Без громких анонсов весной 2019 года компания Intel обновила линейку процессоров девятитысячной серии, внедрив буквально для всех моделей новую ревизию. У старших ЦП, обладающих свободным множителем, P0 сменился на R0, также обновились и пятисимвольные идентификаторы моделей. Шестиядерный Core i5-9600K характеризуется отсутствием поддержки Hyper-Threading и фактически является идейным наследником Core i5-8600K, для которого нарастили базовую частоту и предельную — Turbo Boost. А ещё заявлено использование припоя под теплораспределительной крышкой, заметно ли это отразилось на его рабочих температурах? Улучшился ли «потенциал» ядер? Какую частоту ОЗУ можно считать на сегодня достаточной и, как следствие, на каком хабе подбирать материнскую плату, ведь лишь на старших PCH (Z370 и Z390) допускается повышение частоты выше 2666 МГц? Ответы на вопросы будем искать в этом материале.
Коробочная версия процессора не отягощается штатным кулером, комплект состоит из фирменной книжечки, где также присутствует наклейка. Пластиковый контейнер с ЦП зафиксирован в более габаритном боксе из картона, занимающим весь объём упаковки.
Нам достался экземпляр с батчем L911E649. Внизу на подложке выгравированы пять цифр, символизирующих окончание серийного номера, шаг крайне полезный в том числе и для украинских реалий — дополнительная защита от подделок.
Больше деталей о CPU из семейства Coffee Lake-S (Refresh) есть в нашем материале про Intel Core i7-9700K.
Дополнит обзор соответствующий духу времени комплект оперативной памяти Corsair Vengeance RGB Pro Black (CMW16GX4M2C3200C16). Во-первых, здесь реализована сочная подсветка, без которой трудно представить современную сборку.
А во-вторых — чипы, распаянные здесь, являются наиболее любопытными с точки зрения сочетания частотного потенциала и относительно небольшой стоимости. Речь про SK hynix ревизии CJR, о них сообщает маркировка модулей, которая легко читаема при ознакомлении даже с запечатанной коробочкой. К слову, внутри, помимо блистера с модулями, ничего более нет.
Компания использует особые платы увеличенной высоты, непосредственно на которые уже и распаиваются все светодиоды. Верхняя грань планок полностью занята светорассеивающими вставками из дымчатого прозрачного пластика. Радиаторы выполнены из тонкого металлического сплава, фиксируемые термоскотчем на чипах, полностью их покрывая. С другой стороны модуля, как и везде, используется прокладка из вспененного материала, никаких винтиков и прижимных клипс, что позволило снизить общий вес всей конструкции.
Необходимая идентифицирующая фраза — ver.5.32, больше информации о продукции Corsair можно найти в Сети, например, на портале Reddit.com. Информация из Thaiphoon Burner полностью подтверждает ожидания. Для частоты 3200 МГц гарантируется работоспособность с задержками вида 16-18-18-36.
Изучение разгонного потенциала ЦП и ОЗУ. Формирование режимов работы стендов для тестирования
Актуальный старший хаб Intel Z390 символизировал выход материнских плат, приспособленных в том числе к работе с мощными, восьмиядерными процессорами. Но далеко не все продукты на рынке способны к полному взаимодействию с Core i9-9900K (особенно при активном MCE), плюс ко всему в ассортименте магазинов до сих пор присутствуют модели на предшествующем Intel Z370. Для нашего обзора мы использовали весьма удачную для своей ниши MSI Z370 Gaming Pro Carbon AC.
Эксперименты пройдут по методике, изложенной в одном из наших прошлых материалов о процессорах Intel.
В работе участвовал фирменный программный комплекс Command Center, в среде ОС можно менять базовую частоту (с шагом 0,1 МГц), множитель процессора и его напряжение — набор вполне достаточный для быстрого определения частотного потенциала CPU.
Установка напряжения ЦП величиной 1,2 В связана с отказом от старта всей системы, потому первоначальной отметкой стали 1,25 В. Вспомогательные величины фиксировались в их штатном значении. Кроме того, Mode 4 был выбранным уровнем для LLC.
