Оглавление
- Семейство процессоров Core 13-го поколения
- Новые чипсеты и улучшенная поддержка DDR5
- Улучшения вычислительных ядер и кэш-памяти
- Флагманская модель Core i9-13900K
- Тестирование производительности
- Тестовые системы и условия
- Синтетические тесты
- Общие тесты
- Рендеринг
- Работа с фото и видео
- Криптографические тесты
- Сжатие и распаковка
- Математические тесты
- iXBT Application Benchmark 2020
- Энергопотребление и температура
- Выводы
Сегодня мы рассмотрим флагманскую модель процессора компании Intel, получившую наименование Core i9-13900K. Это почти что самый мощный представитель 13-го поколения настольных процессоров Core, также известных под кодовым названием Raptor Lake. Запуск новой линейки процессоров Intel прошел уже после выхода новой платформы AMD с настольными процессорами Ryzen 7000, которые были неплохо приняты рынком, хотя цены тогда порадовали не всех. Несколько позднее пришло время запуска и процессоров Intel, и главным вопросом стало то, смогли ли в компании удержать конкурентоспособность процессоров при продолжающемся застое с техпроцессами и явном прогрессе по этому параметру в последнем поколении Ryzen.
Флагманом новой линейки является Intel Core i9-13900K (если не считать вышедший недавно 13900KS, который дополнительно разогнан), предлагающий довольно удачную гибридную архитектуру, которая еще в 12-м поколении нанесла ощутимый удар по решениям конкурента. До 11-го поколения Intel гналась за тем, чтобы поместить в CPU столько же ядер, что и конкурент, но в 12-м поколении они решили использовать два разных типа вычислительных ядер, отличающихся производительностью и энергопотреблением. Ядра большей производительности (P-ядра) предназначены для самых ресурсоемких задач, а энергоэффективные E-ядра заметно меньше по сложности и обеспечивают сравнительно низкое энергопотребление при невысоких повседневных нагрузках. Логика в таком разделении есть, восьми «полноценных» ядер должно хватать для большинства задач, те же игры просто не требуют более 16 производительных потоков, а эффективные ядра помогают процессорам Intel добрать производительности в многопоточных задачах, в которых они отставали от соперничающих с ними решений AMD.
Хотя Intel и отошла от подхода «тик-так» в разработке процессоров, но Rocket Lake вполне себе подходит на роль промежуточного шага в улучшении характеристик, не перейдя на новый техпроцесс и не внедрив новой архитектуры, тогда как в Alder Lake сделали и то и другое. На такое «оптимизационное» поколение вынуждает в том числе и возросший темп смены поколений процессоров компании — за пару лет вышло сразу три семейства настольных процессоров компании, и так часто делать глобальные изменения не осилил бы никто. Хотя Raptor Lake — это не совсем вторая версия Alder Lake, но довольно близко к этому. Новые CPU основаны на тех же принципах гибридного подхода с использованием производительных и эффективных ядер, основанных на той же микроархитектуре, они используют тот же процессорный разъем и память и даже совместимы со старыми системными платами на чипсетах прошлого поколения. А отличается Raptor Lake приличным ростом тактовых частот, удвоенным количеством E-ядер и объема кэш-памяти. Вроде бы немало, но и не так уж много.
Так что, по сути, Raptor Lake — не совсем полноценная новая линейка, а как бы обновление предыдущей для платформы LGA1700. Intel запустила Alder Lake и LGA1700 всего год назад, и полное обновление архитектуры и платформы пока что явно не требуется — 13-е поколение процессоров Core предназначено для того, чтобы обеспечить более высокую производительность на той же платформе, и поэтому выход Raptor Lake дался им значительно проще по сравнению с запуском AMD Ryzen 7000 — с полностью новой платформой и значительными архитектурными и компоновочными обновлениями.
За счет чего Intel улучшила производительность Core 13-го поколения по сравнению с 12-м? Это более высокие тактовые частоты для всех ядер и особенно для P-ядер, благодаря небольшим архитектурным оптимизациям и продолжающимся улучшениям уже годами проверенного техпроцесса Intel 7 (он же 10 нм), дополнительные E-ядра во всех моделях для улучшения многопоточной производительности, увеличение объема кэш-памяти на двух уровнях — увеличенный L2-кэш для P-ядер и E-ядер, а также увеличенный общий L3-кэш. Повышенная тактовая частота и дополнительный объем кэш-памяти сразу указывают на то, что Raptor Lake будет быстрее Alder Lake в любых сценариях и нагрузках. Для приложений с однопоточной и малопоточной нагрузкой будут сказываться более производительные P-ядра, а многопоточная нагрузка будет использовать комбинацию быстрых P-ядер и дополнительных E-ядер, также с увеличенной тактовой частотой.
Это последнее полноценное поколение процессоров компании, основанное на монолитных кристаллах — с вычислительными ядрами, встроенным видеоядром, кэш-памятью и контроллерами, размещенными на едином кристалле, в будущих поколениях компания планирует перейти на многокристальные процессоры. Начиная с процессоров Meteor Lake, которые все еще ожидаются в конце текущего года, будут использоваться отдельные кристаллы с x86-ядрами, графическим блоком и логикой ввода-вывода, объединенные на одной подложке. Каждый из кристаллов будет использовать разный техпроцесс: вычислительная логика — Intel 4, графический чиплет — TSMC N5, а кристалл ввода-вывода — TSMC N6. Ну а пока что — мощнейший монолитный кристалл.
Семейство процессоров Core 13-го поколения
Intel выбрала стратегию запуска от настольных процессоров до мобильных, при выходе линейки речь шла лишь о шести моделях настольных CPU, что типично для последних запусков Intel и позволяет сначала обеспечить желающих более мощными и дорогими моделями процессоров, которые продаются меньшими объемами, а уже потом перейдя к более массовым решениям и CPU и чипсетов. Шесть первых процессоров Raptor Lake делятся на три уровня по мощности и цене, все они имеют возможность разгона (K), а в половине из них отключена встроенная графика (F).
Хотя сначала были выпущены лишь шесть процессоров семейства Raptor Lake, уже в начале этого года были объявлены дополнительные модели настольных процессоров и несколько мобильных вариантов серий U, P, H и HX. В мобильные CPU было несколько сложнее добавить производительность путем добавления ядер и прироста максимальной частоты, так как все ограничивает энергетический бюджет, но оптимизации дизайна Intel также работают и для повышения энергоэффективности.
