Duel procesorů: Intel Core i9-11900K proti AMD Ryzen 9 5900X ve stovkách testů

Dnešné menu: 2× Core i9 (11900K + 10900K) a R9 5900X

Po pomerne dlhých prípravách sa nám konečne podarilo dokončiť podrobnú metodiku na testovanie procesorov, ktorá by mohla predstavovať dobrý základ na niekoľko nasledujúcich rokov.

Isteže, v priebehu času sa nevyhneme reagovaniu na avizovaný operačný systém Windows 11 a vieme aj o novom rozšírení 3DMarku určenom špeciálne pre testy procesorov a i o tom, že budúci mesiac vychádza nová hra F1 2021. Tieto veci skôr či neskôr zaradíme. Kedy to bude záleží na tom, kedy získajú stabilnejší model správania a aktualizácie nebudú významne prehovárať do výkonu či metrík merajúcich výkon. Testom procesorov sa chceme v nasledujúcich rokoch podrobne venovať. Teda, pochopiteľne v prípade, ak budete o ne stáť.

Do metodiky sme zapracovali i testy na želanie od čitateľov. Či už ide o monitorovanie kľúčových parametrov počas dlhšej záťaže, testovanie výkonu v DaVinci Resolve Studio a čoskoro príde aj na medzigeneračné porovnanie Core i5-11400F s Core i5-10400F. Tentoraz ale rozvírime vody vyššej triedy.

Testované procesory. Zľava Intel Core i9-11900K, AMD Ryzen 9 5900X a Intel Core i9-10900K

Najnovší desktopový procesor Intel Core i9 (11900K) sme vystavili nielen Ryzenu 9 5900X, ale i o generáciu staršiemu Ci9-10900K. Rocket Lake je síce stále vyrábaný 14 nm, dokonca má oproti Comet Laku deficit dvoch jadier, ale stavia už na architektúre Cypress Cove s vyšším IPC, má lepšie fungujúci jednojadrový boost a podporu inštrukcií AVX-512, ktoré chýbajú i Vermeeru AMD.

Užitočnejší než sto viet bude kompletný prehľad všetkých parametrov, ktorý nájdete v tabuľke nižšie. A pred študovaním samotných testov potom neprehliadnite ani kapitoly s metodikou, kde opisujeme postupy meraní. Výsledky sú síce vždy lákavejšie než nudné dokumentácie, ale aby ste sa nestali obeťou mystifikácie je vždy dobré vedieť, ako sa k nim autor dopracoval.

Parametre

Článek pokračuje dalšími kapitolami:

Metodika: výkonnostné testy

Herné testy

Výkon v hrách testujeme v štyroch rozlíšeniach s rôznym nastavením grafických detailov. Na rozbeh je to jedno viac-menej teoretické nastavenie v 1280 × 720 px. Pri tomto rozlíšení sme dlho laborovali s nastavením „správnych“ detailov. Konečné slovo nakoniec padlo na najnižšie možné (Low, Lowest, Ultra Low, …), aké hra dovoľuje.

Niekto by mohol voľbu rozporovať tým, že procesor v takýchto nastaveniach nepočíta koľko objektov sa vykresľuje (tzv. draw calls). S vysokými detailmi v tomto veľmi nízkom rozlíšení však nebol veľký rozdiel vo výkone v porovnaní s rozlíšením FHD (ktoré takisto testujeme). Naopak záťaž na GPU bola jasne vyššia a toto nepraktické nastavenie má poukazovať práve na to, aký má procesor výkon pri čo najnižšej účasti grafickej karty.

Vo vyšších rozlíšeniach sú už nastavené detaily a vysoké (pre FHD a QHD) a najvyššie (pre UHD). Vo Full HD ešte obvykle s vypnutým Anti-Aliasingom, celkovo už ale ide o pomerne praktické nastavenia, aké sa i bežne používajú.

Výber hier je s ohľadom na pestrosť žánrov, hráčsku popularitu a náročnosť na procesorový výkon. Kompletný zoznam je v kapitolách 7–16. V hrách, kde je vstavaný benchmark, používame ten, v iných máme vytvorené vlastné scény, ktoré s každým procesorom dookola a vždy rovnako prechádzame.

Na záznam fps, respektíve časov jednotlivých snímok, z ktorých sa potom následne počítajú fps, používame OCAT a na analýzu CSV aplikáciu FLAT. Za oboma stojí vývojár a autor článkov (a videí) webu GPUreport.cz. Na čo najvyššiu presnosť sú všetky priechody trikrát opakované a do grafov sú vynášané priemerne hodnoty priemerných i minimálnych fps. Tieto viacnásobné opakovania sa týkajú aj neherných testov.

