Обзор и тестирование процессора Intel Core i7-8700K: 5 ГГц на 12 потоках?

Случайности не случайны. Прошлый год был юбилейным: исполнилосьсто лет Октябрьской революции. Компания Intel решила не оставаться в сторонеи на осенний период приготовила сюрприз: смена поколений не прошла по сценарию прошлых лет, когда мы наблюдали улучшенные реикарнации Sandy Bridge. Мы наблюдали самые настоящие процессорные войны -в ответ компании AMD, которая выпустила внастольный сегмент процессоров шести- и восьмиядерные процессоры AMD Ryzen, Intel делает самую смелую рокировку. На смену четырехъядерномуIntel Core i7-7700K поколения Kaby Lake приходит шестиядерныйIntel Core i7-8700K поколения Coffee Lake! Ранее таким количеством ядер мог похвастать серверный и HEDT-сегмент, теперь же двенадцать потоков реальны и для игровых компьютеров. Узнаем же, что нового нам принесло поколение Coffee Lake?

Знакомство с Intel CoffeeLake

Несмотря на наши заявления о революционности, ничего такого в архитектуреCoffee Lake нет. Вместо небольших изменений в количестве IPCкомпания Intel пошла путем увеличения количества вычислительных ядер. Вследствие этого произошла расстановка сил внутри одной линейки:

В месте четырех- и двухъядерных процессоров в Kaby Lake мы получаем смещение до шести ядер в верхнем сегменте и до четырех в среднем. Да, популярные Core i3 имеют теперь четыре физических ядра вместо четырех потоков, что естественно скажется на производительности.

Core i5 и i7помимо дополнительных двух ядерполучили заметные изменения в кеш-памяти. Улучшилась спецификация контроллера памяти,теперь он имеет официальную поддержкуJEDEC DDR4-2666.

Интегрированная графика перекочевала изKaby Lake Единственное, что претерпело изменения, так это название -UHD Graphics 630. К слову, это создало некоторые проблемы с работоспособностью интегрированной графики в Windows 7: драйвер просто невозможно найти, а решения отHD Graphics 630 несовместимы.

На данный момент список настольных процессоров Coffee Lake полностью сформирован и выглядит следующим образом:

Внимательные читатели заметят, что Core i7 и i5 используют технологию Turbo Boost версии 2.0, что компенсирует сниженные относительно Kaby Lake базовые частоты: например, Core i7-8700K при нагрузке на все ядра может работать на частоте 4.3 ГГц, а при однопоточных операциях она автоматически будет повышаться до 4.7 ГГц. Более того, до сих пор многие материнские платы имеют возможность фиксации максимальной частоты для всех ядер, что практически лишает разгон смысла. Платой за это будут повышенные потребление и температуры. Core i3 и Pentium имеют более высокие базовые частоты, но вот автоматического разгона лишены.

Главное же скрыто в ценовой политике. Несмотря на прирост ядер, стоимость флагмана в лицеIntel Core i7-8700K изменилась всего на $20. Это выноситокончательный вердикт отом, что про четырехъядерные процессоры в верхнем игровом сегменте стоит забыть.

О чипсете Intel Z370

Новому процессору - новый чипсет. Как ни грустно, ноIntel Z270 имел недолгий срок жизни. Ключи и количество контактов у процессоров Coffee Lake по сравнению с Kaby Lake не изменилось, но повлияло навозросшие требования к питанию шестиядерных процессоров: чипсеты Z170 и Z270 проектировались с расчетом максимум на 8 потоков (чего не скажешь поASUS ROG Maximus IX Apex), и повышение нагрузки на цепи питания могло повлечь к выходу плат из строя. Поэтому Coffee Lake требуют новый набор логики 300 серии и новых материнских плат, в которых вместо 128 контактов питания используется 146.

Отличий чипсета в функционалеот предшественника не так уж много, ничего революционного нет. Кого удивит нативная поддержка USB 3.1 Gen 2, если устройств, которые поддерживают такую скорость передачи, кот наплакал?

На данный момент спектр материнских плат 300 серии имеет большой выбор,компактные и бюджетные системы на 4 ядрах Intel стали реальностью.

Для тех, кто не желает расставаться с любимыми материнскими платами 100 и 200 серий, есть возможность модифицировать BIOS материнской платы и добиться стабильной работы четырехъядерных Core i3 поколения Coffee Lake. Данные случаи подтверждаются энтузиастами. С шестиядерными процессорами пока прогресса не наблюдается,сказывается технология Turbo Boost 2.0 и повышенное энергопотребление.