Сейчас же кратко рассмотрим выпущенные в первой волне модели процессоров, и особое внимание уделим топовому процессору. По сравнению с предыдущим поколением, настольные процессоры 13-го поколения Raptor Lake увеличивают количество эффективных ядер, а количество производительных осталось прежним, хотя они получили увеличенную производительность на такт. Флагманский Core i9-13900K имеет 8 P-ядер и 16 E-ядер (8P+16E), что больше, чем 8P+8E у топового процессора предыдущего поколения — Core i9-12900K. То же самое и с другими моделями: Core i7-13700K имеет конфигурацию 8P+8E по сравнению с 8P+4E у Core i7-12700K, полностью соответствующую i9-12900K. Core i5 нового поколения также улучшили конфигурацию, получив 6P+8E по сравнению с 6P+4E в предыдущем поколении.
| P-ядра | E-ядра | Потоки | Частота P-ядер, ГГц | Частота E-ядер, ГГц | L3-кэш, МБ | Потребление, Вт | Цена, $ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 8 | 16 | 32 | 3,3-5,8 | 2,2-4,3 | 36 | 125 (253) | 589 |
| Core i9-13900KF | 8 | 16 | 32 | 3,3-5,8 | 2,2-4,3 | 36 | 125 (253) | 564 |
| Core i7-13700K | 8 | 8 | 24 | 3,4-5,4 | 2,5-4,2 | 30 | 125 (253) | 409 |
| Core i7-13700KF | 8 | 8 | 24 | 3,4-5,4 | 2,5-4,2 | 30 | 125 (253) | 384 |
| Core i5-13600K | 6 | 8 | 20 | 3,5-5,1 | 2,6-3,9 | 24 | 125 (181) | 319 |
| Core i5-13600KF | 6 | 8 | 20 | 3,5-5,1 | 2,6-3,9 | 24 | 125 (181) | 294 |
Базовый уровень энергопотребления флагманского процессора остался неизменным — 125 Вт, хотя турбо-лимит вырос с 241 Вт до 253 Вт для старшей модели. Удвоенное количество E-ядер при том же уровне энергопотребления привело к тому, что Intel пришлось снизить базовую частоту для них в Core i9 до 2,2 ГГц по сравнению с 2,4 ГГц у Alder Lake. В то же время, турбо-частота была повышена сразу до 4,3 ГГц, что на 400 МГц выше 3,9 ГГц решения предыдущего семейства. Это также касается всех новых моделей, более простым моделям также досталось приличное повышение скорости — производительные ядра Core i5 и Core i7 достигают частоты в 5 ГГц. А процессор Core i7-13700K, стоящий на ступень ниже топовой модели, обошел по потенциальным возможностям старшую модель прошлой линейки — Core i9-12900K.
Конечно, в идеале хочется, чтобы все ядра работали на максимуме возможностей, но лимит TDP в 125 Вт заставляет идти на компромиссы по частотам. Из-за роста частот и увеличения количества E-ядер без изменения техпроцесса пришлось повышать границы энергопотребления — максимальное долговременное потребление для пары Core i9-13900K и Core i7-13700K выросло до 253 Вт, а Core i5-13600K — до 181 Вт. Для Core i7-13700K и Core i5-13600K по сравнению с их аналогами Alder Lake такой рост очень заметен — плюс 20%-30% к потреблению.
Напомним, что это далеко не все семейство Raptor Lake, а лишь первые модели. К ним в январе добавились и «обычные» модели — не из K-серии. Правда, не все они содержат улучшения, появившиеся именно в Raptor Lake, новые ядра с увеличенным L2-кэшем получат лишь Core i9 и Core i7 и один Core i5 модели 13600K, а все модификации Core i5 ниже его, равно как и все Core i3, используют ядра Alder Lake с меньшим объемом L2-кэша, и к некоторых из них мы еще вернемся в будущих материалах.
Новые чипсеты и улучшенная поддержка DDR5
Вместе с первыми шестью моделями процессоров 13-го поколения, компания Intel также представила и чипсет Z790. Хотя все новые CPU можно использовать и с чипсетами 600 серии, но гарантированную совместимость и максимальные возможности можно получить именно с чипсетом Z790. Как и сами процессоры, Z790 представляет улучшенную версию уже существующего продукта компании Intel, так что это не абсолютно новое решение.
Новая модель чипсета обеспечивает несколько большую гибкость подсистемы ввода-вывода по сравнению с Z690, она имеет 20 линий PCIe 4.0 против 12 у Z690. Но это сделано за счет линий PCIe 3.0 — их тут лишь восемь, что вдвое меньше, чем у Z690. То есть, всего у Z790 по-прежнему 28 линий PCIe, но с большей гибкостью по сравнению с Z690 — есть дополнительные линии PCIe 4.0 для слотов M.2 с более высокой пропускной способностью и контроллеров Thunderbolt 4, а менее критичные к пропускной способности устройства будут довольствоваться линиями PCIe 3.0. Также новый Z790 поддерживает пять портов USB 3.2 Gen 2×2 (20 Гбит/с) — на один больше по сравнению с предшественником.
В общем, в чипсете Z790 была сделана перебалансировка PCIe линий в пользу большего количества исходящих линий PCIe 4.0 по сравнению с Z690. Правда, новый чипсет соединен с процессором той же самой шиной DMI 4.0 x8 с пропускной способностью 15,8 ГБ/с, и есть вероятность, что она сможет обеспечить повышенные скорости обмена сразу по всем линиям PCIe 4.0 не во всех случаях.
Уже вышли системные платы на базе чипсета Z790 с поддержкой памяти как DDR5, так и DDR4 — Intel никак не ограничивает производителей в этом вопросе, они вольны решать его самостоятельно. В отличие от предыдущих CPU, 13-е поколение процессоров Core поддерживает более производительную DDR5-память — DDR5-5600 по сравнению с DDR5-4800 для прошлого, и платы на основе Z790 гарантированно работают на повышенных частотах DDR5, на которые способны процессоры Raptor Lake. А реально новый контроллер памяти способен работать с памятью и на куда больших частотах, производители памяти для любителей разгона уже производят модули памяти DDR5-8000.
