Z recenzí Skylake-X: vysoký výkon, špatná spotřeba a teploty. Jak je to s OC a s AVX-512

20. 6. 2017

Sdílet

 Autor: Redakce

Včera po prvních únicích během víkendu padlo NDA na novou highendovou platformu X299 od Intelu a s ní i na procesory Kaby Lake-X a Skylake-X. Začaly tím už jejich předobjednávky – po nichž by fyzická dostupnost měla následovat od příštího týdne – a zejména díky tomu vyšly první recenze modelů s čtyřmi až deseti jádry (vyšší Intel uvede až v srpnu a říjnu). Spolu s testy se k procesorům a jejich platformě vynořila i řada dalších informací, které při odhalení nebyly známé, a tak se na ně teď podíváme.  

Recenze

Ze zahraničních webů přinesl recenzi již The Tech Report, PC Perspective, Tom's Hardware většinou s desetijádrem Core i9-7900X, převážná většina vzorků zaslaných Intelem bylo toto CPU. AnandTech má však benchmarky pro desetijádro, osmijádro a šestijádro. Kaby Lake-X, konkrétně Core i7-7740K je vzácnější, ale recenzi uvedl třeba kanadský HardwareCanucks. Počet testů není příliš vysoký, což je možná doklad na poměry Intelu poněkud spěšného uvedení.

Intel Skylake-X a Kaby Lake-X, LGA 2066
 Model Jádra HT  Takt CPU Turbo Turbo 3.0 L3 TDP PCIe
Core i9-7900X 10 Ano 3,3 GHz 4,3 GHz 4,5 GHz 13,75 MB 140 W ×44
Core i7-7820X 8 Ano 3,6 GHz 4,3 GHz 4,5 GHz 11 MB 140 W ×28
Core i7-7800X 6 Ano 3,5 GHz 4,0 GHz Ne 8,25 MB 140 W ×28
Core i7-7740K 4 Ano 4,3 GHz 4,5 GHz Ne 8 MB 112 W ×16
Core i5-7640K 4 Ne 4,0 GHz 4,2 GHz Ne 6 MB 112 W ×16

 

Verdikt si raději udělejte sami, nicméně v krátkosti lze říci, že jednotlivé modely Skylake-X nabízejí velmi vysoký vícevláknový výkon. Základní takty sice nemají o mnoho výš než Broadwell-E, ale údajně by měly běžet se 4,0GHz turbem na všech jádrech, díky čemuž většinou dosáhnou výkon o poznání vyšší než Ryzeny (nebo Broadwelly-E) se stejným počtem jader. Ovšem kromě značně vyšší ceny to vykupují také podstatně vyšší spotřebou. Efektivita (výkon v přepočtu na 1 W) není proti Ryzenům nebo i Broadwellu-E lepší, na rozdíl od absolutního výkonu. Výhodou je, že díky Turbu 3.0 na dvou jádrech má například i Core i9-7900X podobný jednovláknový výkon jako i7-7700K. Zdá se však, že platforma je při uvedení poněkud nedotažená, s nezralými BIOSy desek a nečekanými propady výkonu ve hrách, které zřejmě budou potřebovat určité ladění. Jako CPU pro aplikační software je ale Skylake-X velmi dobré, pokud nevadí, že nárůst výkonu provází stejný či ještě vyšší procentuální nárůst spotřeby.

s-intel-core-x-series-processor-family-i9-skylake-x-lga-2066Přetaktování a teploty

Přetaktování Core i9-7900X dokáže podle testů relativně snadno dosáhnout na 4,5 až 4,6 GHz na všech jádrech (ovšem ne nutně se stabilitou v Prime95). Nemělo by jít o strop, protože recenzenti bývají ve zkoušení limitů opatrní, zejména po odstranění rozvaděče by asi mohla být realistická přetaktování běžně i 4,7–4,8 GHz. Vyšší frekvence ovšem dovoluje Kaby Lake-X. U i7-7740K lze údajně čekat 5,0 GHz, se štěstím i s relativně mírným napětím. Podle Intelu potřebují nejlepší vzorky pro 5 GHz napětí 1,205 V a ty nejhorší 1,341 V. Poměrně běžně má být s vyššími napětími dosažitelných i 5,1 nebo 5,2 GHz se šťastlivými čipy.

