Тестирование процессора Intel Core i9-12900K (Alder Lake) на платформе LGA 1700

Оглавление

Вступление

Как долго мы ждали дня, когда король вернется и займет свой трон, и с новой силой разгорится конкуренция и борьба за пользователей. Этот день настал — новая платформа Intel анонсирована. Сразу было заявлено столько нововведений, что их список можно перечитывать до выхода следующего поколения. Новая оперативная память, новая шина, новая организация вычислительных ядер с хитрой формулой, новый чипсет, новый процессорный разъем, новый техпроцесс, новые крепежные отверстия для кулеров, новые PL (Powel Limit), куча новых материнских плат, новая команда Intel, новые обещания… Лично мне давненько не встречалось такое количество новшеств.

Платформа Intel LGA 1700 представлена флагманским чипсетом Intel Z690 и несколькими моделями процессоров разного уровня. Всем известно, что отсутствие конкуренции приводит к застою, и мы это уже проходили, получая каждый год прибавку в 5–10%, раз в два года — новый сокет, и временами — новый тип памяти. Ранее в компании Intel недооценили архитектуру AMD Zen, и на некоторое время она вырвалась вперед за счет дальнейшего развития платформы. Надо отметить, что AMD придумала и внедрила несколько удачных решений, например чиплеты, что позволило упростить каждый отдельный элемент, а потом соединить их в общем корпусе. Монолитными изначально были лишь APU, но они всегда выходили на шаг позже, после того как обкатаются старшие настольные модели.

Новая платформа Intel предлагает совсем другой подход, и сегодня мы постараемся разобраться, как это получилось. Сначала нам надлежит осознать то, что произошло в индустрии. Можно ли считать выпуск платформы революционным событием или это эволюция? Что касается внедрения нового типа оперативной памяти, то эти разговоры давно муссировались, и все шло к переходу на новый тип и налаживанию массового производства. К этому подключились крупные производители микросхем ОЗУ, которые плавно переходят на новый тип памяти, а для конечного пользователя это может очень выгодно, поскольку будет рост не только скорости, но и объема. Кроме того, добавилось еще несколько интересных особенностей и поэтому внедрение нового типа памяти своевременно.

Также была анонсирована абсолютно новая концепция структуры процессора с энергоэффективными и высокопроизводительными ядрами. На рынке это совсем не новая идея и в SoC для смартфонов используется достаточно давно. Теперь решили внедрить нечто похожее в настольном сегменте, и пока еще предстоит понять, какие от этого будут дивиденды в плане производительности.

Сокет обновился автоматически. Контактов стало еще больше, они стали еще меньше, и теперь в сторону разъема лучше даже не дышать. Однако будем последовательны и постепенно разберем все особенности новой платформы. Понятно, что многое уже было известно до официального релиза, но мы еще раз пройдем все, чтобы понять особенности новой архитектуры компании Intel.

Процессор Intel Alder Lake (Intel Core i9–12900K)

Новые процессоры выпущены по уже обкатанному на мобильных Tiger Lake технологическому процессу 10 нм. Официально было представлено три модели CPU, которые должны дать старт новой платформе. Они традиционно относятся к разным уровням. Если точнее, то моделей всего шесть, но есть близнецы, которые отличаются наличием или отсутствием интегрированной графики. За последнюю отвечает графическая подсистема Intel UHD Graphics 770, основанная на видеоядрах поколения Intel Xe.

Уже по традиции модели различаются количеством ядер, потоков и частотой. Младшая модель на фоне остальных выглядит скромно. Но зато старшая может похвастать сразу восемью высокопроизводительными ядрами с технологией Hyper Threading и еще таким же количеством энергоэффективных.

Причем одновременно та же концепция реализуется в мобильных версиях процессоров. Зачем в ноутбуке нужны энергоэффективные ядра, все прекрасно понимают, поэтому все выглядит логично и последовательно.

Сложная структура CPU требует такого же подхода к организации. Между процессором и операционной системой есть определенная неорганизованность, а весь механизм работы с разными ядрами подразумевает четкий алгоритм, по которому процессы либо изначально запускаются на энергоэффективных ядрах либо переходят с производительных.

