Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Core i9-10900K vydáno. Někdy překonává i 64jádrový Threadripper. Jenže spotřebou

Po dlouhém čekání se na svět dostala generace procesorů Intel Comet Lake-S, labutí píseň architektury Skylake. Podíváme se, jak si žhavá novinka od Intelu vede…

Začneme netradičně od konce - hodnotícím shrnutím. Core i9-10900K naplnilo dlouhodobá očekávání. Desetijádrová 14nm až 5,3GHz novinka Intelu v jednojádrové a herní zátěži často překonává high-endové produkty. Ať už jde o dosavadní modely Intelu, nebo nabídku AMD. To je gró Core i9-10900K.

Uživatel, pro kterého jde o jediný hodnotící prvek procesoru, si může gratulovat, protože byl právě vydán z jeho pohledu ideální produkt. Uživatel, který hodnotí i jiné aspekty, si alespoň procvičí musculi longus capitis a musculi longus colli. Tedy krční svalstvo, které má na starost kroucení hlavou.

Jednojádrovým výkonem totiž Core i9-10900K překonává stávající procesory, ale konkrétně jen o 3 % Core i9-9900KS, o 4 % Core i9-9900K a o 5 % Ryzen 9 3950X a o 8 % Ryzen 9 3900X:

Ve hrách je novinka 2 % nad Core i9-9900KS, 7-11 % nad Core i9-9900K (podle nastavení limitů spotřeby) a 13 % nad Ryzen 9 3900X:

Redakce ComputerBase ovšem přiznává, že část náskoku v grafech mohla jít na vrub rychlejšího úložiště, se kterým byla testována nová Core ix-10000. Z důvodu časové tísně nebylo možné vše přetestovat za stejných podmínek.

Druhou stranou mince je ovšem vícejádrový výkon:

V tom je Ryzen 9 3900X lepší o 13 %. Pokud Core i9-10900K vypneme limity doporučené Intelem, tedy omezení na 250 wattů (PL2), sníží se náskok Ryzen 9 3900X na 10 %.

Chování procesoru: PL1, PL2, tau a EWMA

Redakci webu ComputerBase ale zarazilo chování procesoru, kvůli kterému oslovila jak Intel, tak výrobce základních desek. Kupodivu se redakci zprvu nedostávalo ze strany Intelu kloudných odpovědí a základní informace získal od výrobců desek, později Intel poskytl nějaké starší materiály týkající se prvních generací procesorů „Bridge“ s tím, že základy řízení spotřeby fungují podobně, ale ne úplně stejně. Nakonec vyšlo najevo, že krom charakteristik jako TDP (limit PL1), PL2 a tau existuje ještě charakteristika označovaná jako EWMA (Exponentially Weighted Moving Average, exponenciálně vážený klouzavý průměr, typ exponenciálního vyrovnávání), která je pro každou generaci procesorů nastavená (také) poněkud jinak a významně ovlivňuje chování procesorového boostu.

V základu máme PL1 (odpovídající TDP, tedy 125 wattům), PL2 250 wattů a tau (časový limit) 56 sekund. Pokud spustíte nějakou zátěž, procesor si může zvýšit limit spotřeby z PL1 (125 wattů) na PL2 (250 wattů) po dobu 56 sekund, řekněme minuty. Až minuta uplyne, musí se procesor vrátit do limitu PL1 (125 wattů). To nám popisuje, jak se bude procesor chovat při první zátěži. Jenže jak to bude dál? Kdy může znovu vstoupit do limitu PL2?

To je vyhodnoceno s pomocí EWMA a celý systém lze zjednodušeně chápat jako určitý virtuální zásobník odpadního tepla. Ten má reflektovat reálnou vlastnost chladiče - jeho tepelnou kapacitu. Když je tedy poprvé nějaká zátěž spuštěna, je zásobník „prázdný“ a po uplynutí zhruba minutové zátěže v PL2 limitu je chápán jako „plný“. Po naplnění musí procesor snížit limit na maximální úroveň PL1. Pokud zátěž klesne pod limit PL1, ze zásobníku se bude odečítat a to adekvátně tomu, jak moc pod PL1 limit spotřeba klesla. V této fázi se předpokládá, že z chladiče odchází více tepla, než procesor v danou chvíli generuje. EWMA by mělo fungovat tak (alespoň u starších generací), že dokud není „zásobník“ prázdný, nebude vstup do PL2 znovu umožněn. Zdá se však, že přinejmenším s generací Comet Lake funguje trochu jinak a do PL2 limitu může procesor vstoupit kdykoli znovu a stačí k tomu, pokud je „virtuální tepelný zásobník“ vyprázdněn jen částečně. V takovém případě ale může v PL2 limitu setrvat jen do jeho naplnění, což bude méně než minutu (protože nebyl zcela prázdný).