Рост пропускной способности памяти помогает прокормить данными Core 13-го поколения с их возросшими аппетитами. Хотя энтузиасты и так работают с разогнанной памятью в режиме XMP, но для OEM-производителей или сборщиков, четко следующих спецификациям производителя, это неплохой прирост. Впрочем, и многие из существующих плат на Z690 также вполне могут спокойно работать с более высокими частотами DDR5, это зависит от производителей и выпущенных ими прошивок BIOS.
Еще одним из важных вопросов, связанных с новыми платформами и типами памяти, является их доступность. Когда Intel выпустила процессоры 12-го поколения, они позволили использовать или память DDR5 с повышенной пропускной способностью или менее производительную, но куда более доступную в то время DDR4. Intel предлагала поддержку DDR5-4800 или DDR4-3200, но только или ту или другую. Это не изменилось с Raptor Lake и чипсетом Z790, Intel все так же предлагает поддержку и DDR5 и DDR4, чего нет у AMD в серии Ryzen 7000 — в этом заключается некоторое преимущество решений Intel, особенно с учетом уже выпущенных недорогих моделей CPU.
Для некоторых пользователей может быть важным тот факт, что Intel отменила поддержку Intel Optane Memory — ее нет в Z790. Это решение Intel для кэширования дисков на основе Optane, от которого компания начала избавляться, сворачивая подразделение хранения Optane и 3DXpoint. Так что для кого это важно — можно продолжить использование чипсета Z690, а на новом наборе логики кэширование Optane работать не будет.
Что касается вопросов производительности, то Intel утверждает, что в ПО и играх она не должна отличаться при использовании плат на основе Z790 или Z690 при прочих равных (частота DDR5-памяти, к примеру), так что решение за пользователем — преимущества у более нового чипсета есть, но их немного. Первым был выпущен только старший чипсет Z790, а позднее начали появляться и более доступные системные платы на основе чипсетов моделей B760 и H770, которые традиционно отличаются отсутствием возможности разгона, а также уменьшенным количеством поддерживаемых линий PCIe, USB и SATA.
Улучшения вычислительных ядер и кэш-памяти
Производительные ядра в Raptor Lake получили заметно более высокую рабочую частоту, и благодарить за это нужно улучшения технологического процесса в оптимизированной версии Intel 7. Да, процессоры семейств Raptor Lake и Alder Lake производятся при помощи технологического процесса Intel 7, который является 10 нм, если говорить о старых добрых наименованиях. Но его оптимизации позволили добиться повышения тактовых частот без серьезного роста напряжения. Благодаря всем улучшениям, компании удалось повысить максимальную частоту производительных и эффективных ядер по сравнению с Alder Lake. Также техпроцесс позволил увеличить количество вычислительных ядер в процессорах — число эффективных ядер удвоилось по сравнению с предыдущим поколением.
Всего кристалл Raptor Lake содержит восемь высокопроизводительных ядер Raptor Cove, обеспечивающих более высокую производительность на такт, и они работают на более высокой тактовой частоте по сравнению с ядрами Golden Cove в предыдущем поколении Alder Lake. По данным Intel, производительные ядра Raptor Cove имеют повышенную производительность на такт по сравнению с P-ядрами Golden Cove предыдущего поколения — на 15% быстрее при однопоточных нагрузках.
В Raptor Cove также был усовершенствован блок предварительной выборки, работающий с выделенным L2-кэшем, а еще повышению производительности способствуют улучшения техпроцесса, помогающие поддерживать более высокие частоты, равно как и поместить увеличенный объем кэш-памяти второго уровня — до 2 МБ на ядро по сравнению с 1,25 МБ в предыдущем поколении.
Эффективные ядра Gracemont архитектурно идентичны аналогам в Alder Lake, разве что настроены на более высокую частоту работы, а самым большим изменением в них является увеличенная кэш-память второго уровня. E-ядра в процессорах Intel сгруппированы в кластеры из четырех ядер с совместной кэш-памятью второго уровня — и Intel удвоила этот объем с 2 МБ до 4 МБ в Raptor Lake.
Также, как и в случае с P-ядрами, был улучшен блок предварительной выборки и для кластеров E-ядер. Физически в кристалле Raptor Lake имеется четыре кластера с E-ядрами, то есть 16 E-ядер. Топовый i9-13900K основан на полной версии кристалла, в Core i7-13700K и i5-13600K отключены по два таких кластера, что дало им по 8 E-ядер.
Intel внесла и несколько других изменений в подсистему памяти, кроме уже упомянутого увеличения кэшей второго уровня. Кэш-память третьего уровня, используемая и P-ядрами и кластерами с E-ядрами, также увеличилась, и теперь составляет 36 МБ для Core i9, 30 МБ для Core i7 и 24 МБ для Core i5 (моделей K/KF). Правда, по общему объему этой кэш-памяти процессоры Intel все равно пока что отстают от прямых конкурентов — флагманская версия Ryzen 9 7950X содержит 64 МБ кэш-памяти третьего уровня.
Также была увеличена частота работы кольцевой шины, весьма важной для процессоров, по которой передаются все данные внутри — до 900 МГц, что компенсировало потери от дополнительных E-ядер, присоединенных к кольцевой шине. Новая архитектура кэша позволяет резервировать части L3-кэша для своих нужд, чтобы минимизировать промахи кэш-памяти и обращения к оперативной памяти, если кэш переполнен. Все новые процессоры поддерживают двухканальный доступ к памяти двух типов: DDR5 и DDR4 (два 64-битных канала DDR4 или четыре 32-битных канала DDR5).
Неудивительно, что увеличение количества E-ядер и рост объема кэш-памяти естественным образом сказались на площади кристалла Raptor Lake — она достигла 257 мм², что больше площади Alder Lake почти на четверть. Похоже, что для дальнейшего увеличения количества ядер компании Intel крайне желательно перейти уже наконец-то на более современный техпроцесс.
Хотя повышенная тактовая частота для всех вычислительных ядер и удвоенное количество E-ядер не вызвали слишком большого роста максимального энергопотребления по сравнению с 12-м поколением, но для высокопроизводительных процессоров с высоким максимальным потреблением желательно применение мощных систем охлаждения — система охлаждения с недостаточной производительностью в случае Core i9-13900K точно приведет к снижению частоты (тротлингу).