Интересным является запланированный на вторую половину 2018 года анонс чипсета intel Z390:

Все информационные утечки говорят о том, что помимо нативной поддержки беспроводных сетей появится возможность использования новых восьмиядерных процессоров поколения Coffee Lake, которые появятся в то же время. Второе полугодие обещает быть жарким на события!

Особенности работыIntel Core i7-8700K

Героем обзора станет текущий флагман семейства Coffee Lake -Intel Core i7-8700K. Это шестиядерный процессор для сокета 1151v2, имеющий поддержку технологииIntel Hyper-Threading и обладающий кеш-памятью L3 объемом 12 Мб. Если сравнивать рабочие частоты сIntel Core i7-7700K, то можно обратить внимание на снижение базовой частоты процессора до 3700 МГц. Однако, благодарятехнологии Turbo Boost 2.0 при соблюдении температурных и мощностных рамок частоты новинки оказываются выше или равны во всех рабочих режимах:

Если рассматривать конструктивные особенностиIntel Core i7-8700K, то найти внешние отличия спредшественником достаточно трудно: физически он совместим с 1151 первой версии, которым оснащались материнские платы с 100 и 200 набором логики.

Но вот требованиюпо питанию и продвижение чипсетов 300 версии не позволяют новинке иметь совместимость с материнскими платами для Skylake и Kaby lake. Случаев модификации BIOS с дальнейшим удачным запуском процессора на "старичках" мы не встречали: вероятно, что здесь влияют ограничения возможностей по подаче питания и наличие уIntel Core i7-8700K технологии арессивного ускорения, который не поддерживается старой логикой.

Рассмотрим сам режим работы процессора на заводских настройках материнской платы ASRock Z370 Taichi:

Даже с учетом использования инструкций AVX 2.0частота ядер не опускаетсяниже 4300 МГц при напряжении 1.216 В, что является впечатляющим результатам для шестиядерного процессора. Энергопотребление не превысило 163 Вт. Температуры ядер при этом не поднимались выше80°C.

Стоит понимать, что такой температурный режим и энергопотребление в повседневных задачах, не задействующих блоки AVX, будут совершенно другими.

А вот с разгоном всё выглядит не столь радужно: даже небольшое повышение приближало температуру процессора к критической отметке.

При напряжении 1.28 В процессор удалось разогнать до частоты 4800 МГц без смещения множителя для операций с использованием AVX. Но уже на данной частоте в LinX 0.9.2 температура ядер достигала 97°C, а потребление по показаниям материнской платы превышало 200 Вт! Столь высокие показания температуры при использовании производительной системы охлажденияThermaltake Pacific RL360 Water Cooling Kit легко объяснимы: компания Intel продолжает использовать между кристаллом процессора и теплоотводящей крышкой термоинтерфейс собственной разработки, который имеет плохую по сравнению с припоем теплопроводимость. Учитывая, что площадь кристалла увеличилась лишь на 24 мм²по сравнению с Intel Core i7-7700K, а количество ядер увеличилось на 50%, такие ограничения разгона выглядят закономерными. Однако результат всё равно впечатляет на фоне предшественника: покорение тех самых 5 ГГц без процесса скальпирования ему было не так легко.

Очень порадовал контроллер памяти процессора. Всовокупности с разгоном кольцевой шины мы смогли увеличить частоту памяти до 4000 МГц при достаточно низких таймингах, что привело к существенному росту пропускной способности и снижению задержек.

В игровых приложениях и бенчмарках, не использующих инструкции AVX 2.0, герой обзора уверенно держался на отметке 5 ГГц при напряжении 1.28 В.Температуры редко превышали 80°C, но всё равно находились выше психологической отметки. Учитывая, что данный процессор в качестве тестового образца нам будет служить еще долго, мы решили провести процедуру скальпирования и нанесения жидкого металла под крышку. Ну что же, приступим.

Скальпирование и разгон

Учитывая то, что скальпирование процессоров популярно уже много лет, средств и методов для него придумано немало. Мы же решили использовать недорогой делидер из Поднебесной. Его принцип действия основан на методе сдвига крышки.

