Letos na podzim (nejpozději asi v říjnu) Intel vydá procesory Raptor Lake neboli Core 13. generace pro desktop. Jde o docela očekávanou novou generaci – jednak zvýší počet malých jader (E-Core) na 16, takže hybridní koncepce bude mít příležitost ukázat, co u mí. Vedle toho ale tyto procesory budou přímými protivníkem 5nm procesorů Ryzen 7000 s architekturou Zen 4 od AMD. Na veřejnost se teď dostaly první předběžné testy výkonu.
Na internetu se objevily vzorky procesoru Raptor Lake v nejvýkonnější plné konfiguraci s 32 vlákny (8 velkých a 16 malých jader). Šlo o 65W vzorek, který proto začal být nazýván Core i9-13900, ale není to přesné. Zatím jde totiž o vzorek ES, který nemá finální parametry. Místo toho běží na poměrně nízkých frekvencích – maximum (i pro velká jádra) je jen 3,8 GHz. Toto CPU tudíž zatím nedává pohled na finální výkon, ale testy přesto nejsou nezajímavé.
Vzorek procesoru Raptor Lake (vlevo; zdroj: Expreview)Snímky CPU-Z potvrzují, že procesor opět nebude mít AVX-512, nestal se tedy nějaký zázrak a malá jádra stále AVX-512 nepodporují. Naopak je vidět, že procesor skutečně přešel na 2MB L2 cache pro velká jádra, zatímco Alder Lake (architektura Golden Cove) mělo 1,25MB L2 cache. Větší L2 cache mají ale také malá jádra E-Core. V Alder Lake používala 2MB L2 cache (sdílenou vždy jedním klastrem čtyř E-Core). Raptor Lake ale zvětší kapacitu na 4 MB pro jeden čtyřjádrový klastr.
Snímek CPU-Z pro ES vzorek Raptor Lake, srovnání s Core i9-12900K (zdroj: Expreview)Protože v procesoru budou čtyři, znamená to 4 × 4 MB L2 cache pro jádra E-Core. Tato kapacita byla architekturou Gracemont podporována od začátku, ale Intel to v Alder Lake nevyužil. Toto by mohlo o něco zlepšit IPC malých jader, stejně jako by větší L2 mohla zlepšit IPC velkých jader.
U L3 cache koncepčně nenastala změna, procesor má pořád prstencovou sběrnici, kde ke každému jádru přísluší blok 3 MB L3 cache (ovšem některé modely mohou část bloků mít vypnutou a poskytovat například 2,5 MB na jádro). Protože ale má CPU dva klastry E-Core navíc, přibyly na ringbusu dvě zastávky a tyto dva klastry E-Core dostaly každý své 3 MB. Proto bude mít Core i9-13900(K) již 36 MB L3 cache, zatímco i9-12900K má jen 30 MB. Narůstající počet zastávek na prstencové sběrnici může teoreticky zhoršovat škálování výkonu a latence, ale snad to nebude mít moc velký vliv.
Zatímco malá jádra mají pořád mít architekturu Gracemont, je možné, že velké jádro bude mít i nějaké další změny, které by mohly zvýšit IPC nad rámec toho, co přinese větší L2 cache. Jádro se totiž údajně už nejmenuje Golden Cove, ale Raptor Cove. Na druhou stranu, i u Tiger Lake Intel jádro přejmenoval (Willow Cove), ale proti Ice Lake se o moc vyšší IPC nekonalo. Raptor Lake ale může dělat funkční zlepšení jinde. Nedávná aktualizace nástroje XTU například odhalila, že by se v Raptor Lake měl objevit „Efficient Thermal Velocity Boost“, ale Thermal Velocity Boost by mělo být také možné používat při přetaktování, a to individuálně pro jednotlivá jádra.
První testy: lepší jen MT výkon, hry a IPC jsou horší
Tento vzorek se dostal do rukou čínskému webu Expreview, který na něm provedl řadu výkonnostních testů. Kvůli nízké frekvenci to ovšem bylo uděláno tak, že procesor byl srovnán s Core i9-12900K zamčeným na stejný takt 3,8 GHz. Měřil se tak vlastně jen rozdíl výkonu při stejné frekvenci a případně přínos dalších osmi malých jader (v mnohovláknových aplikacích). Tento čínský test zanalyzovaly weby WCCFtech a udělaly z výsledků tabulky, kde je docela přehledně vidět, co ES Raptor Lake předvedl.
Testy ukazují celkem zajímavý závěr. Výsledky ve hrách nedoznaly žádné zlepšení, naopak jsou prakticky všude zhoršení o jednociferná procenta. Toto nemusí být pro Raptor Lake definitivní. Zřejmě je to proto, že tento vzorek ES ještě není příliš zralý, případně není optimalizovaný firmware desky. Zejména výkon při práci s pamětí by asi mohl být horší, než bude ve finále. I tak ale stojí za pozornost, že očekávané zlepšení IPC architektury Raptor Cove není (zatím) vidět.
Benchmarky herního výkonu ES vzorku procesoru Intel Raptor Lake proti Alder Lake na stejné frekvenci z testu Expreview (zdroj: WCCFtech)V aplikačních testech už Raptor Lake na 3,8 GHz vykazuje zlepšení výkonu proti Core i9-12900K na stejném taktu. Vypadá to, že typicky jsou zlepšení okolo 20–25 % s několika výjimkami pod i nad. Ovšem to se bavíme o mnohovláknových aplikacích – toto zlepšení by tedy mělo být právě důsledek malých jader navíc – vzorek má 8+16 jader a 32 vláken, zatímco i9-12900K jen 8+8 (24 vláken).
Výsledky ES vzorku procesoru Intel Raptor Lake proti Alder Lake na stejné frekvenci z testu Expreview, aplikace (zdroj: VideoCardz)V tabulce od VideoCardz jsou červeně zvýrazněné testy, kde došlo k poklesu výkonu – a všechno jsou to jednovláknové aplikace (až na POV-Ray 3.7.1). Jednovláknový výkon tohoto vzorku Raptor Lake je o 6 až 11 % horší než u Alder Lake, ačkoliv by měl běžet na stejné frekvenci. Opět to asi můžeme přičíst nezralosti vzorku procesoru nebo platformy, byť jistě to vědět nelze. Možná to může být určité varování, abychom nečekali, že Redwood Cove/Raptor Lake nějak výrazně zvýší výkon na 1 MHz, vzhledem k tomu, že na ES vzorcích se to nikde nedokáže projevit. Nelze ale vyloučit, že se přece jen třeba nějaké 5% zlepšení povede a tento vzorek to neukazuje prostě proto, že jeho výkon je proti finálním čipům zredukovaný o větší faktor.
Finální procesory budou lepší. Otázka je o kolik
Raptor Lake je asi čtyři měsíce od vydání, takže bychom možná čekali, že by neměl mít takové problémy s výkonem – ostatně, AMD na ES vzorcích rovněž 4,5 měsíce před vydáním již pouštělo benchmarky na Computexu. Ovšem tento uniklý vzorek může být o dost starší, než co má Intel v rukou nyní, a jen nyní ho někdo vypustil do světa. Nízká frekvence tomu dost nasvědčuje.
I pokud ponecháme otázku IPC stranou (a budeme předpokládat, že se nezlepší, což ale není moc pravděpodobné), pořád nelze z těchto testů ještě hádat finální výkon. Raptor Lake má totiž výkon zlepšovat také tím, že bude mít vyšší takty. A zatím netušíme, jak vysoké by mohly být. Nabízí se například 5,5 GHz pro jednovláknové boosty, což (s Thermal Velocity Boostem) zvládá Core i9-12900KS. To je však speciální a asi extrémně „binovaná“ edice procesoru. Není zaručené, že se Intelu povede na 7nm procesu takty navýšit hodně výrazně.
Demo procesoru Intel Raptor Lake (zdroj: Intel, via VideoCardz)Podle oficiálních informací, které Intel prezentoval v únoru, má výkon procesorů Raptor Lake v jednovláknových úlohách být zlepšený „až o dvojciferná procenta“. Kombinací frekvencí, větší cache a dalších zlepšení IPC (a třeba také podpory rychlejších pamětí DDR4) by tedy mělo dojít k zvýšení jednovláknového výkonu o 10 % a víc, ovšem nemusí to zase být ve všech úlohách (vzhledem k onomu až). Na druhou stranu, Intel tuto předpověď uvedl víc jak půl roku před vydáním, takže by si také mohl nechávat nějakou rezervu.
Skok ve frekvencích?
Objevily se spekulace, že by Raptor Lake mohlo dosáhnout frekvence až na 6,0 GHz (možná zase u nějaké speciální edice 13900KS), ale to se zdá relativně nepravděpodobné. Použitý výrobní proces by na toto vyžadoval asi významná zlepšení přes to, že ho Intel stále nazývá Intel 7. To by spíš implikovalo, že je stejný jako u Alder Lake. Některé drby sice mají za to, že ve skutečnosti jde opravdu o takový vylepšený „plusový“ proces, ale asi je lepší to zatím brát s velkou rezervou. Frekvence 6,0 GHz (a asi i cokoliv nad 5,5–5,6 GHz) by byla dost překvapení.