Именно поэтому понадобилась прослойка между аппаратной частью ЦП и диспетчером задач операционной системы, которая будет руководить всеми процессами. Название у нее соответствующее: Intel Thread Director.

Как следует из описания, эта надстройка позволяет распределять задачи по ядрам и соответственно перебрасывать их с производительных ядер на эффективные и обратно. Без такого механизма операционной системе было бы сложно самостоятельно правильно распределять потоки, а данная технология становится доступной в Windows 11. Забегая немного вперед скажу, что запустил новую платформу на уже установленной Windows 10 и вообще ничего не заметил, все работало отлично.

Выше уже говорилось о том, что в процессоре используется два типа ядер, но что это? Разная архитектура? Нет. Здесь все одинаково, кроме некоторых моментов. Сам производитель называет производительные ядра «P-core», а энергоэффективные — «E-core».

Последние лишены технологии Hyper Threading, работают на меньшей частоте, а еще используют общий L2 кэш сразу на четыре ядра. У P-core ядер он составляет 1.25 Мбайт на каждое ядро, а у E-core — 2 Мбайт на кластер из четырех ядер.

Все эти кэши связаны с общим разделяемым кэшем L3 объемом 30 Мбайт. По современным меркам не такое огромное число. Главное — это тайминги и эффективность его работы. Здесь все улучшили и поэтому скорость должна заметно подрасти.

Большой кэш также может положительно повлиять на работу с памятью, а я напомню, что в новых процессорах используется двойной контроллер, который поддерживает и DDR5, и DDR4. Все это было сделано для удобства перехода на новую платформу и поэтому обязательно будет несколько моделей системных плат с поддержкой старой доброй DDR4. Контроллер памяти помимо режима 1:1 поддерживает делители 1:2 и 1:4.

Еще процессор обеспечивает до 16 линий PCI-e 5.0, которые выводятся на один или два слота PCI-e x16 и могут разделяться пополам.

Пока такого оборудования нет, но Intel очень часто задает тренды в индустрии. Ситуация напоминает выход Intel i925x, когда внедрили PCI-e x16 для графики и DDRII для памяти. Тоже выглядело необычно, но привыкли и пережили даже DDR4.

Что касается оперативной памяти, есть несколько приятных моментов. Объем существующих модулей находится на уровне DDR4, а еще есть достаточно быстрые планки с частотой от 4800 до 6000 МГц. Однако, что мне больше всего понравилось — может быть пять профилей XMP, причем два можно редактировать. Все планки на такое способны или нет — пока сказать сложно, но это очень хорошая новость.

Как и многие другие, я копался в слайдах, изучал презентации и пытался понять: что происходит у процессора с питанием и насколько он энергоэффективен.

Судя по этому изображению, производительность флагманского процессора Intel Core i9–12900K при потреблении 65 Вт равна Intel Core i9 -11900K, который кушает 250 Вт. Станиславский сказал бы: «Не верю!». И я его понимаю. Сам с трудом в это могу поверить, но раз Intel так считает, то им виднее.

Тут же нам демонстрируют, что при возросшем в четыре раза потреблении производительность сразу взлетает на 50% Кто-то кого-то водит за нос. А в каком режиме специалисты из Intel проводили свои тесты, где AMD Ryzen 9 5950 оказался далеко позади? Мне почему-то кажется, что это не 65 Вт.

Что еще удивляет? PL1=PL2=241 Вт. Да, нужно готовиться к этому значению при выборе системы охлаждения. Точнее, ориентируйтесь сразу на 300 Вт, чтобы был запас. Хорошо, что мы уже подготовились заранее вместе с Intel Core i9 -11900K. Так что не будем расстраиваться раньше времени, а посмотрим на результаты тестов.

Еще говорят, что разгон теперь будет лучше, что обусловлено сразу несколькими решениями. Начнем с того, что производитель провел оптимизацию упаковки. Уменьшилась толщина кристалла. При этом площадь его достаточно большая, что положительно сказывается на теплообмене.

Также уменьшена толщина компаунда (припоя) и увеличена толщина теплораспределительной крышки. Ходят слухи, что толщина процессоров в итоге отличается, но это неправда.