Сам процесс прост, однако из-за небольшой толщины текстолита подложки мы прибегли к мерам предосторожности: края процессора были защищены изолентой, а в процессе непосредственного сдвига менялось его направление путем поворота процессора на 180°.

Эффект не заставляет долго ждать. Вы почувствуете, как крышка сдвинулась, останется лишь отделить ее.

Термоинтерфейс под крышкойвопреки ожиданиямоказался достаточно жидким и похожим на состав термопастыArctic MX-2. Его, как и герметик, аккуратно удаляем с процессора и крышки:

Несмотря на то, что рядом с кристаллом нет конденсаторов и резисторов, наносить жидкий металл стоит аккуратно: попадание на диагностические отверстия может дорого вам обойтись.

В качестве замены термоинтерфейса мы использовалиCoollaboratory Liquid PRO.

Далее склеиваем крышку и подложку автомобильным герметиком, выдерживающим высокие температуры. Вставляем процессор в сокет, зажимаем и даем ему высохнуть в течении суток. Это не значит, что в этот период нельзя пользоваться процессором - просто не стоит его доставать из гнезда.

И так, как же повлияла замена термоинтерфеса на конечный результат? Судите сами: при разгоне процессора до 5 ГГц при напряжении 1.296 В температура процессора не превысила и 80°C, когда ранее на 4.8 ГГц он был на грани троттлинга.

Если перевести в абсолютные величины, то в одних и тех же сценариях (за исключением бездействия) в зависимости от энергопотребления процессора максимальныетемпературы снизились от 15 до 30°!

Тестовый стенд

• Материнская плата:ASRock Z370 Taichi (версия BIOS 1.80);
• Процессор:Intel Core i7-8700K;
• Система охлаждения:Thermaltake Pacific RL360 Water Cooling Kit;
• Термоинтерфейс: Gelid GC-Extreme;
• Оперативная память: 2 х 8 Гбайт G.Skill Trident Z RGB 3600 МГц (F4-3600C16D-16GTZR, 4000 МГц, 16-16-16-36 CR2, singlerank Samsung B-Die);
• Видеокарта:ASUS ROG GeForce GTX 1080 Ti Strix OC;
• Блок питания:be quiet! Straight Power 11 мощностью 850 Ватт;
• Системный накопитель:INTEL 760p Series SSDPEKKW256G8XTобъемом 256 Гбайт;
• Корпус: Thermaltake Core P5TG.

Программное обеспечение:

• Операционная система: Windows 10 x64 «Профессиональная» со всеми текущими обновлениями с Windows Update;
• Драйвер видеокарт: Nvidia GeForce Game Ready Driver WHQL 3.

Синтетические тесты

Первая часть тестирования - это сравнение производительностиIntel Core i7-8700K на заводских настройках и в комбинированном разгоне. Внашем случае он составил 5000 МГц для частоты ядер, 4700 МГц - для частоты кольцевой шины и 4000 МГц - при первичных таймингах 16-16-16-32 CR2 для оперативной памяти.

Тест кеша и памяти в AIDA64 показал значительные изменения в пропускной способности памяти: увеличения чтения, записи и копирования стали возрослина 90%.

При этом задержка уменьшилась на 54%.

При рендере в приложении Blender зависимость производительности откомбинированного разгона наблюдается менее заметно: увеличение производительности составило 27%.

В Cinebench R15 многопоточная и одноядерная производительность в наименьшей мере зависят от пропускной способности памяти. Прирост составил всего 16.5 и 11%.

В тесте физики Firestrike Ultra схожая ситуация: менее 15% и еле заметная зависимость от ПСП.

В достаточно новом Time Spy, в основе которого лежит API DirectX 12, зависимость от частоты и таймингов памяти прослеживается более явно: разгон дает дополнительные 27.3%.

Некогда популярный Geekbench 3, который до сих пор входит в список основных дисциплин на HWBot: прирост производительности составил 22% в нагрузке на одно ядро и 19.5% в многопоточном режиме.

Комплект тестовых приложенийSiSoftware Sandra повторяет результаты AIDA64. Пропускная способность памяти увеличилась на 86.7%, задержка уменьшилась на 53.2%.

Результаты рендера в V-ray похожи на Blender: прирост 16% относится в большей мере к повышению тактовой частоты ядер.