Итак, в оценочном приросте производительности в однопоточном режиме на 15% и более чем на 40% в многопоточном, виноваты увеличенная рабочая частота вычислительных ядер и памяти, увеличенные объемы кэша и улучшения предварительной выборки, а также удвоенное количество эффективных ядер. Но определенный вклад в прирост многопоточной производительности и лучшей согласованности между приложениями принесли и обновления в менеджере потоков Intel Thread Director, который позволяет гибридной архитектуре компании эффективно взаимодействовать с программным обеспечением, направляя различные типы нагрузки на исполнение в наиболее подходящих ядрах процессора.
Это программно-аппаратное решение распределяет потоки по P-ядрам и E-ядрам, и так как все процессоры 13-го поколения гибридные и имеют разные типы вычислительных ядер, то для раскрытия всех их возможностей рекомендуется применение новых операционных систем. Полная поддержка Intel Thread Director реализована только в версии Windows 11 22H2, получившей дополнительные оптимизации для этой гибридной архитектуры. На более старых системах также вполне можно работать с новыми CPU, но изредка могут встречаться разные проблемы вроде сниженной производительности в некоторых случаях, и проблемы совместимости в целом, хоть и довольно редкие.
Флагманская модель Core i9-13900K
Сегодня мы рассматриваем старшего представителя семейства Raptor Lake — Core i9-13900K. По сравнению с предшественником Core i9-12900K, у него вдвое больше эффективных ядер, и это уже 24-ядерник со способностью исполнять 32 потока, как его прямой конкурент — Ryzen 9 7950X от AMD, но имеющий 16 одинаковых ядер.
Топовая модель использует максимальную конфигурацию Raptor Lake-S в виде 8P+16E, с полным объемом 36 МБ L3-кэша, максимальными тактовыми частотами и разблокированным множителем. P-ядра этой модели работают на частоте от 3,0 ГГц до 5,8 ГГц, а E-ядра — от 2,2 ГГц до 4,3 ГГц. Хотя значение базового потребления процессора не изменилось с прошлого поколения и составляет те же 125 Вт, его максимальное потребление было увеличено с 241 Вт до 253 Вт.
Рекомендованная цена Core i9-13900K на момент анонса была $590, что явно поставило в не самое выгодное положение конкурентов, так как линейку AMD возглавляет модель Ryzen 9 7950X за $700, но они быстро скинули цены. Кроме этого, если встроенная графика не нужна, то можно купить точно такой же Core i9-13900KF, но без поддержки встроенной графики — зато дешевле на $25.
Базовая частота P-ядер нового флагмана равна 3,0 ГГц, технология Turbo Boost 2.0 позволяет разгоняться до 5,3 ГГц при полной нагрузке и до 5,4 ГГц при нагрузке лишь на два ядра. Технология Turbo Boost Max 3.0 дополнительно выделяет два ядра, которым можно разгоняться до 5,7 ГГц, а еще есть технология Thermal Velocity Boost, которая позволяет этим ядрам исключительно при однопоточной нагрузке увеличивать частоту до 5,8 ГГц, но только если температура процессора не выше 70 градусов. Есть еще функция Adaptive Boost Technology, которая поднимает частоту процессора при полной нагрузке до 5,5 ГГц. Это все для производительных P-ядер, а эффективные E-ядра имеют базовую частоту 2,2 ГГц и при помощи Turbo Boost 2.0 могут повышать ее до 4,3 ГГц.
С какими процессорами конкурирует рассматриваемая модель и как соотносится новая линейка Intel со старой? Давайте рассмотрим основные характеристики нескольких CPU обоих производителей, чтобы разобраться. Да, после перехода Intel к гибридным ядрам, сравнивать процессоры двух компаний стало несколько сложнее, но AMD и Intel продолжают использовать схожие конфигурации и наименования, и в итоге их наборы продуктов имеют в целом близкие названия и конкурентоспособные цены.
| Core i9-13900K | Core i5-13600K | Core i9-12900K | Core i5-12600K | Ryzen 9 7950X | Ryzen 5 7600X | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Архитектура | Raptor Cove | Raptor Cove | Golden Cove | Golden Cove | Zen 4 | Zen 4 |
| Ядра | 8+16 | 6+8 | 8+8 | 6+4 | 16 | 6 |
| Потоки | 32 | 20 | 24 | 16 | 32 | 12 |
| Частота базовая, МГц | 3300 | 3500 | 3200 | 3700 | 4500 | 4700 |
| Частота турбо, МГц | 5800 | 5100 | 5200 | 4900 | 5700 | 5300 |
| L3-кэш, МБ | 36 | 24 | 30 | 20 | 64 | 32 |
| Частота DDR5, МГц | 5600 | 5600 | 4800 | 4800 | 5200 | 5200 |
| TDP, Вт | 125 | 125 | 125 | 125 | 170 | 105 |
| PPT, Вт | 253 | 181 | 241 | 150 | 230 | 142 |
| Цена, $ | 589 | 319 | 589 | 289 | 699 | 299 |
Таблица показывает, что Core i9-13900K имеет максимальное количество вычислительных ядер и самую высокую максимальную частоту среди других топовых моделей обоих производителей, но не нужно забывать, что у него не все ядра равноценны — эффективные менее продвинуты сами по себе, не поддерживают возможность исполнения двух потоков и имеют меньшую тактовую частоту. Да и в целом в таблице указаны именно что максимальные частоты — в реальности при тяжелой многопоточной нагрузке частоту ядер и общую производительность будет ограничивать заданное максимальное потребление в 253 Вт для турборежима — реальные частоты всех ядер будут ниже.
Хотя процессор Intel имеет меньше высокопроизводительных ядер, чем у флагмана AMD, зато модель Core i9-13900K дополнена большим количеством E-ядер, которые делают общее количество одновременно исполняемых потоков на 7970X и 13900K одинаковым — при преимуществе процессора Intel по количеству ядер в целом. Поэтому сравнительная производительность будет зависеть от типа рабочей нагрузки — Core i9-13900K должен выделяться как в задачах с малым количеством потоков, так и в тех сценариях, которые могут использовать 24 ядра. AMD же во флагмане предлагает меньшее общее количество ядер, зато все они однородны, имеют высокий уровень производительности и будут хороши в задачах с 9-16 активными ядрами.
