Ето защо процесорите Intel Core от 10-то поколение ще се окажат пълен провал

През последните 20 години на пазара за х86 процесори има само два големи играча – AMD и Intel. Те не са единствените – предлага се и чиповете Zhaoxin, които сега се произвеждат с оборудването на популярната навремето компания VIA. Но тези решения предлагат твърде слаба производителност и почти не са разпространени извън пределите на Китай, така че тяхното разглеждане е безсмислено.

И така в продължение на две десетилетия ние сме свидетели на борбата тези две компании. Видяхме как AMD представи на пазара първите двуядрени процесори Athlon и по този начин накара Intel да изобрети великолепната архитектура Core Duo, решенията с която и днес се използват от много хора. От друга страна, да си припомним как Intel още през 2010 година представи интересните 6-ядрени Core i7 с LGA1366 сокет и 3-канална памет в отговор на 6-ядрените AMD Phenom. А сега, през последните три години наблюдаваме следващата фаза на тази борба: AMD активно да развива процесорите Ryzen, като предложи за домашните десктоп компютри чипове с невероятните 16 процесорни ядра. Intel от своя страна се опитва да не изостава.

Днес трябва да се състои официалният анонс на „новите“ Intel Core от 10-то поколение (Comet Lake). Естествено, информацията за новите чипове изтече в интернет заедно с най-различни тестове. Кавичките не са сложени напразно, понеже тези процесори ще се окажат пълен провал.

Архитектурата е Skylake – веднага се вижда

Навярно вече сте се досетили, че процесорите Comet Lake ще се произвеждат чрез 14 нанометров технологичен процес със същата стара архитектура Skylake. Защо това никак не е добре? Защото AMD например, вече от почти една година предлага 7 nm CPU, а тази есен се очаква Apple да зарадва своите фенове с 5 nm чип Apple A14. Разбира се, нанометрите не са мярка за производителността, но колкото по-малък е технологичният процес – толкова са по-малки транзисторите, толкова по-малка е консумацията на електрическа енергия и в кристал с една и съща площ могат да бъдат събрани много повече транзистори.

Вторият проблем е архитектурата. За сравнително далечните вече 2015-2016 години Skylake архитектурата (6-тото поколение процесори Intel Core) бе наистина иновативна и пробивна. Те предложиха поддръжката на DDR4, новата шина DMI 3.0 за връзка на чипсета с процесора, поддръжката на векторните инструкции AVX-512, интегриран процесор за обработка на изображенията (ISP) и още редица други по-малки подобрения. В крайна сметка тази архитектура се получи толкова добра, че IPC показателят – броят на изпълнени инструкции за един такт, или грубо казано производителността на един херц от тактовата честота, се оказа по-добър от този на AMD Zen, която се използва в Ryzen 1000, и Zen+ в Ryzen 2000, а тези чипове излязоха чели три години по-късно!

Но от това Intel си позволи да се отпусне – Kaby Lake (7-то поколение), а и Coffee Lake (8-то и 9-тото поколение) архитектурно почти не се различават от Skylake – процесорният гигант само леко променяше някои ключови параметри на транзисторите в процесорите, което даваше възможност за увеличаване на честота с 200-300 MHz. Това даде възможност на Intel да притиска с помощта на изчислителната мощност. По този начин, Core i9-9900K показва по-добри параметри от своя директен конкурент Ryzen 7 2700X заради по-добрата си архитектура и за по-високата тактова честота.

Но първият предупредителен сигнал прозвуча в края на 2018 година със същия този Core i9-9900K. В опита си да достигне заветните 5 GHz компанията Intel реши „да забрави“, че номиналният температурен коефициент на този процесор е 95 W. В крайна сметка се оказа, че ако и 8-те ядра на този чип работят при честота 5 GHz в сериозни изчислителни задачи, то TDP на това чудовище скача до невероятните 200 W. И още, оказа се, че припоят, който използва Intel не е особено ефективен и дори с мощни водни охладителни системи температурата на процесора става трицифрена.

Но тогава потребителите простиха тези неща на Core i9 – все пак това е тотален флагман, а и кои алгоритми ще натоварят по подобен начин всичките ядра? При игрите 8-ядреният чип наистина се вписва в показаните в спецификациите 95 W и в този случай може да се използва дори и сравнително евтино въздушно охлаждане.

И всичко щеше да си бъде добре, ако преди около една година AMD не представи новата архитектура Zen 2 и десктоп процесори с невероятните 16 ядра. При това архитектурата Zen 2 се оказа толкова перфектна, че при тежките изчислителни задачи 8-ядреният Ryzen 7 3700X с тактова честота 4,2-4,3 GHz показва аналогични резултати със същия този Core i9-9900K при честота 5 GHz, само че при консумация едва стотина вата. Какво да кажем за 16-ядрения Ryzen 9 3950X, който жестоко наказа и засрами Intel.