Игровая производительность

Приложения - приложениями, но герой нашего обзора - это, в первую очередь, передовой игровой процессор, имеющий наибольшую производительность на ядро и 12 потоков, которые являются на данный момент оптимальным выбором для геймерского сета. Поэтому следующее сравнение направлено на определение игровой производительности в современных (и не очень) играх.

Настройки в игровых приложениях выставлялись на максимальные значения (за исключением игрового сглаживания и масштабирования рендеринга), разрешение - 720P.

Assassin's Creed Origin отлично утилизирует мощности процессора;во встроенном тестовом приложении все 12 потоков активно используются. Комплексный разгон оперативной памяти и процессора позволяет добиться невероятных 44.2% прироста производительности. Вот вам и ответ на вопрос, нужна ли быстрая память и разгон Coffee Lake?

Конечно, это актуально для обладателей мониторовс высокой частотой развертки и людей, играющих без вертикальной синхронизации. С другой стороны,это показывает, что у процессора есть запас на будущее, который реализуется разгоном.

Counter-Strike: Global Offensive, несмотря на свой возраст, пользуется большой популярностью -киберспортивные дисциплины привлекают широкую аудиторию разных полов и возрастов.

Даже без разгонаIntel Core i7-8700K показывает отличные результаты. Объясняется это высокой производительностью на ядро и небольшими задержками. Разгон при этом добавляет всего 14.5% к без того высокой кадровой частоте.

В Deus Ex: Mankind Divided практически всё время упирается в возможности видеокарты. Несмотря на это, разгон процессора позволяет получить дополнительные 13.4% к производительности. Бесплатными не назовем, а вот приятными - вполне.

В Far Cry 5по традиции серии,использующей разные модификации одного и того же игрового "движка", всё упирается в производительность на ядро. Разгон ядер и оперативной памяти делают своё дело: прирост составляет фантастические40%.

Вы всё еще задаетесь вопросом, стоит ли разгонять процессор? Тогда перейдем к Grand Theft Auto V, которая в текущем году отпразднует свой пятилетний юбилей.

Прирост 38,3% говорит о любви игрыквысокой ПСП и низким задержкам.

Следующей осенью выходит продолжение серии игр о прекрасной Ларе Крофт. Пока же мы изучим производительность в прошлой игре, завоевавшей любовь, как фанатов серии, так и просто любителей интесного (ли?) сюжета и красивой картинки:

Практически 46% прироста производительности! Да, в данном случае кадровая частота ушла далеко за 200, когда игре данное значение ни к чему. Но это раскрывает общие тенденции современного игростроя.

Tom Clancy'sGhost Recon Wildlands очень сильно утилизирует видеокарту даже в разрешении 720P: основной упор в игре идет именно в нее. Тем не менее, даже в данном случае мы имеем повышение производительности на 5.4%.

Не так давно популярная многопользовательская игра World of Tanks перешла на новый игровой движок. В нем утилизация процессорных мощностей производится более оптимально,упора в однопоточную производительность не наблюдается.

Повышение производительности на 24% выглядит блекло на фоне предыдущих результатов.

Сравнение с AMD Ryzen 7 2700X

Не так давно компания AMD представила обновление линеек настольных процессоров Ryzen 5 и 7, в основе которых лежит обновленная архитектура Zen+. Если учесть то, что ценовая политика AMD Ryzen 7 2700X близка к таковой угероятекущего обзора, то сравнить их в том же перечне приложений мы просто обязаны.

Тестовый стенд с процессором AMD выглядел следующим образом:

• ASUS CROSSHAIR VII HERO (BIOS 0505);
• Ryzen R7 2700X в разгоне до 4350 МГц при напряжении 1.42 В;
• KFA2 Hall of Fame 2x8 Гб DDR4-3466 МГц 14-15-14-14-28 CR1;
• EK-XLC Predator 240;
• Goodram Iridium Pro 240 GB;
• Corsair RM1000i;
• Thermaltake View 31 TG;

Контроллер памяти Coffee Lake оптимизирован для работы с высокочастотной памятью, однако на AMD результаты более приближены к теоретическому максимуму DDR4. В таких условиях преобладание Intel Core i7-8700K варьируется от 11 до 21%.

Модульная структура Ryzen идет не на руку задержкам,разница достигает практически 60%.

В условиях рендера дополнительные 4 потока доминируют над высокой частотой ядер,но разница составляет всего 12%.

