Процессор Intel Core i9-10900

Мы продолжаем знакомиться с процессорами Intel Core десятого поколения для Socket LGA 1200, на очереди 10-ядерный гигант под названием Core i9-10900. Это одно из самых производительных решений семейства Comet Lake, в его активе целых 20 вычислительных потоков и 20 Мбайт кэш. Подобные ЦП ранее встречались исключительно в топовых платформах для энтузиастов (LGA 2011/2066), но теперь колоссальная мощь доступна и простым смертным (причем по вполне привлекательной цене).

В Core i9-10900 «живет» внушительный потенциал, соответствующий топовому уровню.

Заблокированный Core i9-10900 — это настоящий сюрприз/загадка для любителя высоких технологий (этот ЦП можно взять за основу для написания научной работы). Столь противоречивого продукта от Intel, в котором живет внушительное количество всевозможных подводных камней, мы не встречали очень давно.

Значит ли это, что с обозреваемым CPU что-то не так? Конечно же, нет. Более того, невнимательный пользователь, быть может, и не заметит ничего странного в поведении ЦП на протяжении длительного времени, ведь о действительно важных тонкостях работы десятого поколения ЦП в Intel особо не распространяются (хотя в ходе анонсов о «мощностных лимитах» и нескольких режимах работы сказано было).

С точки зрения рядового юзера Core i9-10900 — это обычный 10-ядерный процессор, совместимый с Socket LGA 1200 и 400-ой линейкой чипсетов. Установил в систему, водрузил на него кулер, и пользуйся на здоровье. Можно и не прибегать к дополнительным настройкам. Но такой подход недальновидный, если мы говорим о реальной мощности 10-ядерной модификации.

Приобретать Core i9-10900 без нормальной системы охлаждения совершенно бессмысленно.

Первое, что должно смущать потенциального владельца Core i9-10900, — скромная тактовая частота (2800 МГц) и феноменально низкий TDP для 10-ядерного камня (65 Вт). Подобные характеристики являются нормой для 6-ядерного Core i5-10400F без встроенной графики, но никак не для high-end устройства из линейки Core i9 (в CPU-Z можно увидеть говорящую эмблему X-series).

Кто-то подумает, что в Intel сотворили настоящее чудо, умудрившись запихнуть в столь миниатюрный тепловой пакет бешеную мощность, но подобный расклад мог быть вероятен лишь в параллельной реальности. На деле все обстоит иначе.

В Core i9-10900 действительно живет внушительный потенциал, соответствующий топовому уровню. Но для его раскрытия вам понадобится произвести ручную настройку в BIOS, а также обзавестись солидной системой охлаждения (желательно жидкостной). Подробно об этом мы поговорим в профильных главах, а пока познакомимся с техническими особенностями камня.

Технические особенности

Intel Core i9-10900 (14 нм) — это заблокированный 10-ядерный ЦП с 20 вычислительными потоками и 20 Мбайт кэшем. Номинальная тактовая частота устройства — 2800 МГц, но в компании уверяют, что максимальный турбо-показатель — 5200 МГц (здесь используются целых две технологии Turbo Boost, вторая и третья версии). TDP модели, как уже было сказано выше, — 65 Вт.

В Core i9-10900 встроено слабенькое графическое ядро UHD Graphics 630, максимально поддерживаемый объем ОЗУ стандарта DDR4-2933 – 128 Гбайт. На базе этого ЦП реально собрать производительный сервер для выполнения серьезных рабочих задач.

К нам в руки попала Box версия Core i9-10900. В комплекте помимо самого процессора находился еще и миниатюрный кулер с пластиковыми защелками. В конструктивном плане он похож на те, что уже встречались в коробках с Core i5-10600 и Pentium Gold G6400, однако радиатор модификации для 10-ядерного камня покрашен в черный цвет.

Для номинала штатной вертушки вполне достаточно. Intel Core i9-10900 даже при выполнении сложных задач не нагревается выше 56 градусов (открытый стенд), при этом кулер вращается на приемлемых оборотах, навязчивого шума не слышно.

Особенности работы технологии Turbo Boost Technology 2.0 и снятие «лимитов»

В ходе тестирования Core i9-10900 в дефолтном режиме мы обратили внимание на относительно низкие результаты в бенчмарках, которые явно не дотягивали до уровня десятиядерника. Тот факт, что 8-ядерный Core i7-10700K обгонял нашего испытуемого фактически во всех приложениях, натолкнул нас на определенные мысли.

В документации, посвященной десятому поколению ЦП Intel Core, есть профильная глава (под номером четыре, страница 53), которая называется Thermal Management. В ней подробно рассказано про принципы работы опции Turbo Boost Technology 2.0 и вшитые в платформу ограничения (они называются Power Limit).

Именно эти функции являются стоп-факторами, которые не позволяют испытуемому выйти на пик мощности в дефолтном режиме (все дело в том, что топовые камни семейства Comet Lake в исходном виде слишком горячие).

Производительность Core i9-10900 «вне лимитов» стоит похвалить. Это пусть и очень горячий, но все же самый шустрый 10-ядерный процессор в мейнстрим сегменте на данный момент.

Ниже мы предлагаем вам вкратце ознакомиться с ключевыми принципами работы встроенных алгоритмов защиты и снятия ограничений, которые в буквальном смысле превращают Core i9-10900 в другой процессор (более мощный).

Говорить мы будем о технологиях Intel Turbo Boost Technology 2.0 и Adaptive Thermal Monitor. Обе созданы для обеспечения оптимальной и долгосрочной работы процессора без сбоев. Лимиты (Power Limit) необходимы для защиты комплектующих от повреждений (причем не только ЦП, но и подсистемы питания, ОЗУ и т. д.). Снятие ограничений может привести к необратимым последствиям (в документации так и сказано).

В Intel акцентируют внимание пользователя на одном очень важном аспекте. TDP процессора – это предел, который выявлен на производстве в ходе «коммерческой нагрузки» без AVX операций. Разработчики добавляют, что в течение короткого времени TDP устройства может быть превышен (при высокой нагрузке).

В турбо-режиме (Intel Turbo Boost Technology 2.0) ЦП самостоятельно контролирует мощность (TDP) и тактовые частоты в пределах допустимых значений (до момента достижения критической температуры). Если камень нагревается слишком сильно, срабатывает защита (Adaptive Thermal Monitor).

Данная опция активна всегда, поэтому переживать на счет выхода из строя ЦП не стоит (спалить процессор вам едва ли удастся, как бы сильно в Intel не переживали на этот счет). Другое дело, что длительные нагрузки при высоких температурах давят на подсистему питания (то есть на элементы материнской платы), и вот здесь вас уже не застрахует никто (она может выйти из строя совершенно внезапно).

Adaptive Thermal Monitor снижает мощность ЦП (IA core power consumption), тактовую частоту и вольтаж при достижении высоких температур до тех пор, пока значение не вернется к верхнему порогу (у Core i9-10900 этот показатель равен 100 градусам).

Данная опция самостоятельно находит оптимальные рабочие точки/позиции ЦП (напряжение и тактовую частоту), за счет чего и происходит автоматическое снижение температуры камня.

В Intel предлагают вручную настроить алгоритмы работы Turbo Boost Technology 2.0, если в этом есть необходимость (а она действительно есть, ведь мы не хотим, чтобы 10-ядерный ЦП в плане мощности соответствовал 8-ядерному).

Для этого созданы опции PL1, PL2, PL3, PL4 и Tau. Поговорим о них подробнее:

• Power Limit 1 (PL1) — так называемый «средний порог» (постоянный), в Intel утверждают, что он должен быть не выше, чем показатель TDP вашей системы охлаждения (в BIOS параметр называется Long Duration Package Power Limit)
• Power Limit 2 (PL2) — максимальный порог, то есть «верхний лимит» мощности ЦП (в BIOS он называется Short Duration Package Power Limit)
• Power Limit 3 (PL3) и Power Limit 4 (PL4) относятся к необязательным настройкам по умолчанию (это дополнительные лимиты, которые работают по принципу PL2)
• Turbo Time Parameter (Tau) — временной интервал (усредненная константа, используемая для PL1), при котором ЦП работает вне лимитов (в BIOS он называется Package Power Time Window)

Turbo Time Parameter (Tau) — это математический параметр (измеряется в секундах), который управляет алгоритмом Intel Turbo Boost Technology 2.0. Именно он необходим для поддержания значения PL2 в течение определенного времени.

Для настройки работы Intel Turbo Boost Technology 2.0 требуются только опции PL1, PL2 и Turbo Time Parameter (Tau).

Стоит упомянуть еще и про драйвер Intel Dynamic Tuning, который динамически регулирует параметр PL1 и помогает в настройке TDP.

В руководстве Intel публикует рекомендуемые значения PL1, PL2 и Tau для того или иного процессора. Для Core i9-10900 цифры следующие: Tau – 28, PL1 – 65, PL2 – 224. Но вы вправе выставить любые показатели, особенно, если ваша система охлаждения способна отвести около 250-300 Вт тепла (к слову, мы даже на боксовом кулере выкрутили все на максимум, никаких проблем не возникло).

Вы же помните о том, что автоматические алгоритмы все равно все сделают по-своему? Главное ограничение — это температура ЦП.