Výpočtové testy

Začíname zľahka, PCMarkom 10, ktorý v rámci kompletnej súpravy „benchmarku pre modernú kanceláriu“ testuje viac ako šesťdesiat čiastkových úloh v rôznych aplikáciách. Tie následne škatuľkuje do tematických kategórií, ktorých je už podstatne menej a pre čo najlepšiu orientáciu zapisujeme do grafov bodový zisk z nich. Celkové skóre máme potom pre jedno i viacvláknový výkon aj z Geekbench 5. Jednoduchšie úlohy v testoch zastupujú i testy vo webovom prehliadači – Speedometer a Octane. Ďalšie testy predstavujú už obvykle vyššiu záťaž alebo sú cielené na pokročilého používateľa.

Výkon pre 3D rendering meriame v Cinebench. V R20, ktorej výsledky sú rozšírenejšie, ale hlavne v R23. Renderovanie v tejto verzii pri každom procesore trvá dlhšie, cyklí sa minimálne desať minút. 3D renderovanie testujeme aj v Blenderi, s renderom Cycles v projektoch BMW a Classroom. Druhý menovaný si môžete porovnať aj s výsledkami testov grafických kariet (obsahuje rovnaký počet dlaždíc).

Ako sú procesory stavané na prácu s videom testujeme strižných editoroch Adobe Premiere Pro a DaVinci Resolve Studio 17. To prostredníctvom pluginu PugetBench, ktorý sa venuje všetkých úlohám, s ktorými sa môžete pri úpravách videa stretnúť. Služby PugetBenchu využívame aj v Adobe After Effects, kde sa zase testuje výkon pri vytváraní grafických efektov. Niektoré čiastkové úlohy používajú na urýchľovanie GPU, ale to nikdy nevypíname, čo v praxi nebude robiť nikto. Bez GPU akcelerácie niektoré veci ani nefungujú, ale naopak je zaujímavé sledovať, že je rôzny aj výkon v úlohách, ktoré urýchľuje grafická karta. Časť operácií totiž stále obsluhuje CPU.

Kódovanie videa testujeme v HandBraku a v benchmarkoch (x264 HD a HWBot x265). x264 HD benchmark funguje v 32-bitovom režime (64-bitový sa nám pod W10 nepodarilo konzistentne rozbehať a všeobecne pod novšími OS môže byť nestabilný a vykazovať chyby vo videu). V HandBraku používame pre AVC procesorový kodér x264 a pre HEVC x265. Podrobné nastavenia jednotlivých profilov už nájdete rozpísané v príslušnej kapitole 25. Okrem videa kódujeme i audio, kde sú všetky podrobnosti uvedené takisto v kapitole týchto testov. Do činenia s výkonom procesorových kodérov môžu mať aj hráči, ktorý si svoje hranie nahrávajú na video. Výkon „procesorového broadcastingu“ preto i my testujeme v dvoch dobre rozšírených aplikáciách OBS Studio a Xsplit.

Dve kapitoly máme vyhradené aj pre výkon pre úpravu fotiek. Adobe má samostatnú, kde znovu cez PugetBench testujeme Photoshop. V Lightroome PugetBench ale nepoužívame, pretože ten si pre stabilný chod kladie rôzne úpravy OS a celkovo sme sa ho radšej vzdali (pre vyššie riziko komplikácií) a vytvorili sme si vlastné testovacie scény. Obe sú na procesor náročné, či už ide o export RAWov do 16-bitového formátu TIFF s farebným priestorom ProPhotoRGB alebo generáciu náhľadov 1:1 k 42 fotkám bezstratového formátu CR2.

Máme ale i niekoľko alternatívnych aplikácií na úpravu fotiek, v ktorých testujeme výkon CPU. Patrí medzi ne Affinity Photo, v ktorom používame vstavaný benchmark, alebo XnViewMP pre dávkové úpravy fotografií či Zoner Photo Studio X. Z naozaj moderných sú to potom tri aplikácie Topaz Labz, ktoré využívajú algoritmy AI. DeNoise AI, Gigapixel AI a Sharpen AI. Topaz Labs svoje výsledky často a radi porovnávajú s aplikáciami Adobe (Photoshop a Lightroom) a chvála sa lepšími výsledkami. Tak uvidíme, možno sa na to niekedy pozrieme i z obrazovej stránky. V testoch procesorov nám ale ide predovšetkým o výkon.

Komprimovací a dekomprimovací výkon testujeme v benchmarkoch WinRARu, 7-Zipu a Aida64 (Zlib), dešifrovanie potom v TrueCrypte a Aida64, kde sú okrem AES aj testy SHA3. V Aida64 testujeme v kapitole matematických výpočtov aj FPU. Z tejto kategórie vás ale môžu zaujímať aj výsledky Stockfish 13 a dosahovaný počet šachových kombinácií za jednotku času.