Логичное продолжение истории Blender находим в Cinebench R15. Воднопоточной производительности Intel Core i7-8700K оказывается вне конкуренции, но в многопоточной проигрывает на 18%.

Физические тесты комплекса приложений 3DMark в одном случае уравнивают процессоры, во втором - дают небольшое преимущество восьмиядерному Ryzen 7.

Geekbench 3 соблюдает традиции, но уменьшает градации IPC между конкурентами: 12.6% - в однопотоке и 21.6% - в нагрузке на все ядра.

Несмотря на более высокую частоту памяти у Intel Core i7-8700K, лучшая утилизация ресурсов играет на руку AMD. Пропускная способность памяти оказывается на 5.5% выше, а вот кольцевая шина делает своё дело, продвигая i7-8700K в лидеры на 5%.

Два CCX, объединенные шинойInfinity Fabric, в режиме полного доступа усложняют обмен данными между ядрами. Здесь превосходство героя обзора достигает 154%.

Учитывая, что многие игры не имеют оптимизаций под работу с процессорами AMD, столь высокие задержки могут сыграть злую шутку.

Перейдем непосредственно к играм. Если посмотреть на ситуацию с оценкой результатов прироста производительности на Intel Core i7-8700K от разгона, то можно увидеть закономерность. В играх, где увеличение пропускной способности памяти и IPC давало большой скачок кадровой частоты, герой обзора серьезно преобладает над AMD Ryzen 7 2700X:

А вот в играх с оптимизацией под многопоток и с упором в графическую составляющую ситуация изменяется. Разница в производительности менее существенна, но i7-8700K всё остается лучшим игровым решением.

Заключение

Лень - двигатель прогресса? Если на такие философские темы можно спорить годами, то после тестированияIntel Core i7-8700K можно сказать только одно: на процессорном рынке действительно серьезные изменения происходят в результате жесткой конкуренции. Сначала мы наблюдали появление линейки IntelCore i9 (например, i9-7900X), которая в дальнейшемсоставилажесткую конкуренцию процессорамAMD Ryzen Threadripper, предлагая даже большее количество ядер, чем Threadripper 1950X, но за большие деньги. Затем появилась обновленная серия Coffee Lake, где наблюдался прогресс в духе "больше ядер за те же деньги". С героем обзоратак и произошло: замена i7-7700K получилась производительнее по всем фронтам, оставляя за собой лидерство как в IPC, так и в многопоточной нагрузке. Да, это действительно самый значимыйпрорыв для компании за последние 7 лет. Наращивание процессорных ядер и оптимизация контроллера памяти позволилиполучить, пожалуй, лучшее игровое решение на данный момент. При этом на месте остался и разгон: получить 4.7 ГГц по всем ядрам доступно большинству процессоров даже с использованием инструкций AVX, а наличие смещения множителя в зависимости от использования данных операций позволяет поднять множитель еще на одну-две ступени без потери стабильности и выхода за температурные рамки.

Не обошлось и без неприятных моментов: несмотря на то, что наборы 200 логики появились только в первой четверти 2017 года, совместимости с новинкой они не имеют. Играет свою роль и использование полимерного термоинтерфейса под крышкой процессора: это серьезно ограничивает разгон и увеличивает рабочие температуры ядер. С другой стороны, если вы не боитесь данных нюансов, то можете смело рассматривать этотпроцессор, как лучшее игровое решение. Если еще думаете о том, нужен ли вам разгон ядер и оперативной памяти, и не лучше ли купить материнскую плату H310 и процессор i7-8700, то еще раз посмотрите на результаты выше с поправкой на установленную частоту памяти: процессоры i5 и i7 поддерживают стандарт JEDEC 2666 МГц. И учтите, что скальпирование процессора вы делаете на свой страх и риск, рискуя лишиться гарантии.

Достоинства:

• Высокое количество исполняемых инструкций за такт;
• Шесть полноценных ядер;
• ПоддержкаHyper-Threading;
• Кеш третьего уровня объемом 12 Мб;
• Кольцевая шина, способстующая минимизации задержек между ядрами;
• Улучшенный контроллер памяти, позволяющий добиваться частот выше 4000 МГц с низкими таймингами;
• Процессорные ядра склонны к разгону;
• Наличие встроенного видеоядра.

Недостатки:

• Совместимость только с 300 набором логики;
• Использование полимерного термоинтерфейса под крышкой процессора;
• Тонкий текстолит.