Итак, постепенное наращивание частоты процессора при активном сценарии «1024M» для wPrime показало более низкий потенциал, чем у Core i5-8600K, побывавшего у нас в лаборатории. Лишний раз отмечу: цифры не являются свидетельством какой-либо стабильной работы системы, а лишь показателем условных возможностей процессора непродолжительное время выполнять самые простые вычислительные операции.
| Модель | Напряжение в UEFI, В | CPU Core (действующее), В | Частота до сбоя wPrime, МГц |
|---|---|---|---|
| Core i5-9600K | Command Center | 1,2 | 5070 |
| Core i5-9600K | 1,25 | 1,248 | 5175 |
| Core i5-9600K | 1,3 | 1,296 | 5243 |
| Core i5-9600K | 1,35 | 1,352 | 5300 |
| Core i5-9600K | 1,4 | 1,4 | 5347 |
| Core i5-9600K | 1,425 | 1,424 | 5362 |
Одна из наиболее скромных нагрузок должна отобразить отклик рабочих температур Core i5-9600K на прирост напряжения. Для этих целей ниже собран набор скриншотов экрана, чтобы проанализировать это явление. По наиболее горячему ядру, пронумерованному в AIDA64 под третьим номером, можно отчётливо проследить эффект роста показателя до практически 87 градусов, что лишь на пять пунктов ниже, чем у «восьмитысячной» модели в тех же тестовых условиях. Справедливости ради, отмечу: с невысоким напряжением разница будет больше, что лишь является очередным подтверждением тезиса про необходимость вовремя остановиться при тяге к оверклокерским победам без оглядки на их цену и последствия.
Перед тем, как приступить к формированию тестовых сценариев, взглянем на начальные настройки, с которыми функционирует тестовый набор.
С однопоточной нагрузкой происходит рост частоты до 4,5 ГГц, сопровождающийся повышением напряжения вплоть до 1,192 В. Температура ядер не превысит и 50 градусов.
Для многопоточной задачи действующей величиной станут 4,3 ГГц, а напряжение снизится до 1,152 В. Прогрев в экспресс-тесте wPrime не довёл ЦП даже к 60 градусам.
Далее я опишу каждый из сформированных режимов для стенда и его особенности.
Core i5-9600K (default+3200 CL16), 6C/6T
В среде UEFI активировался лишь XMP. Устройство самостоятельно позаботилось об уровнях напряжений для IO и SA, выставив их с заметной избыточностью, но я намеренно ничего здесь не менял, воссоздав эксплуатацию сборки в составе ПК у рядового пользователя. Также повысилось напряжение и на модулях ОЗУ.
В простых задачах проведение CPU осталось неизменным относительно вышеописанного режима. Также нет проблем и с более сложной нагрузкой, роль которой у нас досталась LinX. Отсутствует особое значение частоты для случаев использования AVX, то есть величина равнялась 4300 МГц. На процессоре не было превышения порога в 1,15 В (!), а температуры не выросли больше 75 градусов, рассуждая про самое горячее ядро. Словом, перегрева нет, компьютер полностью стабилен, как это и должно происходить в таких случаях.
Отдельно затронем тему потребления энергии стендом в момент пиковой нагрузки — 178 Вт, в простое уровень снижался до 39 Вт.
Core i5-9600K (default+3600 CL15), 6C/6T
Высокий уровень напряжения на модулях памяти не позволил покорить и 3,8 ГГц, а поиск стабильного рубежа привёл к числу 3,6 ГГц, для этого избыток питающего напряжения оказался не нужен. Эксперименты с основной схемой задержек завершились на комбинации 15-19-19-34-1T, для которой подбирались величины напряжений IO, SA и DRAM. Здесь я остановился на 1,1 В, 1,05 В и 1,4 В соответственно. Наконец, «подтягивался» tRFC — до 464. Функционирование ЦП осталось в штатных рамках, так мы попробуем увидеть эффект от присутствия в ПК высокоскоростной памяти. Вопрос улучшения всех вспомогательных задержек сам по себе любопытный, но не является целью этого материала. Необычная кропотливость процесса делает его интересным лишь горстке энтузиастов, у которых набор ОЗУ наверняка будет не из сегмента «мейнстрим», а из более престижных серий, со всеми вытекающими отсюда последствиями в лице бо́льших возможностей.
Напряжение и частота процессора остались без изменений, как и его тепловой режим в самых разных тестах.
Заметно сниженные уровни IO и SA уменьшили по два ватта на границах потребления, они вышли равными 176 и 37 Вт.
Как показали наши тестовые сценарии, система порой всё же демонстрировала нестабильность, судя по всему, из-за штатной величины для параметра SA Voltage, для следующего режима её пришлось немного увеличить.
Core i5-9600K (≤ 5200+3600 CL15), 6C/6T
Оформив в прошлом испытании схему разгона памяти, перейдём к процессору. Хотелось добиться выполнения всех сценариев без сбоев, потому в этом режиме я прибегну к пункту настроек «CPU Ratio Offset When Running AVX». Здесь эксперименты над системой нужно разбить на три участка. Сперва для несложных задач выяснить частотный потолок при уровнях напряжения, не вызывающих опасения. Найти необходимую, минимальную, но достаточную величину — как завершение этапа. Затем нужно то же проделать с нагрузкой, привлекающей инструкции AVX. Наконец, скомбинировать оба режима в один, тут уже придётся подбирать профиль LLC, где существенная нагрузка оказывает ощутимое давление с целью достаточного понижения величины для AVX-случаев, и не слишком сильное — для остальных, выяснить подходящий для всего этого уровень напряжения. Проводить тесты следует уже с добавочным напряжением (offset) к штатному, чтобы без нагрузки оно могло опускаться до невысокого уровня, так уменьшится нагрев ЦП и немного снизится потребление энергии.