Veľa testov, ktoré sa sajú zaradiť do kategórie matematických realizujeme v SPECworkstation 3.1. Jedná sa o súbor profesionálnych aplikácií s presahom i k rôznym simuláciám, ako je napríklad LAMMPS či NAMD, čo sú molekulárne simulátory. Podrobný opis k testom z SPECworkstation 3.1 nájdete v tomto odkaze zo stránok spec.org. Zo zoznamu pre redundanciu netestujeme len 7-zip, Blender a HandBrake, pretože výkon v nich meriame v zvlášť aplikáciách. Detailný výpis výsledkov SPECWS inak predstavuje obvykle časy alebo fps, ale my do grafov uvádzame „SPEC ratio“, ktoré hovorí o bodovom zisku – vyšší znamená lepší.

Nastavenia procesorov…

Procesory testujeme vo východiskových nastaveniach, bez aktívnych technológií PBO2 (AMD) alebo ABT (Intel), ale pravdaže s aktívnym XMP 2.0.

… a aplikačné aktualizácie

V testoch treba počítať aj s tým, že v priebehu času môžu jednotlivé aktualizácie skresľovať výkonnostné porovnania. Niektoré aplikácie používame vo verziách portable (rozvalený archív), ktoré sa neaktualizujú alebo je možnosť ich držať na stabilnej verzii, ale pri niektorých to neplatí. Typicky hry sa v priebehu času aktualizujú. Na druhej strane ani úmyselné zastarávanie (a testovanie niečo neaktuálne, čo sa už správa inak) by nebola úplne cesta.

Skrátka len počítajte s tým, že s pribúdajúcim časom klesá trochu i presnosť výsledkov, ktoré medzi sebou porovnávate. Aby sme vám túto analýzu uľahčili, tak pri každom procesore uvádzame, kedy bol testovaný. Zistíte to v dialógovom okne, kde je informácia o dátume testovania každého procesora. Toto dialógové okno sa zobrazuje v interaktívnych grafoch, pri akomkoľvek pruhu s výsledkom. Stačí naň zájsť kurzorom myši.

Metodika: ako meriame spotrebu

Odmerať spotrebu procesora je pomerne jednoduché, podstatne jednoduchšie než pri grafických kartách. Všetko napájanie ide cez jeden alebo dva káble EPS. Dva na zväčšenie prierezu používame i my, čo sa hodí pri výkonných procesoroch AMD do sTR(X)4 či pre Intel HEDT a vlastne skoro už i pre mainstreamové procesory. Na meranie prúdu priamo na vodičoch máme kliešte Prova 15. To je podstatne presnejší a spoľahlivejší spôsob merania ako sa spoliehať na interné snímače.

Jediné obmedzenie našich prúdových klieští môže byť pri testoch najvýkonnejších procesorov. Tie totiž maximálny rozsah našich klieští 30 A, pri ktorom je garantovaná vysoká presnosť, už prekračujú. Na väčšinu procesorov je rozsah optimálny (dokonca aj pre meranie nižšej záťaže, kedy sa dajú kliešte prepnúť na menší a presnejší rozsah 4 A), ale modely so spotrebou nad 360 W budeme testovať až na vlastnom prípravku, ktorého prototyp už máme zostrojený. Jeho merací rozsah obmedzujúci už nebude, ale zatiaľ výhľadovo budeme pracovať s prúdovými kliešťami Prova.

Kliešte sú pred každým meraním riadne vynulované a pripojené k multimetru UNI-T UT71E. Ten vzorky s hodnotami prúdu počas testov zaznamenáva cez rozhranie IR-USB a v jednosekundových intervaloch ich zapisuje do tabuľky. Z nej potom môžeme vytvárať čiarové grafy s priebehmi spotreby. Do pruhových grafov však vždy zapisujeme priemerné hodnoty. Merania prebiehajú v rôznych režimoch záťaže. Najnižšiu predstavujú nečinné Windows 10 na pracovnej ploche. Toto meranie prebieha na dobre „odstátom“ systéme.

Vyššiu záťaž predstavuje kódovanie audia (FLACu), kde procesor ale využíva iba jedno jadro, respektíve jedno vlákno. Vyššia záťaž, kde sa zapája viac jadier, sú hry. Spotrebu testujeme v F1 2020, Shadow of the Tomb Raider a Total War Saga: Troy v 1920 × 1080 px. V tomto rozlíšení je spotreba obvykle najvyššia alebo minimálne podobná ako v nižších alebo vyšších rozlíšeniach, kde väčšinou spotreba CPU skôr pre jeho nižšie využívanie skôr klesá.

Limity spotrieb sú u procesorov Intel aj AMD vypnuté, odomknuté na úroveň PL2/PPT. Tak, ako je to väčšine prípadov u základných dosiek nastavené aj vo východiskových nastaveniach. To znamená, že časový limit „Tau“ po 56 sekundách neznižuje spotrebu a frekvencie ani vo vyššej záťaži a výkon je stabilný. Zvažovali sme, či úspornejšie nastavenia alebo nebudeme akceptovať. Nakoniec teda nebudeme z dôvodu, že to nerobí ani drvivá väčšina používateľov a tým pádom by boli výsledky a porovnania pomerne nezaujímavé. Riešenie by síce bolo testovať s limitom napájania i bez neho, ale to je už z časového hľadiska v rámci testov procesorov nemožné. Ignorovať túto problematiku však nebudeme a dostane priestor v testoch základných dosiek, kde nám to dáva väčší zmysel.