Вернемся к разгону. Гонится тут все, что хочешь — лишь бы был смысл. Оперативная память может работать в огромном диапазоне. Сперва всегда выходят не самые «быстрые» микросхемы, и только через некоторое время появляются отличные решения для разгона. Так было и с DDR4. Сначала все покоряли DDR4–3000, потом DDR4–4000, а теперь даже DDR4–5000 не удивляет.

DDR5 сразу стартует с DDR5–4800, и уже есть модули, способные работать в режиме DDR5–6400. Ниже приведена таблица режимов работы актуальных планок оперативной памяти с делителем 1:2.

Рабочий делитель — 1:2. Частота контроллера — 1200 МГц, памяти — 2400 МГц. Это опять просто цифры, за которыми ничего нет. Известно, что пропускная способность в итоге должна быть выше, иначе тогда неясно, зачем все это. Отдельно можно разгонять P-core, E-core, кэш, шину и память.

Однако я бы не стал обольщаться, ведь современный оверклокинг не дает такого прироста, как ранее, и процессоры давно работают на пределе, который заложил производитель.

Хорошо, если удастся выжать хотя бы 100 МГц, но скорее всего опять все будет упираться в возможности системы охлаждения. Здесь нас ожидает еще один сюрприз — отверстия расположены в другом месте и несовместимы с LGA 1200, но некоторые производители предлагают сразу оба варианта.

Однако, тут тоже не так просто. Несмотря на одинаковую высоту процессоров, сами сокеты отличаются. Новый чуть тоньше, и в итоге теплосъемник может немного не доставать и не будет нужного прижима. Поэтому либо должен быть какой-то ход и прижим пружинами, либо надо сразу ориентироваться на крепление под новый сокет. Благо все производители оперативно выпустили комплекты и поэтому можно не волноваться.

Наверняка я что-то еще упустил, но нельзя разговаривать только о процессоре, ведь еще есть чипсет и много других интересных моментов.

Чипсет Intel Z690

Это флагманская модель, и Intel не отступает от своих традиций. В первую очередь выпускается флагман и уже затем другие, более доступные чипсеты. Сейчас чипсет — это всего лишь микросхема, которая объединяет множество разных контроллеров.

Новый чипсет не полностью перешел на PCI-e 4.0, остались еще линии PCI-e 3.0. Попробуем понять, что предлагается:

• До 8 портов SATA 6 Гбит/с;
• До 12 линий PCI-e 4.0;
• До 16 линий PCI-e 3.0;
• До 4 портов USB 3.2 Gen2×2 (20 Гбит/с);
• До 10 портов USB 3.2 Gen2×1;
• До 10 портов USB 3.2 Gen1×1;
• До 14 портов USB 2.0;
• Intel 2.5GBase-T MAC/PHY;
• Intel Wi-Fi 6E.

Все это многообразие стало возможным благодаря шине DMI 4.0×8, соединяющей процессор и память.

Всего достаточно, но принципиально нового не заметно. Скорее перед нами дальнейшее эволюционное развитие. Зато теперь чипсет обладает своими линиями PCI-e 4.0 и их можно использовать для накопителей. Соответственно можно еще установить до трех слотов M.2 с поддержкой шины четвертого поколения. Еще одна хорошая новость — для охлаждения чипсета вентилятор не требуется.

Сборка стенда и настройка

Первый раз за все время даже написать толком нечего про то, что были какие-то проблемы и мы их преодолевали. Все прошло максимально гладко, хотя платформа новая, память новая, в свободном доступе нет ничего, выбор ограничен, но из того, что было на руках, все очень прилично.

Процессор был обычный Intel Core i9–12900K. Это не какой-то инженерный и отобранный сэмпл, а обычный рядовой OEM-образец.

Внешне он, конечно, сильно отличается от предшественников и хорошо заметно, что контактные площадки разной формы и есть меньше по размеру.

В сокете ножки еще меньше и тоньше. Уронишь — пиши пропало. А сейчас перепаять сокет будет затруднительно потому, что на каждом углу они не валяются.

Рамка сокета открывается в другую сторону. Раньше она открывалась в сторону рычага, а сейчас наоборот.