Я перейду к финальной картине событий, чтобы не перегружать материал массой параметров. Итак, как мы уже видели, тестовый процессор оказался менее способным, чем Core i5-8600K, который участвовал в предыдущих испытаниях. 5,2 ГГц оказались его «потолком» в комбинации с разогнанной памятью и не слишком высоким питающем напряжением. Удивительно или нет, но для тестов с AVX ограничивающим фактором выступила его рабочая температура, которая прилично росла после повышения напряжения, кроме того, ускоренная память тоже внесла свою лепту. Система была стабильной при 4,7 ГГц, следовательно, корректирующий коэффициент равен «–5».
С целью заметного понижения CPU Core Voltage для случаев с привлечением AVX понадобилось форсировать предпоследний профиль LLC (Mode 7). С ним не было проблем нигде: со стартом системы, с выполнением тестов без AVX, а также с последними, когда напряжение снижалось до низкого, но достаточного уровня. Разумеется, в простое также наблюдалось понижение, так как метод компенсации (offset) и был выбран именно для этого. Метод подбора вывел к цифре «+0,215» вольт. И последний штрих — для улучшения качества вырабатываемого напряжения потребовалось форсировать для контроллера частоту ШИМ величиной 437 кГц (предпоследнее значение перед максимальными 500 на тестовой материнской плате). Наконец, оказалось, что для увеличенной частоты Uncore (кольцевой шины) требуется изрядно повышать и IO, и SA, что ведёт к дополнительному росту температуры CPU, я остановился на 4,3 ГГц, поскольку это не затребовало особых мер.
Самым высоким напряжение было в наиболее простых задачах, в частности — однопоточных, его величина доходила до 1,392 В, а самое горячее ядро грелось при этом до 61 градуса. Использование многопоточного сценария приводило к снижению до 1,344 В, вместе с тем температура росла уже до 73 градусов. Ход тестов в LinX сопровождается различным уровнем напряжения и частот, пиковые нагрузки (в ходе самих вычислений) приводят к пониженному до x47 множителю, тогда как подготовка циклов вычислений проходит при частоте 5,2 ГГц; ориентироваться, глядя на скришоты, можно по средним значениям. Вместе с частотами меняется и напряжение: в моменты пиковых нагрузок оно снижалось до 1,28 В, а средний уровень равнялся 1,312 В, что говорит про величины в моменты подготовки, близкие к 1,35 В. С задачей объёмом 5 ГБ система работала на грани активации троттлинга. В простое из-за увеличенной компенсации в UEFI напряжение снижалось лишь до уровня 1,072 В.
Цифры потребления энергии стендом в LinX уложились между 42 и 258 Вт.
Core i5-9600K (default+2661 CL12), 6C/6T
Не оставим без внимания материнские платы попроще, с более дешёвыми хабами. Частота памяти там не будет больше, чем 2666 МГц. Прочие возможности зависят от устройства (нужно читать как желаний производителей) и ряда других факторов. Большинство изделий чутко отслеживает условия работы CPU и понижает его частоту в случае выхода за рамки потребления, они также разнятся от модели к модели. Для выбранной сегодня эффект проявляется во всей красе уже на втором этапе вычислений в LinX с объёмом задачи 4 ГБ. И дело совсем не в температуре ядер, там не было зафиксировано роста свыше 73 °C. Напряжение не превысило 1,184 В, средним уровнем были и вовсе сверхнизкие 1,113 В.
Красноречивее всех слов будет картинка с графиком кривой потребления энергии: здесь пределы образованы из 38 и 186 Вт.
Для преодоления препятствия необходимо вручную установить более высокие лимиты мгновенной мощности.
В рамках частоты 2666 МГц и 1,35 В на модулях ОЗУ, без повышения IO и SA (поскольку далеко не на всех платах из этого сегмента присутствует подобная возможность), получилось улучшить схему задержек до 12-14-14-28-1T, дополнительно уменьшался ещё и tRFC — до 344. Кроме увеличения пределов мощности, наладка работы ЦП не проводилась.
Общее поведение процессора — его частота, уровень действующего напряжения, температуры ядер — мало в чём отличается от функционирования в составе стенда с более престижной платой, разве что, слегка сниженная BCLK не даёт возможности говорить про полную идентичность в цифрах частот.
До 192 выросла верхняя отметка показателя в ваттах, нижняя осталась той же — 38 Вт. За время прохождения тестов температура тыльной стороны этого устройства в секторе расположения VRM не превышала 75 градусов.