Základné dosky používame vždy s mimoriadne robustným efektívnym VRM, aby vznikajúce straty na MOSFEToch skresľovali namerané výsledky čo najmenej a testovacie zostavy sú napájané špičkovým zdrojom BeQuiet! Dark Power Pro 12 s výkonom 1200 W. Ten je dostatočne dimenzovaný na to, aby stačil na každý procesor i popri zaťaženej GeForce RTX 3080 a zároveň dosahuje nadštandardnú účinnosť aj pri nižšej záťaži. Kompletný prehľad komponentov testovacej zostavy nájdete v piatej kapitole tohto článku.

Metodika: testy zahrievania a frekvencií

Testy zahrievania a frekvencií

Pri výbere chladiča sme sa nakoniec uchýlili k Noctua NH-U14S. Ten má vysoký výkon a zároveň k nemu existuje i variant TR4-SP3 určený pre procesory Threadripper. Odlišuje sa len základňou a radiátor je inak rovnaký, takže bude možné za rovnakých podmienok testovať a porovnávať všetky procesory. Ventilátor na chladiči NH-U14S je počas všetkých testovaní nastavený na maximálnu rýchlosť – 1500 ot./min.

Merania prebiehajú vždy na bench-walle vo veternom tuneli. Ten simuluje počítačovú skrinku s tým rozdielom, že máme nad ním väčšiu kontrolu.

Systémové chladenie pozostáva zo štyroch ventilátorov Noctua NF-S12A PWM, ktoré sú v rovnovážnom pomere dvoch na vstupe a dvoch na výstupe. Ich rýchlosť nastavená na fixných 550 ot./min, čo je i pomerne praktická rýchlosť, ktorú nemá význam prevyšovať. Skrátka by malo ísť o optimálnu konfiguráciu, ktorá sa opiera o naše testy rôznych nastavení systémového chladenia.

Aj okolo procesorov je dôležité udržovať rovnakú teplotu vzduchu. Tá sa, samozrejme, mení i s ohľadom na to, koľko tepla konkrétny procesor produkuje, ale na vstupe tunela musí byť pre presné porovnania vždy rovnaká. V našom klimatizovanom testlabe sa v tomto bode pohybuje v rozmedzí 21–21,3 °C.

Udržiavať konštantnú teplotu na vstupe je treba nielen pre poriadne porovnanie zahrievania procesorov, ale hlavne pre objektívne výkonnostné porovnania. Vývoj frekvencií, a špeciálne jednojadrového boostu, sa odvíja práve od teploty. Typicky v lete, pri vyšších teplotách než je bežne v obytných priestoroch v zime, môžu byť procesory pomalšie.

Pri procesoroch Intel pre každý test odčítavame maximálnu teplotu jadier, obvykle všetkých. Tieto maximá sú potom spriemerované a výsledok predstavuje výslednú hodnotu v grafe. Z výstupov jednovláknovej záťaže vyberáme iba zaznamenané hodnoty z aktívnych jadier (tie sú obvykle dve a počas testu sa medzi sebou striedajú). U procesorov AMD je to trochu iné. Tie teplotné snímače pre každé jadro nemajú.

Aby sa postup metodicky čo najviac podobal tomu, ktorý uplatňujeme na procesoroch Intel, tak priemerné zahrievanie všetkých jadier definujeme najvyššou hodnotou, ktorú hlási snímač CPU Tdie (average). Pre jednovláknovú záťaž už ale používame snímač CPU (Tctl/Tdie), ktorý obvykle hlási o trochu vyššiu hodnotu, ktorá lepšie zodpovedá hotspotom jedného, respektíve dvoch jadier. Tieto hodnoty rovnako ako hodnoty zo všetkých interných snímačov však treba brať s rezervou, presnosť snímačov naprieč procesormi je rôzna.

Vyhodnocovanie frekvencií je presnejšie, každé jadro má vlastný snímač aj na procesoroch AMD. Na rozdiel od teplôt ale do grafov zapisujeme priemerné hodnoty frekvencií počas testov. Zahrievanie a frekvencie jadier procesora monitorujeme v rovnakých testoch, v ktorých meriame aj spotrebu. Teda postupne od najnižšej záťaže na ploche nečinných Windows 10, cez kódovanie audia (záťaž v jednom vlákne), hernú záťaž v troch hrách (F1 2020, Shadow of the Tomb Raider a Total War Saga: Troy), až po desaťminutovú záťaž v Cinebench R23 a najviac vyťažujúce kódovanie videa kodérom x264 v HandBraku.