Естествено корпорацията усети, че замириса на изгоряло и че спешно трябва да се направи нещо. Само че какво? Разработваният 10 нанометров технологичен процес и архитектурата Ice Lake все още не са напълно готови. Да, те наистина са по-енергийно ефективни, само че Intel така и не успя да вдигне тяхната честота над 4 GHz. А и няма прираст на IPC. В крайна сметка, тези процесори са много добри за лаптопи (например Core i7-1065G7), като при 15-25 W дават сравнително добра производителност, но за десктоп машини те не са подходящи.

Ето защо Intel отново реши да тръгне по утъпкания път – нарастване на физическата мощност. И какво може да се обърка: нали същото направиха с 6-ядрения Core i7-8700K, а и с 8-ядрения i9-9900K. Но този път Intel добави още две ядра и топ-процесорът ще бъде Core i9-10900K. И ето че тук на вратата почука физиката: отделяната топлина на Core i9-9900K вече достигна 200 W. А знаете ли каква е отделяната топлина на Core i9-10900 – дори и без К – тоест, без възможност за овърклок? При честота „едва“ 4,6 GHz – 220 W.

А сега нека си представим каква топлина ще трябва да се разсейва при Core i9-10900K на честота 4,8 GHz, особено като се има предвид, че всеки 100 MHz над 4,6-4,7 GHz изискват сериозно покачване на захранващото напрежение. Тоест, TDP ще бъде някъде от нивото на 250-280 W. Само че, самата Intel скромно указва в спецификациите TDP от 125 W.

За да разберем дълбочината на проблема, който си създаде Intel нека разгледаме следното – температурен коефициент от 280 W има 64-ядреният Ryzen Threadripper 3990X, който работи с честота около 3 GHz. Тук сравняването на производителността е излишно – и така се вижда, че чипът на AMD е по-бърз, при това няколко пъти.

Новият сокет LGA1200 – суровата необходимост

И да, отново нов сокет. Това е вече третият за архитектурата Skylake. Разликите от предишния LGA1151 са минимални, но никаква съвместимост няма. Да погледнем изображенията на дънните платки MSI Z390-A Pro и Z490-A Pro:

Веднага в очите се набиват масивните радиатори над VRM (зоната на захранване на процесора) при новата платка, а и фазите на захранването са станали къде повече. И защо е така вече отговорихме по-горе. Преди време се правеха опити за икономия чрез поставянето на 10-ядрен Core i9 на дъно с захранване за процесора със само две фази и се получаваха много красиви фойерверки в компютърната кутия. Ето защо Intel промени сокета, а производителите започнаха да поставят значително по-мощни VRM в дъната, които могат да се справят с подобно натоварване.

Но това е слабо оправдания, ако погледнем AMD. Тази компания за един и същ сокет представи цели три архитектури и вече подготвя четвъртата. При това, налична е пълната обратна съвместимост. Разбира се, да се натика в една евтина дънна платка с чипсета A320 един топ 16-ядрен Ryzen 3950X, няма особен смисъл. Но дори и съвсем простичките дъна с B350 чипсет без особени проблеми се справят с 8-ядрен Ryzen 7 3700X, тъй като този чип и при най-голямо натоварване консумира 100-120 W.

Отново да кажем, че няма нито електрическа, нито програмна съвместимост между новия LGA1200 и стария LGA1151. Корпорацията Intel очевидно се учи от грешките си и сега не може както преди да бъде намерен някакъв начин да се накарат новите CPU да работят на старите дъна, като важи и обратното.

Новата серия процесори. Intel, кое е новото?

По-долу е дадена таблицата с всички процесори Comet Lake и техните препоръчителни цени:

Това е някакво дежавю. Това че Celeron и Pentium са си останали двуядрени едва ли ще учуди някого: Intel от две години само качва честотата на тези чипове с около 200 MHz и не може да ни учуди с новия си Boost. Но да погледна същия този Core i3-10100. Виждаме 4 ядра, 8 нишки и тактова честота до 4,3 GHz. Чакайте малко, ами че това си същият Core i7-7700! Добре, а какво да кажем за Core i5-10600K – 6 ядра и 12 нишки, честота до 4,8 GHz, свободен множител. Правилно се досещате – това е прероденият Core i7-8700K. А 8-ядреният Core i7-10700K е чист Core i9-9900K.

Единствените наистина нови процесори в тази серия са 10-ядрените Core i9-10900 и Core i9-10900K. Всички останали са аналози на топ или малко преди топ-решенията на предишните поколения, но които сега се продават при намалени цени.

Дали това ще даде възможност на Intel да се конкурира рано до рамо с AMD? Нека се спрем на този момент.

Край на първа част. Втората част е публикувана ето тук.