Если вы сможете охладить Core i9-10900 до приемлемых значений, использовать этот камень на максимуме можно постоянно, без опасений (только не забываем про нагрузку на подсистему питания материнской платы). В противном с случае (то есть при температурных скачках) придется мириться с неизбежными провалами в производительности.

Снятие всех ограничений на заблокированном процессоре не дает вам никаких частотных гарантий, показатели все равно будут прыгать в зависимости от нагрузки (на постоянные 5000-5100 МГц в случае с Core i9-10900 рассчитывать не стоит). Можно прогнать Cinebench R15 и получить 2200 cb, а через пять минут результат подтянется до 2400 cb без каких-либо дополнительных настроек.

В легких операциях (например, в SuperPI) и простое мы неоднократно наблюдали 5000-5100 МГц, а вот в многоядерных задачах частот выше 4400-4600 МГц запечатлеть не удалось (1,280-1,3 В).

Отказ от лимитов на Core i9-10900 неминуемо приведет к высокому тепловыделению. Под боксовым кулером ЦП мгновенно нагревается до 92 градусов. Это, как вы понимаете, итог неприемлемый (отсюда и не самые выдающиеся итоговые результаты в тестовых бенчмарках).

Максимальный множитель, который реально выставить для Core i9-10900 в BIOS для всех ядер, — 40 единиц. Но на производительности подобный оверклокинг не скажется никак, поэтому увеличить мощность обозреваемого CPU можно только описанным выше способом (с помощью параметров PL1, PL2 и Tau).

Тестовый стенд:

Материнская плата — ASUS Prime Z490-A
Оперативная память — Kingston HyperX Predator DDR4-3600 (2х8 Гбайт)
Видеокарта — ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080
Накопитель — Seagate FireCuda 520 1 Тбайт
Блок питания — ThunderX3 Plexus 700

Производительность и результаты тестирования

В штатном состоянии Core i9-10900 не производит сильного впечатления. В профессиональных задачах этот камень проигрывает 8-ядерному Core i7-10700K, Ryzen 7 3800Х и Core i9-9900KF.

В играх номинально низкая тактовая частота Core i9-10900 также не приводит ни к чему хорошему (средний кадр/с порой ниже, чем у Core i5-10400F). Впрочем, для профильных целей обозреваемое решение все равно слишком дорогое и ненужное (20 вычислительных потоков не способна задействовать ни одна игрушка).

После снятия лимитов ситуация меняется. В таком режиме Core i9-10900 уверенно обходит все топовые мейнстрим камни от Intel прошлых поколений и Ryzen 7 3800X, однако до уровня Ryzen 9 3900X (он, кстати, в рознице стоит дешевле, чем Core i9-10900) ему в любом случае далеко.

Заключение

Приобретать Core i9-10900 без нормальной системы охлаждения совершенно бессмысленно, ведь в стоковом формате вы получите слишком низкую производительность на уровне более доступных решений с меньшим количеством вычислительных потоков (например, Core i7-10700K).

Согласитесь, что глупо использовать в системе 10-ядерный процессор, если его потенциал не раскрыт полностью. Все-таки перед нами профессиональное устройство, созданное для решения серьезных задач (уж точно не для игр), в которых лишние секунды/минуты значат многое.

Максимальный множитель, который реально выставить для Core i9-10900 в BIOS для всех ядер, — 40 единиц. Но на производительности подобный «оверклокинг» не скажется никак.

Процессор Core i9-10900 является заблокированным, но на деле избежать даже минимальной настройки в BIOS, если вы заинтересованы в максимальной мощности, не удастся. На нашей памяти компания Intel впервые идет на подобный шаг (то есть реальная мощь ЦП как бы завуалирована и формально предлагается не всем). Оценить подобный подход однозначно не так уж и просто.

С одной стороны, здорово, что заблокированный камень предлагает своему владельцу солидную прибавку в производительности, которую реально активировать путем несложных манипуляций в BIOS (и установки массивной системы охлаждения).

С другой стороны, неосведомленный пользователь может и не знать про такую возможность (быть может, он попросту боится погружаться в опасные дебри UEFI для тонкой настройки того или иного параметра). В конце концов, доступ во всемирную сеть даже в 2020 году есть не у всех. Это накладывает дополнительные ограничения, с которыми точно не должен иметь дело юзер, покупающий ЦП за 450$.

Производительность Core i9-10900 вне лимитов стоит похвалить. Это пусть и очень горячий, но все же самый шустрый 10-ядерный процессор в мейнстрим сегменте на данный момент (речь о платформе с двухканальной памятью), хотя у AMD есть равноценный конкурент (12-ядерный Ryzen 9 3900X), который мощнее обозреваемого CPU.