Na záznam teplôt a frekvencií jadier procesora používame aplikáciu HWiNFO, v ktorej je vzorkovanie nastavené na dve sekundy. S výnimkou kódovania audia sú v grafoch uvádzané vždy priemery všetkých procesorových jadier, čo sa týka teplôt i frekvencií. Pri kódovaní audia sú uvádzané hodnoty z jadra, na ktorom záťaž prebieha.

Testovacia zostava

Chladič Noctua NH-U14S

Pamäte Patriot Blackout (4× 8 GB, 3600 MHz/CL18)

Grafická karta MSI RTX 3080 Gaming X Trio

Napájací zdroj BeQuiet! Dark Power Pro 12 (1200 W)

Poznámka.: V čase testovania sú použité grafické ovládače Nvidia GeForce 466.47 a zostavenie OS Windows 10 Enterprise je 19042.

3DMark

Na testy používame 3DMark Professional a z testov Night Raid (DirectX 12), Fire Strike (DirectX 11) a Time Spy (DirectX 12). V grafoch nájdete čiastkové skóre CPU, kombinované skóre, ale i skóre grafiky. Z neho zistíte, do akej miery daný procesor obmedzuje grafickú kartu.

Assassin’s Creed: Valhalla

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Low; API DirectX 12; extra nastavenia žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil Low; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: low; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Borderlands 3

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Very Low; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: None; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Counter-Strike: GO

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; najnižšie grafické nastavenia a bez Anti-Aliasingu, API DirectX 9; testovacia platforma skript s preletom nad mapou Dust 2.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; vysoké grafické nastavenia a bez Anti-Aliasingu, API DirectX 9; testovacia platforma skript s preletom nad mapou Dust 2.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; vysoké grafické nastavenia; 4× MSAA, API DirectX 9; testovacia platforma skript s preletom nad mapou Dust 2.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; veľmi vysoké grafické nastavenia; 4× MSAA, API DirectX 9; testovacia platforma skript s preletom nad mapou Dust 2.

Cyberpunk 2077

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Low; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vlastná (Little China).

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vlastná (Little China).

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vlastná (Little China).

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vlastná (Little China).

DOOM Eternal

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Low; API Vulkan; extra nastavenia Present From Compute: off, Motion Blur: Low, Depth of Field Anti-Aliasing: off; testovacia scéna: vlastná.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API Vulkan; extra nastavenia Present From Compute: on, Motion Blur: High, Depth of Field Anti-Aliasing: off; testovacia scéna: vlastná.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API Vulkan; extra nastavenia Present From Compute: on, Motion Blur: High, Depth of Field Anti-Aliasing: on; testovacia scéna: vlastná.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra Nightmare; API Vulkan; extra nastavenia Present From Compute: on, Motion Blur: High, Depth of Field Anti-Aliasing: on; testovacia scéna: vlastná.

F1 2020

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Ultra Low; API DirectX 12; extra nastavenia Anti-Aliasing: off, Anisotropic Filtering: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark (Australia, Clear/Dry, Cycle).

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenia Anti-Aliasing: off, Skidmarks Blending: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark (Australia, Clear/Dry, Cycle).

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenia Anti-Aliasing: TAA, Skidmarks Blending: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark (Australia, Clear/Dry, Cycle).

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra High; API DirectX 12; extra nastavenia Anti-Aliasing: TAA, Skidmarks Blending: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark (Australia, Clear/Dry, Cycle).

Metro Exodus

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Low; API DirectX 12; extra nastavenia žiadne testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Extreme; API DirectX 12; extra nastavenie žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Microsoft Flight Simulator

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Low; API DirectX 11; extra nastavenie Anti-Aliasing: off; testovacia scéna: vlastná (Paris-Charles de Gaulle, Air Traffic: AI, 14. február, 9:00) autopilot: od 1000 m po náraz o terén.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil Low; API DirectX 11; extra nastavenie Anti-Aliasing: off; testovacia scéna: vlastná (Paris-Charles de Gaulle, Air Traffic: AI, 14. február, 9:00) autopilot: od 1000 m po náraz o terén.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 11; extra nastavenie Anti-Aliasing: TAA; testovacia scéna: vlastná (Paris-Charles de Gaulle, Air Traffic: AI, 14. február, 9:00) autopilot: od 1000 m po náraz o terén.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra; API DirectX 11; extra nastavenie Anti-Aliasing: TAA; testovacia scéna: vlastná (Paris-Charles de Gaulle, Air Traffic: AI, 14. február, 9:00) autopilot: od 1000 m po náraz o terén.

Shadow of the Tomb Raider

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Lowest; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: off; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: TAA; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Highest; API DirectX 12; extra nastavenie Anti-Aliasing: TAA; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Total War Saga: Troy

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1280 × 720 px; prednastavený grafický profil Low; API DirectX 11; extra nastavenia žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 1920 × 1080 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 11; extra nastavenia žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 2560 × 1440 px; prednastavený grafický profil High; API DirectX 11; extra nastavenia žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Testovacie prostredie: obrazové rozlíšenie 3840 × 2160 px; prednastavený grafický profil Ultra; API DirectX 11; extra nastavenia žiadne; testovacia scéna: vstavaný benchmark.