Больше всего удивили разъемы оперативной памяти — ключ расположен почти по центру. Думаю, что человек неопытный может ошибиться. На всякий случай, хочу напомнить, что память надо устанавливать микросхемами (если с одной стороны) и наклейками к сокету.

Такая же практика на DDR4, но там с ключами перепутать невозможно. Можете убедиться сами.

Система собирается просто и быстро, но важно помнить про охлаждение. Для нового поколения процессоров с литерой K или KF на конце лучше использовать СВО. У меня была AIO, но этого явно недостаточно и нужно что-то более серьезное. Впрочем, это можно было отследить еще с 10-поколения. Холоднее не стало.

Также важно помнить про новое крепление, хотя на платах ASUS есть отверстия под кулеры LGA 1200. Установите и потом сразу снимите, чтобы убедиться, что прижим есть.

Дальше жмем кнопку «Старт» и поехали. Я по ошибке запустил сначала систему на старом диске с Windows 10, а потом уже устанавливал с нуля Windows 11 и ставил все драйвера. Больше всего неудобств мне доставила именно операционная система, и сложно понять, как ее можно было сделать настолько кривой и неудобной, если она по структуре мало отличается от прошлой.

Все обновления и патчи на момент тестирования были установлены, падения производительности процессоров AMD не было, что можно заметить по результатам.

Разгон

Чтобы понять, насколько можно разогнать систему, для начала нужно запустить тест с нагрузкой и выяснить, куда можно идти дальше. Где-то необходимо зафиксировать частоту, где-то — увеличить напряжение и ее поднять. Посмотрим на работу системы.

Все хорошо видно, а если нет, то предлагаю взглянуть на скриншот ниже, чтобы понять, что дальше двигаться некуда. Температура процессора мгновенно доходит до 100°C, и он работает на пределе возможностей с частотой 4.9 ГГц для P-сore и 3.7 ГГц для E-core.

У системы не было изначально каких-то ограничений, и она сразу начинает с 280 Вт и постепенно снижается до 250 Вт. Как в этой ситуации ведет себя AMD Ryzen 9 5950X?

Тоже нет никаких лимитов, но здесь алгоритм совсем другой и не такой агрессивный. Да, если вручную задать напряжение и частоту, то его тоже можно раскачать до 250 Вт, но в автоматическом режиме при сильной нагрузке мы видим именно такую картину.

Реальными результатами разгона Core i9–12900K можно считать следующие значения:

• P-core 5.4 ГГц при легкой нагрузке с напряжением 1.3 В;
• P-core 5.1 ГГц при тяжелом AVX с напряжением 1.17 В;
• E-core 4.3 ГГц при легкой нагрузке с напряжением 1.25 В;
• P-core 3.9 ГГц при тяжелом AVX с напряжением 1.05 В.

При этом надо быть готовым, что потребление будет превышать 300 Вт. Всю систему нужно хорошо охлаждать и без кастомной хорошей «водянки» будет сложно.

С разгоном оперативной памяти тоже не так просто. На данный момент лучшими для разгона являются планки, основанные на SKhynix или Samsung. И те, и другие штурмуют DDR5–6400 МГц.

Мне достался Micron, который через раз берет 5400, но отлично работает на 5200 с чуть сниженными таймингами. В дальнейшем будем искать планки получше и попытаемся выжать максимум, хотя по результатам тестов заметен даже переход с 4800 на 5200.

Разгон памяти сопровождается повышением напряжения на трех компонентах:

• Memory Controller Voltage — 1.25 В;
• Memory VDD Voltage — 1.25 В;
• Memory VDDQ Voltage — 1.35 В;
• System Agent (FIVR) — 1.25 В.

Приведены рекомендованные значения, но в целом не советуют увеличивать выше 1.35 В на Memory VDD Voltage, Memory Controller Voltage и выше 1.435 В на Memory VDDQ Voltage на продолжительное время.

На таких материнских платах как ASUS ROG Maximus Z690 Hero изначально есть предустановки для разгона. Предусмотрен режим интеллектуального разгона, который у компании существует давно, и в условиях нехватки охлаждающей способности лучше прибегнуть именно к нему, чтобы получить максимальную производительность для используемой системы охлаждения. Также есть предустановки для разгона оперативной памяти.