Problémem jsou ale teploty, které patrně kvůli použití teplovodivé pasty vystoupají při zátěži všech jader docela vysoko už na základních taktech. Dokonce i oficiální průvodce pro recenzenty uvádí jako referenční čísla pro vzduchové chladiče 93°C v zátěži pro i9-7900X a 87°C pro Core i7-7740K (což je zarážející, jelikož jde jen o čtyřjádro). Při použití vodníka Cooler Master Liquid 240 (tedy s 240mm readiátorem a dvěma ventilátory) uvádí Intel teploty 85°C a 84°C. Jde o údaje pro Prime95, výpočty „Small FFTs“, ve které zdá se oba čipy mají enormní spotřebu (překračující TDP).

Referenční teploty Core i7-7740X z manuálu Intelu. Zelená = vzduchový chladič, červená = Cooler Master Liquid 240, modrá = Corsair H110 (Zdroj: VideoCardz) Referenční teploty Core i7-7740X z manuálu Intelu. Zelená = vzduchový chladič, červená = Cooler Master Liquid 240, modrá = Corsair H110 (Zdroj: VideoCardz)
Referenční teploty Core i9-7900X z manuálu Intelu. Zelená = vzduchový chladič, červená = Cooler Master Liquid 240, modrá = Corsair H110 (Zdroj: VideoCardz) Referenční teploty Core i9-7900X z manuálu Intelu. Zelená = vzduchový chladič, červená = Cooler Master Liquid 240, modrá = Corsair H110 (Zdroj: VideoCardz)

V jiných zátěžích (Cinebench, x264) má být „stock“ spotřeba podle Intelu o výrazně lepší. Tyto vysoké teploty ale budou překážkou pro přetaktování, kdy se CPU dostávají do pásma 90–100°C. Intel údajně v průvodci pro Kaby Lake-X doporučuje vodní chladiče, pokud je přetaktováno, a pro Skylake-X je dokonce vodník doporučen i na základních taktech. Podle nezávislých testů ale možná u Core i9-7900X problémy s teplotou budou i větší, než co uvádí Intel (bohužel ale většina recenzí grafy teplot postrádá). Recenzent z webu Tom's Hardware dokonce šel tak daleko, že dle něj „o vzduchovém chlazení nemůže být řeč a dokonce i vodníky s uzavřeným okruhem se při taktování nedostanou daleko“. Nicméně tato redakce měla dle měření v Prime95 výrazně žravý vzorek.

PC Perspective přetaktoval pomocí chladiče Corsair H100i GTX na 4,6 GHz. Teplota byla přes 90°C s výkyvy ke 100°C. Takt raději snížil na 4,5 GHz, kde se CPU ustálilo na 83°C PC Perspective přetaktoval pomocí chladiče Corsair H100i GTX s 240mm radiátorem Core i9-7900X na 4,6 GHz. Teplota byla přes 90°C s výkyvy ke 100°C. Takt raději snížil na 4,5 GHz, kde se CPU ustálilo na 83°C

Na Intel nezvykle vysoká spotřeba

Toto asi ukazuje, že Intel se pokusil frekvencemi napnout vícevláknový výkon co možná nejvýš za cenu horší efektivity. Spotřeba v zátěžích používajících všechna jádra je tedy u těchto CPU docela vysoká, obvykle značně vyšší než u Broadwellu-E. U toho se příkon velmi často ani zdaleka neblížil plnému TDP (140 W), kdežto u Skylake-X zdá se není výjimkou jeho překračování. The Tech Report například v Blenderu na i9-7900X naměřil 245 W v zátěži pro celou sestavu, přičemž klidový příkon systému byl 57 W. PC Perspective pak 238 W v Cinebench R15. Lépe se vedlo nizozemskému Hardware.info, který v Cinebench R15 dostal jen 215 W pro celou sestavu (pro srovnání, u Core i7-6950X jim vyšla spotřeba 152 W).