Súhrnný herný výkon

Herný výkon za euro

PCMark 10

Geekbench

Výkon na webe

Speedometer (2.0) a Octane (2.0)

Testovacie prostredie: Aby na výsledky v priebehu času nemali vplyv aktualizácie webového prehliadača, používame portable verziu Google Chrome (91.0.472.101), 64-bitové zostavenie. Hardvérová akcelerácia GPU je povolená rovnako, ako to mác vo východiskových nastaveniach každý používateľ.

Poznámka: Hodnoty v grafoch predstavujú priemer získaných bodov v čiastkových úlohách, ktoré sú združené podľa svojho charakteru do siedmich kategórií (Core language features, Memory and GC, Strings and arrays, Virtual machine and GC, Loading and Parsing, Bit and Math operations a Compiler and GC latency).

3D rendering: Cinebench, Blender, ...

Cinebench R20

Cinebench R23

Blender@Cycles

Testovacie prostredie: Používame dobre rozšírené projekty BMW (510 dlaždíc) a Classroom (2040 dlaždíc) a renderer Cycles. Nastavenia renderu sú na None, s ktorým všetka práca pripadá na CPU.

LuxRender (SPECworkstation 3.1)

Video 1/2: Adobe Premiere Pro

Adobe Premiere Pro (PugetBench)

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench. Verziu aplikácie (Adobe Premiere Pro) držíme na 15.2.

Video 2/2: DaVinci Resolve Studio

DaVinci Resolve Studio (PugetBench)

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench, typ testov: štandardný. Verziu aplikácie (DaVinci Resolve Studio) držíme na 17.2.1 (zostavenie 12).

Grafické efekty: Adobe After Effects

Grafické efekty: Adobe After Effects

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench. Verziu aplikácie (Adobe After Effects) držíme na 18.2.1.

Kódovanie videa

HandBrake

Testovacie prostredie: Na konverziu máme 4K video LG Demo Snowboard s bitrate 43,9 Mb/s. Profily AVC (x264) a HEVC (x265) sú nastavené s ohľadom na vysokú kvalitu a profily kodérov sú „pomalé“. HandBrake máme vo verzii 1.3.3 (2020061300).

Benchmarky x264 a x265

Kódovanie audia

Testovacie prostredie: Kódovanie audia prebieha pomocou kodérov pre príkazový riadok, pričom meriame čas, ktorý konverzia zaberie. Kóduje sa vždy rovnaký 16-bitový súbor WAV (stereo) s 44,1 kHz s dĺžkou 42 minút (jedná sa o rip albumu Love Over Gold od Dire Straits v jednom audio súbore).

Nastavenia kodérov sú zvolené na dosiahnutie maximálnej alebo skoro maximálnej kompresie. Bitrate je pritom relatívne vysoký, s výnimkou bezstratového FLACu okolo 200 kb/s.

Poznámka: tieto testy merajú jednovláknový výkon.

FLAC: referenčný kodér 1.3.2, 64-bitové zostavenie. Parametre: flac.exe -s -8 -m -e -p -f

MP3: kodér lame3.100.1, 64-bitové zostavenie (Intel 19 Compiler) z webu RareWares. Parametre: lame.exe -S -V 0 -q 0

AAC: používa knižnice Apple QuickTime, volané cez aplikáciu z príkazového riadku, QAAC 2.72, 64-bitové zostavenie, Intel 19 Compiler (nevyžaduje inštaláciu celého balíku Apple). Parametre: qaac64.exe -V 100 -s -q 2

Opus: referenčný kodér 1.3.1, Parametre: opusenc.exe –comp 10 –quiet –vbr –bitrate 192

Broadcasting (OBS a Xsplit)

Testovacie prostredie: Aplikácie OBS Studio a Xsplit. Jedná sa o záznam priechodu vstavaným benchmarkom (scéna Australia, Clear/Dry, Cycle) v hre F1 2020. To v rozlíšení 2560 × 1440 px a s rovnakými nastaveniami grafických detailov, ako pri štandardnom meraní herného výkonu. Vďaka tomu môžeme zaznamenať, k akému dôjde poklesu výkonu, ak si budete pri hraní obraz súčasne i nahrávať softvérovým kodérom x264. Výstup je v 2560 × 1440 px so 60 fps.

Fotky 1/2: Adobe Photoshop a Lightroom

Testovacie prostredie: súbor testov PugetBench. Verziu aplikácie (Adobe Photoshop) držíme na 22.4.2.