Тестовые стенды

AMD Ryzen 9 5950X:

• Материнская плата: ASUS TUF Gaming B550M (WI-FI) ZAKU II Edition, версия BIOS 2423;
• Процессор: AMD Ryzen 9 5950X (3400 / 4900 МГц база/турбо);
• Кулер: ASUS Ryujin II 360;
• Термоинтерфейс: Arctic MX-5;
• Память: 2×8 Гбайт DDR4–4600, Kingston HyperX Predator (Samsung B-die);
• Видеокарта: ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC 24 Гбайт (1395 / 1740 / 1188 МГц (ядро/boost/память));
• Накопитель: Samsung 980 1 Тбайт;
• Блок питания: AeroCool Bronze 750M, 750 Ватт.

AMD Ryzen 9 5900X:

• Материнская плата: ASUS TUF Gaming B550M (WI-FI) ZAKU II Edition, версия BIOS 2423;
• Процессор: AMD Ryzen 9 5900X (3700 / 4800 МГц база/турбо);
• Кулер: ASUS Ryujin II 360;
• Термоинтерфейс: Arctic MX-5;
• Память: 2×8 Гбайт DDR4–4600, Kingston HyperX Predator (Samsung B-die);
• Видеокарта: ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC 24 Гбайт (1395 / 1740 / 1188 МГц (ядро/boost/память));
• Накопитель: Samsung 980 1 Тбайт;
• Блок питания: AeroCool Bronze 750M, 750 Ватт.

Intel Core i9–11900K:

• Материнская плата: MSI MPG Z590 Carbon EK X, версия BIOS 1.37;
• Процессор: Intel Core i9–11900K (3500 / 5300 МГц база/турбо);
• Кулер: ASUS Ryujin II 360;
• Термоинтерфейс: Arctic MX-5;
• Память: 2×8 Гбайт DDR4–4600, Kingston HyperX Predator (Samsung B-die);
• Видеокарта: ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC 24 Гбайт (1395 / 1740 / 1188 МГц (ядро/boost/память));
• Накопитель: Samsung 980 1 Тбайт;
• Блок питания: AeroCool Bronze 750M, 750 Ватт.

Intel Core i9–12900K:

• Материнская плата: ASUS ROG Maximus Z690 Hero, версия BIOS 0702;
• Процессор: Intel Core i9–12900K (2400/3200 / 3900/5200 МГц база/турбо);
• Кулер: ASUS Ryujin II 360;
• Термоинтерфейс: Arctic MX-5;
• Память: 2×16 Гбайт DDR5–4800 A-DATA (Micron);
• Видеокарта: ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC 24 Гбайт (1395 / 1740 / 1188 МГц (ядро/boost/память));
• Накопитель: Samsung 980 1 Тбайт;
• Блок питания: AeroCool Bronze 750M, 750 Ватт.

Результаты тестов

Выше на скриншотах приведены настройки каждого стенда. Они не совсем штатные, но ведь и в режиме «из коробки» такие системы никто не использует.

Замечу, что оставить конфигурации на Ryzen с памятью в режиме DDR4–2400 было бы некорректно, поэтому будут результаты народного DDR4–3600 и DDR4–4000, чтобы показать, что между памятью DDR4 и DDR5 не такая уж большая пропасть.

Новая платформа Intel демонстрирует отличные результаты. Понятно, что протестировать все за короткий промежуток времени невозможно, и мы будем постепенно изучать остальные тонкости и нюансы платформы.

Например, мне интересны ее результаты при потребляемой мощности 125 Вт. Сейчас мы видим, что даже в штатном режиме процессор способен выйти из своих рамок в 241 Вт и легко освоить 280 Вт, а в разгоне нужно быть готовым к 300+ Вт. Без хорошего жидкостного охлаждения к оверклокингу лучше не подходить.