Web Bit-Tech v Prime95 uvádí dokonce 267 W naměřených opět v zásuvce (po přetaktování na 4,6 GHz dokonce 378 W). V této zátěži zřejmě i9-7900X umí překročit TDP snadno, jelikož Tom's Hardware naměřil izolovaně na 12V větvi před napájecí kaskádou dokonce až 229 W. I po odečtení dejme tomu 15% ztrát v kaskádě je tedy spotřeba vysoko nad 140 W. Je třeba říci, že Intel údajně nepovažuje Prime95 za „reálnou zátěž“, ale za výjimku, tzv. „Power Virus“, pro jaké TDP garantováno není. To je ale asi pravda tak napůl, jelikož jde přece jen o reálný program s konkrétním účelem, nikoliv o kód napsaný čistě s ohledem na „stress testing“.

Spotřeba Core i9-7900X (celá sestava, zdroj: PC Perspective) Spotřeba Core i9-7900X (celá sestava, zdroj: PC Perspective)
Příkon zřejmě horšího kusu Core i9-7900X v Prime95, CPU + napájecí kaskáda na 12V větvi (Zdroj: Tom's Hardware) Příkon zřejmě horšího kusu Core i9-7900X v Prime95, jen CPU + napájecí kaskáda na 12V větvi (Zdroj: Tom's Hardware)

Pozor při přehazování mezi Skylake-X a Kaby Lake-X

Napájení se týká ještě jedna past, na kterou je asi dobré upozornit. Zdá se, že Skylake-SP má nakonec překvapivě integrované regulátory napájení jako Haswell a Broadwell, což se dříve nevědělo. Jelikož desktopová CPU pro LGA 1151 nikoliv, musí desky podporovat dva různé způsoby napájení s různými napětími. Toto je určité riziko při změně procesoru, jelikož napájení pro nesprávný typ jej zničí. Průvodce pro recenzenty proto údajně doporučuje při záměně mezi Kaby Lake-X a Skylake-X desku odpojit od napájení a před instalací na 30 sekund podržet tlačítko pro reset paměti CMOS (zapojit jumper, pokud tlačítko nemáte).

Podle AnandTechu je riziko reálné, při recenzování jim snad z tohoto důvodu odešlo Core i7-7740K. Na vině jsou asi nezralé BIOSy a eventuálně by se toto nebezpečí mohlo podařit eliminovat, ale vzhledem k ceně CPU asi opatrnost nezaškodí i po jejich odladění.

bitcoin_skoleni

Pouzdro čipu Kaby Lake-X je podstatně jednodušší. Pasta je tam také (Zdroj: PCGamesHardware) Procesor Kaby Lake-X po odstranění kovového rozvaděče tepla (Zdroj: PCGamesHardware)

AVX-512 na platformě X299

Další věc, která nyní vyplynula, se týká těch z vás, kdo by chtěli využít SIMD instrukce AVX-512, což je zásadní novinka architektury Skylake-SP a potažmo Skylake-X. Jejich použití na desktopové platformě ale nebude kompletně triviální. Kromě toho, že Kaby Lake-X tyto instrukce postrádá, budou totiž částečně omezené i u Skylake-X. Všechny modely od Core i7-7800X výš sice mají kompatibilitu – tedy mají toto instrukční rozšíření odemčené a signalizované, ale modely Core i7-7800X a i7-7820X (šestijádro a osmijádro) mají jen poloviční výkon. Instrukce totiž nejsou prováděny skutečně 512bitovými jednotkami, ale údajně jsou rozkládány na poloviny a vykonávány na 256bitových jednotkách, stejně jako AVX2.

Jejich použití by tak pravděpodobně na těchto CPU nemělo zvyšovat výkon. Pro skutečné využití AVX-512 bude třeba koupit alespoň Core i9-7900X (desetijádro), jelikož hardwarové AVX-512 bude odemčeno jen u modelů „i9“. U AVX-512 také kvůli spotřebě 512bitové infrastruktury a registrů dochází ke zvýšení příkonu jádra, kvůli čemuž se CPU může podtaktovávat nebo nepoužívat turbo frekvence. Optimalizace používající AVX-512 tedy budou muset být laděny tak, aby vždy dávaly dostatečný výkonnostní nárůst, který by propad taktů kompenzoval. Jinak by příliš nízké zrychlení v kombinaci se snížením taktu mohlo vést naopak k celkovému zpomalení (tento problém není nový, byl pozorován už u AVX2 při vývoji x265).