Adobe Lightroom Classic

Testovacie prostredie: Pri nastaveniach vyššie exportujeme 42 nekomprimovaných fotografií formátu .CR2 (RAW Canonu) s veľkosťou 20 Mpx. Potom z nich vytvárame i náhľady 1:1, ktoré takisto predstavujú jednu z najnáročnejších procesorových úloh v Lightroome. Verziu aplikácie (Adobe Lightroom Classic) držíme na 10.3.

Fotky 2/2: Affinity Photo, AI aplikácie Topaz Labs, ZPS X, ...

Affinity Photo (benchmark)

Testovacie prostredie: vstavaný benchmark.

Testovacia platforma benchmark; API DirectX 12, prednastavený grafický profil Extreme; extra nastavenia žiadne.

AI aplikácie Topaz Labs

Topaz DeNoise AI, Gigapixel AI a Sharpen AI. Tieto jednoúčelové aplikácie slúžia na reštauráciu nekvalitných fotiek. Či už z pohľadu vysokého šumu (keď sú fotené pri vyššom ISO), hrubého rasteru (typicky po výrezoch) alebo keď treba niečo doostriť. Využíva sa pritom vždy sila AI.

Pracovné nastavenia aplikácií Topaz Labs. Postupne zľava DeNoise AI, Gigapixel AI a Sharpen AI. Každej aplikácii prináleží jedno z troch okien

Testovacie prostredie: V rámci dávkových úprav sa spracováva 42 fotiek v nižšom rozlíšení 1920 × 1280 px. To pri nastaveniach zo snímok vyššie. DeNoise AI pre zachovanie čo najvyššej presnosti držíme vo verzii 3.1.2, Gigapixel v 5.5.2 a Sharpen AI v 3.1.2.

XnViewMP

Testovacie prostredie: XnViewMP je konečne foto-editor, za ktorý nemusíte platiť. A pritom hardvér využíva veľmi efektívne. Na dosiahnutie rozumnejších porovnávajúcich časov sme tak museli vytvoriť archív s až 1024 fotkami, ktoré z pôvodného rozlíšenia 5472 × 3648 px zmenšujeme na 1980 × 1280 px a počas tohto procesu sa ešte aplikujú filtre s automatickým vylepšením kontrastu a redukcia šumu. Používame 64-bitovú portable verziu 0.98.4.

Zoner Photo Studio X

Testovacie prostredie: V Zoner Photo Studio X konvertujeme 42 fotiek vo formáte .CR2 (RAW Canonu) do JPEGu so zachovaním pôvodného rozlíšenia (5472 × 3648 px) a pri najnižšej možnej kompresii, s profilom ZPS X pre „archivačnú kvalitu“.

(De)kompresia

WinRAR 6.01

7-zip 19.00

Aida64, Zlib

(De)šifrovanie

TrueCrypt 7.1a

Aida64 (AES, SHA3)

Numerické výpočty

Y-cruncher

Stockfish 13

Testovacie prostredie: Hostiteľ pre engine Stockfish 13 je šachová aplikácia Arena 2.0.1, zostavenie 2399.

Aida64, testy FPU

FSI (SPECworkstation 3.1)

Kirchhoff migration (SPECworkstation 3.1)

Python36 (SPECworkstation 3.1)

SRMP (SPECworkstation 3.1)

Octave (SPECworkstation 3.1)

FFTW (SPECworkstation 3.1)

Convolution (SPECworkstation 3.1)

CalculiX (SPECworkstation 3.1)

Simulácie

RodiniaLifeSci (SPECworkstation 3.1)

WPCcfd (SPECworkstation 3.1)

Poisson (SPECworkstation 3.1)

LAMMPS (SPECworkstation 3.1)

NAMD (SPECworkstation 3.1)

Testy pamätí a cache

Pamäte

Cache (L1, L2, L3)

Vývoj spotreby procesorov

Priemerná spotreba procesorov

Výkon na jednotku wattu

Dosahované frekvencie CPU

Zahrievanie CPU

Záver

To, že viacvláknový výkon Core i9-11900K bude nižší ako u Ryzen 9 5900X predurčila už skladba jeho jadier – osem na dvanásť skrátka nestačí. Tých osem jadier Ci9-11900K nestačí ani na desať jadier staršej Ci9-10900K. Rocket Lake má ale vyšší výkon na takt a v niektorých mnohovláknových testoch za viacjadrovým Comet Lakom zaostáva iba trochu, pričom má Ci9-11900K o 200 MHz nižšie frekvencie all-core boostu.

V hrách je Ci9-11900K v priemere rýchlejší ako Ci9-10900K, ale existujú i výnimky, kde pre nižšiu latenciu cache L2 a L3 zostáva vo vedení Comet Lake. Medzi také hry patrí napríklad Assassin’s Creed: Valhalla. Pre drvivú väčšinu hier je ale výkonnejší Rocket Lake, čo je ale vykúpené vždy vyššou spotrebou. Zatiaľ čo doteraz (vrátane situácie na Ci9-10900K) sa držala na hranici 125 W, tak Ci9-11900K túto hodnotu presahuje pomerne výrazne. Z testovaných hier najviac zaťažuje procesor hra Total War Saga: Troy a v nej je to nad limit PL1 (= TDP) až 28 W. Na základných doskách, ktoré Intelom odporúčaný časový limit Tau pre maximálny Boost dodržujú, tak môže dochádzať k miernemu poklesu herného výkonu.