Заключение

Как бы там ни было, выпуск новой платформы ознаменовал переход к новой эпохе. Уверенно можно сказать, что новый тип оперативной памяти — DDR5 — это всерьез и надолго. Почти всегда с выходом нового поколения ОЗУ были какие-то разногласия, но в итоге оказывалось, что каждое последующее поколение наращивало частотный потенциал и объем одного модуля. Наиболее отчетливо это заметно при переходе от DDR3 к DDR4. И всегда производительность первых планок была не выше разогнанных старых. Позже я обязательно протестирую новый процессор с DDR4, но пока могу отметить, что даже с множителем 1:2 результат лучше, чем на предыдущей платформе, и это очевидно сразу.

Помимо этого новая платформа Intel LGA 1700 принесла нам поддержку шины PCI-e 5.0, но таких устройств пока нет, и распространяется она только на видеокарты. Однако некоторые производители материнских плат подсуетились и выпустили специальные адаптеры для твердотельных накопителей M.2. Если прямо завтра появятся такие устройства, то пользователи уже будут к этому готовы и не станут волноваться на эту тему. В остальном пока добавить нечего.

Сам набор логики совершил эволюционное развитие и перешел на интерфейс PCI-e 4.0, для чего используется шина из восьми линий DMI 4.0. Нет никакого узкого места, пропускная способность явно с запасом и ее хватит на долгие годы. На мой взгляд, в полной мере реализовать весь потенциал чипсета так и не удастся. Быстрее выйдет следующее поколение, нежели пользователи начнут в полной мере переходить на устройства PCI-e 4.0. Пока это не столь доступно и нельзя сказать, что есть колоссальная разница в производительности, которая была бы экономически оправдана.

На десерт я оставил самую сложную тему — процессор. Если у AMD при переходе от Ryzen 3000 к Ryzen 5000 разница была налицо, то тут солидного рывка не отмечается. Хотя глупо отрицать, что производительность одного быстрого ядра существенно выросла. Еще раз подчеркну, что самый очевидный плюс — возросшая производительность одного ядра. Все остальное — в рамках эволюционных процессов. Например, есть энергоэффективные ядра, но сам процессор должен работать на пределе лимитов мощности, чтобы обеспечить производительность. Зачем они тогда?

Понятно, что с энергоэффективными ядрами можно смотреть фильм или печатать текст, пока играешь, но так ли легко одновременно играть и печатать? В фоновом режиме рендерить на энергоэффективных ядрах? Запись стримов, броадкасты, трансляции? Для этого можно найти специальное оборудование с аппаратным кодированием. Хотя, возможно, кому-то и пригодится. В мобильных платформах давно используются разные по мощности ядра, но там это необходимо для экономии питания. Тут мы не экономим, наоборот, подкидываем дров, чтобы паровоз гнал быстрее, и даже со штатными настройками видно, как система, неограниченная сверху, легко уходит за 250 Вт, и надо думать, чем все охлаждать.

Отдадим должное инженерам компании Intel: они поработали над конструктивом и правильно подошли к вопросу охлаждения. Разработчики уменьшили высоту кристалла и размазали его как масло по подложке, чтобы увеличить площадь, увеличили толщину теплораспределителя сверху и уменьшили слой компаунда. Все это позволило эффективнее распределить тепловую мощность по поверхности.

Однако в случае топовой модели Intel Core i9–12900K нужно быть готовым отвести 300 Вт. Все инструкции по разгону указывают на то, что желательна система жидкостного охлаждения. Оверклокинг есть, но он чем-то напоминает прошлое поколение. И при использовании хорошей системы охлаждения можно получить пару сотен мегагерц. Разгон оперативной памяти пока выглядит интереснее, да и результаты дает большие.

Получилось то, чего все ждали: новая память, новые интерфейсы, увеличенная производительность. Судя по тестам, производительность стала выше, но лично я не могу сказать, что мне не хватало мощности Intel i9–11900K или AMD Ryzen 9 5950X для моих задач или игр в 4K c GeForce RTX 3090, а с выходом новой платформы сразу полегчало. Скорее за это время я больше устал от Windows 11, с которой насильно поженили новую платформу.

Андрей Понкратов aka
wildchaser

Выражаем благодарность:

• Компании Intel за предоставленный на тестирование процессор Intel Core i9–12900K.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru