. Výkon je pak zákonitě také vyšší, což je zřejmě motivace těchto výrobců. PL2 by přitom podle některých zdrojů mělo být ve výchozím doporučení Intelu o dost nižší (a vícejádrový výkon tedy také). Zdá se, že se zde zopakuje situace s platformou X299, kde zátěžová spotřeba a výkon také může hodně fluktuovat podle použité základní desky. Pokud tedy budete v recenzích vidět výrazně rozdílné výsledky spotřeby, asi by za nimi měly být tyto rozdíly v limitech spotřeby nastavených deskami.

Intel-cpu-procesor-Core-i9-coffee-lake-refresh-lga1151-1600

MMF24

Pájka pomáhá držet na uzdě spotřebu

Pro zajímavost: proč se Intel po mnoha letech opět vydal cestou pájeného spoje, asi naznačuje další experiment webu Tom's Hardware. Jeho redaktoři otestovali onen běh Prime95 s AVX, který jak jsme již zmiňovali, převádí na teplo přes 200 W elektřiny. Při této spotřebě už měl vodník Corsair H110i s uzavřeným okruhem dost a teplota CPU se dostala na 90 stupňů. Průmyslové chlazení 20°C vodou (v praxi nerealistické) dokázalo proti tomu teplotu dostat na pouhých 63°C. Co je na tom ale zajímavé: S Corsairem a CPU na 90°C byla totiž naměřena výrazně vyšší spotřeba: 229 W. Oněch 204 W byla spotřeba s chlazenou vodou a čipem jen na 63°C. Při těchto teplotách a spotřebách už u CPU je znát negativní vliv vysoké teploty na spotřebu, začíná se lehce objevovat „thermal runaway“. Při vyšší teplotě se totiž umocňují ztráty únikem proudu.

Spotřeba Core i9-9900K v Prime 95 (AVX) při 90 a 63°C (Zdroj: Tom's Hardware) Spotřeba Core i9-9900K v Prime 95 (AVX) s různým chlazením při 90°C a 63°C (Zdroj: Tom's Hardware)

Ačkoliv tento experiment pracuje jen s účinností chlazení, měl by se dát vztáhnout i na účinek pájeného rozvaděče tepla oproti pastě. Při vysokých teplotách by horší odvod tepla pastou kromě teploty podle této indicie zhoršoval i spotřebu. A protože osmijádro Coffee Lake je ve svém výkonu primárně omezeno právě spotřebou, je pájka zřejmě součástí receptu na jeho vysoké frekvence, i když těžko říct, kolik MHz přesně přinesla navíc. Test Tom's Hardware s Prime95 je už extrém, takže v praxi by efekt obvykle byl menší, ale měl by obecně existovat. Překračování TDP v mnohavláknové zátěži by s pastou bylo asi ještě silnější. Intel tedy k návratu k pájení možná nebyl ani tak „přesvědčen“ zpětnou vazbou nadšenců, jak spíš dotlačen fyzikou.

Byl pro vás článek přínosný?