В пользу Intel работает поддержка более быстрой памяти DDR5 (или более дешевой DDR4, чего у AMD нет в принципе), а за AMD — заметно больший объем L3-кэша и лучшая гибкость системы ввода-вывода в целом — до 28 процессорных линий PCIe 5.0. И тут уж просто нужно выбирать, кому что больше нужно.
Что касается сравнения цен, то по рекомендованным Core i9-13900K выглядит очень привлекательно. Новая модель имеет рекомендованную цену ниже, чем у предшественника — $589, что на $60 ниже рекомендованной же цены на Core i9-12900K, и это на приличные $110 ниже рекомендованной цены конкурента — Ryzen 9 7950X. Неудивительно, что после выхода флагмана от Intel, компании AMD пришлось снижать цены и Ryzen 9 7950X продается даже дешевле рассматриваемого сегодня процессора.
Тестирование производительности
Тестовые системы и условия
- Процессоры:
- Intel Core i9-13900K (8P+16E ядер/32 потока, 3,0—5,8 ГГц)
- Intel Core i9-12900K (8P+8E ядер/24 потока, 3,5—5,2 ГГц)
- Intel Core i9-11900K (8 ядер/16 потоков, 3,5—5,3 ГГц)
- AMD Ryzen 9 7950X (16 ядер/32 потока, 4,5—5,7 ГГц)
- Система охлаждения: AeroCool Mirage L360 (СЖО 3×120 мм, 2300/1800 об/мин)
- Системные платы:
- Asus ROG Maximus Z790 Hero (LGA1700, Intel Z790)
- Asus ROG Maximus XIII Hero (LGA1200, Intel Z590)
- Gigabyte X670 Aorus Elite AX (AM5, AMD X670)
- Оперативная память:
- 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR5-5200 CL40 G.Skill Ripjaws S5 (F5-5200U4040A16GX2-RS5W)
- 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR4-3600 CL18 Thermaltake ToughRAM RGB (R009D416GX2-3600C18A)
- Видеокарта: Sapphire Radeon RX 6800 XT (16 ГБ)
- Накопитель: Kingston KC2000 SSD 2 ТБ (SKC2000M8/2000G)
- Блок питания: Corsair RM750 (80 Plus Gold, 750 Вт)
- Операционная система: Microsoft Windows 11 Pro (22H2)
Для тестирования процессоров мы взяли имеющиеся высокопроизводительные системные платы для каждой платформы и снабдили их достаточным объемом оперативной памяти, работающей на оптимальной частоте или близкой к ней — в зависимости от имеющихся в наличии модулей памяти. Для тестирования процессора Core i9-13900K, его предшественника i9-12900K, а также конкурента Ryzen 9 7950X мы использовали память DDR5-5200, ну а единственный процессор с поддержкой DDR4-памяти довольствовался таким же объемом DDR4-3600.
Так как нам было интересно сравнить не только два топовых процессора последних поколений Intel и AMD, мы также добавили к ним процессоры, которые были флагманами компании Intel в двух предыдущих поколениях: Core i9-12900K и Core i9-11900K. Все настройки памяти брались из XMP/EXPO-профилей, а ограничения процессоров по потреблению энергии — в соответствии с их спецификациями (а не настройками производителей системных плат, которые могут отличаться).
Видеокарту компании AMD прошлого поколения выбрали потому, что новых Radeon RX 7900 у нас еще не было на момент начала тестов, а Radeon RX 6800 XT имеет достаточную производительность и обеспечивает несколько большую скорость рендеринга в условиях низких разрешений по сравнению с конкурентами производства Nvidia. Впрочем, это больше важно для игровых тестов, которые мы решили вынести за рамки этого материала, который и так получился слишком большим.
Почти все результаты Core i9-13900K из сегодняшнего материала уже были в обзоре Ryzen 9 7950X, но сегодня мы рассмотрим их уже в основном исходя из относительных показателей новой топовой модели Intel, в сравнении не только с лучшим из Ryzen, но и Core i9 предыдущих поколений — не только Core i9-12900K, но и Core i9-11900K. Будет интересно оценить прогресс топовых решений Intel за три поколения.
Синтетические тесты
Производительность памяти и системы кэширования
Среди протестированных процессоров сразу три используют DDR5-память, и по понятным причинам пропускная способность памяти у них получилась заметно выше, чем в процессоре Intel Core i9-11900K прошлого поколения — в этом главное преимущество нового типа памяти. Хорошо видно, что эффективность контроллера DDR5-памяти у процессоров Intel явно выше, чем у единственного конкурента, так как процессоры Intel пары последних поколений в тестах памяти из пакета AIDA64, в котором измеряется пропускная способность и задержки всех компонентов подсистемы памяти, явно быстрее единственного Ryzen, который по ПСП расположился скорее между 11900K (DDR4) и 12900K/13900K (DDR5).
Core i9-13900K 
Core i9-12900K 
Core i9-11900K 
Ryzen 9 7950X
Если сравнивать Core i9-13900K с предыдущими моделями компании, то преимущество нового топового CPU над совсем уж старым 11900K ощутимое и оно объяснимо разницей в типах памяти. А вот Core i9-12900K очень близок по пропускной способности к рассматриваемому сегодня процессору (что неудивительно — контроллер памяти у них одинаковый) и даже немного выигрывает у него по задержкам доступа к ОЗУ. Ryzen 9 7950X же проигрывает конкуренту по пиковой пропускной способности при чтении, записи и копировании данных. А вот по задержкам небольшое преимущество именно у Ryzen 9 7950X.
| RAM Read | RAM Write | RAM Copy | |
|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 82597 | 72864 | 74307 |
| Core i9-12900K | 81197 | 73633 | 72911 |
| Core i9-11900K | 52220 | 51870 | 50190 |
| Ryzen 9 7950X | 65940 | 70283 | 61148 |
Процессоры Intel еще в прошлом поколении перешли на DDR5-память, и это значительно увеличило пиковую пропускную способность подсистемы памяти — при использовании Core i9-11900K с DDR4-3600 получается чуть 50-52 ГБ/с пропускной способности (близко к пику по теоретической пропускной способности), а Core i9-13900K с DDR5-5200 показывает скорость чтения уже более 82 ГБ/с — это заметное увеличение ПСП на 58%, и эффективная пропускная способность памяти достаточно высока по сравнению с 66 ГБ/с при чтении у процессора AMD с такой же памятью.