Nejlepší bude ukázat si to na příkladu v testu Cinebench R20 spuštěném 3× periodicky za sebou jen se dvousekundovou přestávkou:

V grafu, který vyjadřuje průběh spotřeby v čase, vidíme, že si odpočinutý procesor nastavil PL2 limit (překonal limit PL1 nastavený na 125 wattů), do minuty provedl test Cinebench. Následuje krátký pokles spotřeby, pársekundová pauza a před cca 60. sekundou druhé spuštění. Procesor si opět nastavil PL2 limit, ale za pár sekund jej vyčerpal (virtuální zásobník odpadního tepla se za krátkou přestávku uvolnil jen částečně, po rozběhnutí druhého testu se rychle naplnil) a musel přejít do režimu PL1 (125 wattů), ve kterém test dokončil. Pak opět následovala několikasekundová pauza, ve které systém odečetl malou část naakumulovaného tepla, takže při třetím spuštění mohl opět přejít do PL2, ale protože se odečetla jen část tepla odpovídající několika sekundám, mohl opět v režimu PL2 zůstat jen pár sekund a třetí průběh opět dokončil v režimu PL1 (125 wattů). Takto by se situace opakovala, dokud by si procesor důkladně „neodpočinul“ a čítač odpadního tepla se nevyprázdnil (EWMA odpadního tepla nedosáhlo výchozí hodnoty).

V dalším grafu vidíme totéž, ale zachycena není spotřeba, ale takty, na kterých procesor běžel v důsledku limitů spotřeby. V režimu PL2 si procesor mohl dovolit nastavit 5 GHz, ovšem po přechodu do PL1 již jen 4,1-4,2 GHz. To samozřejmě má dopad na výkon. Zatímco v prvním průběhu, provedeném téměř komplet v PL2 režimu a při taktu přes 5 GHz, bylo dosaženo 6200-6400 bodů, při druhém (a třetím) průběhu, který už běžel skoro celý v PL1 režimu na 4,1-4,2 GHz, bylo dosaženo jen 5400 bodů.

Minutové překonání TDP tedy dává Intelu v testech o 15 % vyšší výkon, než jakého by procesor dosahoval v kontinuální zátěži. Což v reálném nasazení rendering je. V krátkých testech tak může Core i9-10900K vykazovat o 15 % vyšší výkon, než jakého by dosáhl při reálném nasazení. V samostatném grafu Cinebench se můžete podívat, na jakou výkonnostní příčku by se Core i9-10900K řadilo s výkonem 5400 bodů, kterých by dosahovalo v kontinuální zátěži, kdy nemůže překonávat TDP dvojnásobkem reálné spotřeby.

Spotřeba

Z výše popsaného je zřejmé, že procesor může dočasně dosahovat 250W spotřeby (pokud je limit PL2 aktivní - pokud ne, pak i více) a protože limit PL2 není nepřekročitelný, může ve špičkách dosahovat i vyšších hodnot než 250 wattů. Níže uvedený graf ukazuje spotřebu celé sestavy v zátěži (bez AVX). Všimněte si, že ať mají procesory Intelu limity vypnuté nebo zapnuté, spotřeba se nijak extrémně neliší:

V dalším grafu je čistě spotřeba procesoru podle HWiNFO při maximální zátěži v Prime95:

Všimněte si, že při zapnutých limitech se procesor chová nezvykle, nedochází ani k překročení PL1 (TDP), ovšem takt nepřesahuje ani 4 GHz. Po vypnutí limitů procesor boostuje, ovšem dosahuje spotřeby až 311 wattů. Spotřebu po vypnutí limitů můžeme chápat jako spotřebu, které může Core i9-10900K dosáhnout, pokud od něj vyžadujeme konstantní výkon na takové úrovni, jakou vykazuje v krátkodobých testech při standardních limitech PL1/PL2. Pozoruhodné je, že v tomto stavu může být špičková spotřeba 2× vyšší než u 16jádrového Ryzen 9 3950X a dokonce vyšší než u libovolného z existujících Threadripperů:

Intel ale Core i9-10900K propaguje jako herní procesor, tak se podívejme na herní spotřebu:

Graf z Assassin's Creed odráží spotřebu samotného procesoru při limitech nastavených tak, jak je doporučeno Intelem. Zpočátku spotřeba opakovaně překračuje 100 wattů, jednou vyleze ke 160 wattům. Později jsou špičky sporadické a 100 wattů je překonáno pouze jednou. Lze předpokládat, že v první minutě zátěže došlo na povolení limitu PL2, takže procesor mohl přesahovat TDP/PL1 limit 125 wattů, později již úřadoval EWMA odpadního tepla a procesor běžel v limitu TDP/PL1 125 wattů, byť je vidět, že čím déle zátěž běžela, tím více se spotřeba zvyšovala a blížila 80 wattům (pravděpodobně postupně rostla teplota procesoru a s teplotou stoupá dynamická leakage, tzn. spotřeba)

Cena a dostupnost

Pokud bychom zhodnotili výkon, který je aplikačně slabší než u Ryzen 9 3900X, ale herně vyšší, pak bychom (při zavření jednoho oka nad řízením spotřeby, které je optimalizovano pro výkon v testech, jimž může přidat až 15 % oproti výkonu v kontinuální zátěži, a zavřením druhého oka nad spotřebou) mohli konstatovat, že při doporučené ceně $488 je Core i9-10900K důstojnou konkurencí pro $499 Ryzen 9 3900X. Jenže se ukazuje, že doporučené ceny jsou jedna věc a reálné ceny druhá. Aby nedošlo k omylu, cenový rozpor se netýká jen českého trhu:

Česká republika (T. S. Bohemia):

  • Ryzen 9 3900X: 12 990 Kč
  • Core i9-10900K: 16 299 Kč  -> +25 %

Německo (podle ComputerBase):

  • Ryzen 9 3900X: €430
  • Core i9-10900K: €580 -> +35 %

Velká Británie (OCUK):

  • Ryzen 9 3900X: £439,99
  • Core i9-10900K: £529,99 -> +21 %
  • Core i9-10900K: £499,99 (předobjednávka na OEM verzi s neznámou dobou dodání)

USA (NewEgg):

  • Ryzen 9 3900X: $439
  • Core i9-10900K: $499 -> +14 %

V průměru různých zemí je tedy cena Core i9-10900K o téměř čtvrtinu vyšší než cena Ryzen 9 3900X a až na výjimky (OCUK) není procesor skladem. Některé obchody uvádějí dodání v pátek, jiné za týden. Podle ComputerBase, která oslovila několik německých dodavatelů, má být první dodávka omezená a reálnou dostupnost lze očekávat až v průběhu června.

Lze očekávat, že v retail segmentu nebude po procesoru velká poptávka, ale může se chytit v high-end sestavách, kde uživatel dostane ultimátní herní procesor vybavený z výroby vodním chladičem a nebude muset řešit chlazení, nebude řešit aplikační výkon ani oportunisticky nastavené řízení spotřeby - prostě koupí ultimátní herní sestavu - postavenou na Core i9-10900K - a víc se nebude starat.

Reálně však jde o nejslabší high-endový produkt Intelu od doby, co opustil architekturu NetBurst. Nejen, že nepřekonává konkurenční top-model, ale nepřekonává ani „top -1“ model, oproti němuž je výrazně dražší, výrazně náročnější na spotřebu a výrazně náročnější na chlazení. Nemluvě o dostupnosti a faktu, že srovnáváme s rok starými produkty konkurence, proti nimž bude Core i9-10900K stát jen menší část své éry.