Pozoruhodné je ale v tomto smere porovnanie Ci9-11900K s Ryzen 9 5900X. Náskok priemerného herného výkonu Rocket Lake je minimálny a i to iba vo vyšších rozlíšeniach od QHD (1440p). Vo Full HD je už vo vedení R9 5900X, kde môže tento procesor dávať lepší zmysel pre zostavy s monitormi s nižším rozlíšením (FHD), ale vysokou obnovovacou frekvenciou obrazu. Pre vyššie rozlíšenia stále platí, že je celkovo výkonnejší Intel a jeho Core i9-11900K. Nemusí to platiť vždy (napríklad ako to neplatí ani v MS Flight Simulatore, pre ktorý je Ryzen 9 5900X rýchlejší aj v UHD), ale väčšinou má najvýkonnejší Rocket Lake vo vysokých rozlíšeniach herne navrch.

Oproti Comet Laku má Rocket Lake aj výrazne vyšší jednovláknový výkon. Vyššie IPC sme už spomínali a keď sa k tomu pridá fakt, že v praxi sú dosahované i o 100–150 MHz vyššie frekvencie jadra, tak rovnocenný súper je už znovu iba Ryzen 9. A je to ako na hojdačke, niekde má málinko navrch AMD a veľmi podobná je aj efektivita, respektíve výkon na watt.

Efektivita pri využívaní všetkých jadier ide už ale jasne na stranu AMD. Pri kódovaní videa na Core i9-11900K treba byť však ostražitý. Rocket Lake totiž vo východiskových nastaveniach s kodérom x264 využíva inštrukcie AVX-512, čo má za následok výrazne zvýšenie spotreby, ktorá veselo presahuje i druhý limit spotreby (PL2) a končí až pri 300 W. To je preto, že výpočet 512-bitových inštrukcií naraz spracuje 2× viac číselných hodnôt a takisto pohyb dát s dvojnásobnou šírkou je energeticky náročnejší, čo sa pri už aj tak horšej efektivite prejaví o to viac.

Toto zvýšenie spotreby by sa dalo kompenzovať znížením frekvencií a napätia počas použitia AVX-512, ale na našej testovacej doske sa procesor Core i9-11900K takto nesprával a takty neznižoval, čoho výsledkom je extrémna spotreba. Takto naštartovaný Rocket Lake sa už chladí bežnými chladičmi pomerne ťažko. Zložitejšie na chladenie je to ale aj s malými čipletmi AMD. A to aj pri nízkych spotrebách okolo 60 W. Typicky je reč o jednovláknovej záťaži, kedy je niekedy problém i to jedno jadro chladiť na teplotu, ktorá nebude obmedzujúca pre dosahovanie stabilného boostu. Jeho fungovanie sa dynamicky odvíja práve od intenzity zahrievania.

Aby sme to ale nejako uzavreli, tak okrem toho komplikovanejšieho odvodu tepla z Ryzenov 12-jadrovému modelu 5900X sa veľa vecí vytýkať nedá. Výkon na jednotku wattu má vyšší v hrách i mimo ne. V nehernom prostredí je výrazne lepší i pomer ceny a výkonu. V hrách je na tom R9 5900X podobne ako Ci9-11900K, ale celkovo sa jedná určite o procesor, ktorý ma univerzálne vyšší výkon pri lepších prevádzkových vlastnostiach. A keďže sme už pomerne vo vysokej triede, tak je takýmto vlastnostiam adekvátne redakčné ocenenie „WeWant It!“, ktoré si procesor AMD Ryzen 9 5900X zaslúžil.

Core i9-11900K môže byť zase lepšia voľba do špičkových herných počítačov. Viacvláknový výkon v pomere k cene je ale slabší (ale nie slabý), ale zase sa dá tento procesor lepšie chladiť, aj keď má teda pri maximálnom výkone nižšiu efektivitu. Rozhodne však nejde o procesor, ktorý by bol hodný pohŕdania, aké sa mu dostáva. Zastaraný výrobný postup je jedna vec, ale hlavný je výkonnostný posun v porovnaní s predošlou generáciou a ten tu je. Pre vybrané úlohy môže byť procesor Core i9-11900K zaujímavý najmä pre vysoký a stabilný jednovláknový výkon.

Ľubomír Samák, redaktor HWCooling.net

Špeciálna vďaka patrí firmám Blackmagic Design (za licenciu k DaVinci Resolve Studio), Topaz Labs (za licencie k aplikáciám DeNoise AI, Gigapixel AI a Sharpen AI) a Zoneru (za licenciu k Photo Studio X).