Так как в течение нескольких последних десятков лет рост вычислительной мощности значительно опережал увеличение производительности памяти, и поэтому процессоры использовали все более сложные кэши, чтобы обеспечить повышение производительности и не упираться в возможности памяти. Сейчас процессоры Intel и AMD используют трехуровневую схему кэширования: каждое ядро получает небольшую кэш-память L1 и собственную же кэш-память второго уровня побольше, чтобы избавиться от высокой задержки L3. Последний уровень кэша имеет размер в несколько мегабайт и используется сразу несколькими ядрами. В их случае важны и задержки и пропускная способность.
| L1 Latency | L2 Latency | L3 Latency | RAM Latency | |
|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 0,9 | 3,7 | 14,8 | 78,7 |
| Core i9-12900K | 1,0 | 3,5 | 17,9 | 76,0 |
| Core i9-11900K | 1,0 | 2,6 | 12 | 70,2 |
| Ryzen 9 7950X | 0,7 | 2,6 | 9,4 | 75,8 |
Задержка L1-кэша у Ryzen ниже всех — всего 0,7 нс по сравнению с 0,9 нс у Core i9-13900K и 1,0 нс у остальных процессоров Intel, да и по задержке L2-кэша у процессора AMD есть существенное преимущество перед Core i9-13900K в том числе. Что касается кэш-памяти третьего уровня, то в новом процессоре Intel задержку снизили по сравнению с предыдущим поколением, но она все равно осталась выше, чем у L3-кэша Zen 4 — почти 15 нс против 9 нс. Задержка памяти у всех процессоров с DDR-памятью составляет порядка 70-80 нс, но это зависит и от конкретных параметров DDR5-памяти и от настройки памяти на разных платформах.
Кроме задержек доступа к кэшам, важна и пропускная способность, особенно для векторизованного кода. В последних поколениях процессоров Intel и AMD не произошло существенных изменений в основных кэшах, их пропускная способность должна оставаться примерно такой же, что и в прошлых поколениях — но мы видим улучшения по пропускной способности, которые можно объяснить оптимизациями и увеличением тактовой частоты. Также увеличение объема L2-кэша должно снизить требования к пропускной способности общей кэш-памяти третьего уровня. Рассмотрим тест пропускной способности всех уровней кэш-памяти из AIDA64.
| L1 Read | L1 Write | L1 Copy | L2 Read | L2 Write | L2 Copy | L3 Read | L3 Write | L3 Copy | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 5823 | 4222 | 8411 | 1480 | 646 | 1048 | 1765 | 630 | 991 |
| Core i9-12900K | 4296 | 3112 | 5125 | 1230 | 541 | 984 | 998 | 464 | 756 |
| Core i9-11900K | 5012 | 2335 | 5075 | 1390 | 762 | 1166 | 337 | 225 | 266 |
| Ryzen 9 7950X | 5174 | 2715 | 5367 | 2684 | 2560 | 2537 | 1698 | 1719 | 1660 |
Интересно, что по этим тестам что кэш-память Core i9-13900K на всех уровнях явно стала быстрее, чем у Core i9-12900K, особенно это заметно по L1-кэшу, да и остальные уровни кэша тоже явно воспользовались увеличенной рабочей частотой нового CPU. С Core i9-11900K сравнивать нет смысла, его кэши заметно медленнее всех, особенно третий уровень. Что касается конкурента в виде Ryzen 9 7950X, то последний имеет заметно менее производительный L1-кэш, но явно впереди по пропускной способности L2- (особенно) и L3-кэша.
Задержки от ядра к ядру
Так как количество ядер в современных CPU увеличивается, появляются гибридные решения и чиплетные конфигурации, то время доступа к ядрам из других ядер начинает различаться все больше. Еще до появления Ryzen на основе нескольких кристаллов, некоторые процессоры имели разные задержки для доступа к ближайшему ядру и к дальним — особенно в серверных продуктах с несколькими процессорами.
Даже настольные процессоры сейчас могут иметь различные задержки доступа к разным ядрам, не говоря о Threadripper первого поколения, к примеру, в котором было четыре кристалла по 8 потоков — и каждый с разной задержкой от ядра к ядру в зависимости от того, на этом же кристалле он или на другом. Тест задержек между ядрами MicroBenchX наглядно показывает разницу между монокристальным подходом Intel и чиплетной компоновкой AMD.
Core i9-13900K 
Core i9-12900K 
Ryzen 9 7950X
Задержки между ядрами у Alder Lake и Raptor Lake выглядят довольно схожими. P-ядра проименованы от 0 до 15, и по сравнению с Alder Lake задержки в новом CPU почти такие же, как и у Core i9-12900K. Наибольшее отличие между этими процессорами заключается в удвоении количества E-ядер в Core i9-13900K, и это добавляет больше путей между ядрами, которые имеют несколько большие задержки, чем у Core i9-12900K — до 46-55 нс. Когда E-ядро взаимодействует с другим, данные проходят через кластеры L2-кэша и через кольцо L3-кэша, что менее эффективно. А еще возможно, что рост задержек также частично объясняется и снижением базовой частоты на 200 МГц для ядер Gracemont.
Сравнение с конкурирующим процессором Ryzen в этом случае не имеет особого смысла, так как он содержит отдельные кристаллы, и задержки между разными ядрами в разных частях составляют около 75-80 нс, что заметно больше, чем у процессоров Intel. И хотя задержки между ядрами в пределах одного чиплета в Zen 4 невелики, при соединении с ядрами из другого чиплета они увеличиваются в разы. Впрочем, по другим тестам мы знаем, что на снижении практической производительности этот недостаток почти не сказывается в подавляющем большинстве случаев.