Core i5-10600K

Nabízí se tak otázka: Nejsou mainstreamové modely výhodnější? Jak v čem. Šestijádrový 125W Core i5-10600K dokázal ve vícejádrových testech dorovnat 65W Ryzen 5 3600 (bez X), byť ve hrách si vede lépe a je asi 5 % nad Ryzen 9 3900X a na úrovni Core i7-9700. V průměru by to tedy byl konkurent pro 95W Ryzen 5 3600X. Jenže ten stojí od 5746 Kč a Core i5-10600K od 8437 Kč. Verze s neaktivní integrovanou grafikou Core i5-10600KF pak od 7889 Kč. Ovšem za 8290 Kč seženete osmijádrový Ryzen 7 3700X…

Poměrně zvláštní je, že testované Core i5-10600K nejsou nativně šestijádrové procesory, ale fyzicky desetijádra s vypnutými čtyřmi jádry (teprve Core i5-10600 bez K a nižší by měly být postavené na šestijádrovém křemíku). Testy webu Anandtech ukázaly, že tato konfigurace je méně výhodná: Interní sběrnice ring-bus nebyla stavena na propojení většího počtu jader (Intel s tím u architektury Skylake původně nepočítal) a každé další jádro navíc výrazně zvyšuje latence. U serverových procesorů to Intel řeší duální sběrnicí ring-bus, ale ta by stála křemík navíc a v konzumním segmentu by se nejspíš nevyplatila. Propast v průměrných vzájemných latencích jader se podle Anandtech navíc prohlubuje u modelů, které mají fyzicky více jader, ale některá vypnutá.

Vzájemné latence jader podle Anandtech pro Core i5-10600K

Nativní šestijádro nebo osmijádrový křemík se dvěma vypnutými jádry by z toho hlediska byl výhodnější než desetijádrový křemík s deaktivovanou čtveřicí jader - ring bus prochází kolem neaktivních jader a vzájemná latence jader sousedících přes vypnutý křemík je vyšší. Což může být jedním z důvodů, proč přes vysoké frekvence dosahuje Core i5-10600K ve vícejádrové zátěži pouze výkonu konzervativně taktovaného Ryzen 5 3600.

Dá se říct, že Core i5-10600K nabízí určitý posun oproti Core i7-9700. Nikoli ve výkonu, který se zdá být v průměru skoro stejný, ale v očekávané ceně o několik stokorun nižší a spotřebě o zhruba dvě desítky wattů nižší.

Je ale potřeba se rozhodovat podle konkrétního naměřeného výkonu a nikoli na základě očekávání podle taktovacích frekvencí. Zatímco Core i5-10600K dosahuje základního taktu 4,1 GHz, tedy o 11 % vyššího než nativně šestijádrové Core i7-8700K (3,7 GHz), průměrný vícejádrový výkon je oproti němu jen o 5 % vyšší (patrně v důsledku zmíněného navýšení latencí v souvislosti s nativně desetijádrovou konfigurací).

Zdroje: 

Diskuse ke článku Core i9-10900K vydáno. Někdy překonává i 64jádrový Threadripper. Jenže spotřebou

Sobota, 23 Květen 2020 - 21:01 | rathanuviel | Náhodou... "... s malým dopadem na výkon se...
Pátek, 22 Květen 2020 - 17:20 | David Ježek | Comet Lake je prostě blbej produkt. I Coffee Lake...
Pátek, 22 Květen 2020 - 14:05 | Tomas A | Ja teda hry neprogramujem, ale existuje niečo ako...
Pátek, 22 Květen 2020 - 08:44 | IT Joker | Dobře, akorát že „Core 10900K má takový výkon...
Pátek, 22 Květen 2020 - 07:35 | skaven | irony off :)
Čtvrtek, 21 Květen 2020 - 22:14 | Kardano | na cislach nic spane nie je. Su to koniec koncov...
Čtvrtek, 21 Květen 2020 - 22:06 | Kardano | Ja ti nevim kemo... ..chladim 3900X vzduchom a...
Čtvrtek, 21 Květen 2020 - 20:07 | ventYl | No, mozno :) lenze on potom vydealuje procesor za...
Čtvrtek, 21 Květen 2020 - 20:04 | ventYl | Ty to nechces chapat. Otocim tvoj argument tak,...
Čtvrtek, 21 Květen 2020 - 19:58 | ventYl | To moze byt iba ak zoberem a rozratam zataz tak,...

Zobrazit diskusi