Количество инструкций за такт — IPC
В этот раз компания Intel хоть и заявляла об улучшении вычислительной производительности на такт, это касается скорее не чисто теоретического темпа исполнения инструкций, а об улучшении итоговой производительности сложного кода. Но мы на всякий случай проверили это в еще одном тесте MicroBenchX, который для корректных измерений требует работы CPU на фиксированной частоте, поэтому мы заблокировали работу всех ядер тестовых процессоров на уровне 4 ГГц — на подобную частоту способны все представленные модели, включая эффективные ядра в рассматриваемом Core i9-13900K. Тесты с AVX-512 в расчет не брали, так как сегодняшняя новинка этот набор инструкций не поддерживает.
Что же, данные на диаграмме подтвердили полное отсутствие разницы по IPC между Rocket Lake и Alder Lake, как и должно быть. А вот между Core i9-13900K с Core i9-11900K разница в доброй половине подтестов наблюдается приличная — все же в Alder Lake этот параметр заметно подтянули. Что касается сравнения с конкурентом, то мы уже писали в прошлом материале, что у процессоров Intel и AMD есть свои сильные и слабые стороны, которые видны на диаграмме, хотя в среднем Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X довольно близки друг к другу, что говорит о сильной конкуренции на рынке x86-процессоров.
Синтетические тесты Sandra
Чисто синтетические тесты производительности из пакетов вроде Sandra и AIDA64 также могут быть интересны для оценки низкоуровневой производительности в специализированных задачах, хотя они и претендуют на некоторую универсальность.
| CPU Overall | CPU Crypto | CPU Scientific | Neural Network High Precision | |
|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 21,7 | 40,7 | 88,3 | 19,2 |
| Core i9-12900K | 16,8 | 32,0 | 81,5 | 15,4 |
| Core i9-11900K | 12,2 | 25,5 | 42,4 | 7,5 |
| Ryzen 9 7950X | 26,0 | 34,3 | 96,1 | 22,3 |
Первая группа тестов показывает относительную производительность в разных задачах и некий общий счет (CPU Overall), вычисленный из всех результатов. И по нему Core i9-13900K обходит своего предшественника почти на 30%, что очень много, но все же немного отстает от Ryzen 9 7950X, занявшего первое место. Результат неплохой, и по отдельным подтестам видно, что в некоторых случаях новый Ryzen все же проигрывал сегодняшнему герою. Но в других подтестах преимущество Ryzen остается впечатляющим, особенно в мультимедийных:
| CPU Multi-media, Mpix/s | CPU Image Processing, Mpix/s | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 2500 | 1611 |
| Core i9-12900K | 1818 | 1160 |
| Core i9-11900K | 1456 | 1284 |
| Ryzen 9 7950X | 3769 | 2550 |
Эти тесты показывают вычислительную производительность при обработке медиаданных, и тут Core i9-13900K не может составить конкуренцию Ryzen 9 7950X — преимущество последнего над 11900K более чем двукратное, и даже лучший процессор Intel отстал более чем на 50%. Но еще раз повторим, что это — чисто синтетические тесты с определенной специализацией. Вероятно, они лучше подходят для процессоров AMD и чтобы подтвердить это или опровергнуть — рассмотрим синтетические тесты из еще одного универсального пакета.
Синтетические тесты AIDA64
Это также чисто синтетические тесты, которые показывают производительность в задачах с определенной специализацией. Например, CPU Queen использует целочисленные операции при решении классической шахматной задачи, а AES — скорость шифрования по одноименному криптографическому алгоритму:
| CPU Queen | CPU AES | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 159727 | 298714 |
| Core i9-12900K | 116837 | 206969 |
| Core i9-11900K | 108420 | 178460 |
| Ryzen 9 7950X | 204598 | 381168 |
В первой паре тестов снова видим отставание нового процессора Intel от лучшего решения AMD — добавление DDR5-памяти, увеличение тактовой частоты и энергопотребления сделало Ryzen 9 7950X явным лидером многих тестов, включая и эту пару. Core i9-13900K тут сильно отстал от Ryzen, хотя и показал результат намного выше, чем у предшествующей модели Core i9-12900K.
| CPU Photoworxx | CPU Zlib | CPU SHA3 | |
|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 47943 | 2470 | 9096 |
| Core i9-12900K | 48280 | 1614 | 6005 |
| Core i9-11900K | 28550 | 976 | 5350 |
| Ryzen 9 7950X | 42233 | 2458 | 11026 |
Первые два теста очередной диаграммы также используют целочисленные операции для вычислений над изображениями и при сжатии информации, а SHA3 — еще один криптографический алгоритм. И в этих тестах процессоры Intel уже смотрятся сильнее — особенно в тесте обработки изображений. Новый Core i9-13900K явно сильнее предшественника в двух из трех тестов — разница доходила до полуторакратной, а вот в мультимедийном они оказались равны. Ryzen 9 7950X же уступил в обработке изображений, выиграл в криптографии и показал близкий результат при сжатии информации — в очередной раз видим, что первенство переходит то к одному CPU, то к другому, и единоличного лидера среди них нет.
| FPU Julia | FPU Mandel | FPU SinJulia | FP32 Raytrace | FP64 Raytrace | |
|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 179604 | 89936 | 19928 | 36395 | 19816 |
| Core i9-12900K | 132533 | 66803 | 14654 | 27899 | 15152 |
| Core i9-11900K | 78230 | 47130 | 11800 | 19190 | 10580 |
| Ryzen 9 7950X | 258887 | 136333 | 33315 | 63480 | 34092 |
Третья и самая многочисленная пачка тестов из AIDA64 включает тесты производительности операций с плавающей запятой, включая инструкции всех вариантов SSE и AVX/AVX2. Результаты процессоров AMD в этих тестах всегда были сравнительно высокими, и тут Ryzen 9 7950X показывает лучшую производительность без всяких сомнений — его преимущество над Core i9-13900K составило от 45% до 75%. Что касается разницы между 13900K и 12900K, то новинка обогнала предшественника на 30%-35%, что просто отлично с учетом одной архитектуры и практически того же техпроцесса.
Бенчмарк CPU-Z
Еще один синтетический тест, который мы решили включить в этот раздел — ближе всего он к тестам рендеринга и по нему также очень удобно сравнивать однопоточную и многопоточную производительность процессоров. Уточним, что в случае Core i9-11900K и Ryzen 9 7950X использовался вариант теста AVX-512, который позволил немного увеличить производительность по сравнению с более новой парой CPU компании Intel, не имеющей поддержки требуемого набора инструкций.
| 1T | 1T AVX2/AVX512 | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 289 | 1336 |
| Core i9-12900K | 259 | 1190 |
| Core i9-11900K | 217 | 957 |
| Ryzen 9 7950X | 268 | 1039 |
По пиковой однопоточной производительности процессоры Intel всегда были сильны, и это подтверждается и результатами теста CPU-Z — Core i9-13900K заметно быстрее нового Ryzen 9 7950X в таких условиях, что без использования AVX, что с ними — более чем на 20%! В игровых тестах такая разница может сказаться не в пользу AMD. По сравнению с предшествующим Core i9-12900K, новый процессор Intel оказался на 11%-12% быстрее в однопотоке — результат не слишком впечатляющий, но ожидаемый — новый CPU должен быть заметно сильнее в многопоточной нагрузке:
| MT | MT AVX2/AVX512 | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 5192 | 17334 |
| Core i9-12900K | 3484 | 13548 |
| Core i9-11900K | 2224 | 10444 |
| Ryzen 9 7950X | 5313 | 20203 |
А в этом случае мы видим совсем иной результат — если в обычном тесте без AVX-инструкций Core i9-13900K проигрывает конкуренту Ryzen 9 7950X совсем чуть-чуть, то более производительный вариант теста приносит процессору AMD разгромное преимущество в 23% над рассматриваемым сегодня процессором Intel. Похоже, в других многопоточных тестах нашего материала новой топовой модели будет непросто. Ну а предшественник в лице Core i9-12900K остался позади, проиграв порядка 28% — неплохой результат для новинки, если не смотреть на показатели конкурента.
Общие тесты
Перейдем к менее синтетическим тестам, которые измеряют производительность систем в нескольких типах прикладных задач, заодно и выводят некое усредненное значение, показывающее общую производительность, вроде пакета PCMark 10. У такого подхода есть и плюсы (простота оценки по единому значению для целого направления ПО) и минусы (стараются охватить слишком многое и делают это неидеально), но чаще всего процессоры в нем все же тестируются.
| Overall | Essentials | Productivity | DCC | Gaming | |
|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 14036 | 12786 | 12623 | 18356 | 34971 |
| Core i9-12900K | 13770 | 12248 | 11635 | 18906 | 36060 |
| Core i9-11900K | 11870 | 11415 | 10477 | 14860 | 30185 |
| Ryzen 9 7950X | 13895 | 12102 | 12343 | 18886 | 38085 |
Новая флагманская модель Intel в этом тесте показывает не особенно выдающиеся результаты — и никакое увеличение тактовой частоты и добавление эффективных ядер не дало превосходства перед предшествующей моделью — разница оказалась от 3% до 8%, да еще иногда новинка вообще проигрывала. Похоже, что тест слишком старый и не способен показать преимущество современных процессоров, упора в вычислительную производительность в PCMark нет.
Core i9-13900K оказался примерно наравне с основным конкурентом в виде Ryzen 9 7950X, несмотря на всю разницу в количестве и типе вычислительных ядер, а также максимальной тактовой частоте. Второй общий тест производительности, который мы рассмотрим — 3DMark CPU Profile, относящийся больше к игровой производительности.
| CPU Profile 1T | CPU Profile MT | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 1250 | 16974 |
| Core i9-12900K | 1108 | 11985 |
| Core i9-11900K | 1040 | 9060 |
| Ryzen 9 7950X | 1113 | 16515 |
В этом подтесте новый Core i9-13900K обгоняет предшественника не слишком заметно в однопоточном режиме (те же 12%, что были ранее в тестах), что оправдано теорией, и сразу на 42% в многопоточном! Так получилось из-за удвоения количества эффективных ядер и заметно большей тактовой частоты всех ядер и слегка повышенного теплопакета в новых процессорах Raptor Lake, благодаря чему Core i9-13900K удерживает более высокую частоту при нагрузке на все ядра — преимущество новинки очень большое, близкое к максимально возможному.
Что касается пары главных конкурентов, то Core i9-13900K явно быстрее Ryzen 9 7950X в том случае, когда нагрузка лежит на одном ядре, и чуть быстрее когда она распределена на все имеющиеся ядра. Но если в последнем случае разница между лучшими CPU составляет лишь 3%, то в однопотоке это приличные 11%. Снова видим, что однопоточная нагрузка до сих пор лучше исполняется на процессорах Intel — еще один тревожный звоночек для AMD перед игровыми тестами.
| Time Spy Extreme CPU | Time Spy CPU | Night Raid CPU | Sky Diver Physics | |
|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 13402 | 21698 | 23377 | 62751 |
| Core i9-12900K | 9270 | 19118 | 20822 | 35561 |
| Core i9-11900K | 6160 | 12216 | 17920 | 22066 |
| Ryzen 9 7950X | 12648 | 15933 | 14732 | 54007 |
Еще несколько процессорных тестов из 3DMark — чаще всего это физические расчеты, умеющие использовать многопоточность, но с разной степенью эффективности. Преимущество нового Core i9-13900K над Ryzen 9 7950X составило от 5% до 58%! Да и предшествующая модель Core i9-12900K отстала от нового флагмана Intel очень сильно. Похоже, что в игровой нагрузке лидером станет рассматриваемый сегодня процессор — по крайней мере, до выхода Ryzen 7000 с дополнительным 3D-кэшем.
| Score | |
|---|---|
| Core i9-13900K | 345,3 |
| Core i9-12900K | 319,4 |
| Core i9-11900K | 272,6 |
| Ryzen 9 7950X | 318,2 |
Ну и последний тест, который мы не смогли приткнуть в другие разделы — браузерный бенчмарк JetStream 2.0, измеряющий производительность кода на JavaScript и WebAssembly. Для тестов мы использовали обновленную версию Microsoft Edge на движке Chromium. В этом тесте явно хуже всех справился с задачей самый старый Core i9-11900K, а новая модель 13900K оказалась быстрее все. Предшествующий ей Core i9-12900K выступил на уровне с Ryzen 9 7950X и они оба отстали от новой топовой модели на 8% — не очень много, но разница все же есть.
Рендеринг
Тесты рендеринга являются одними из самых сложных для современных процессоров из-за многопоточного характера нагрузки при трассировке лучей — современные процессоры при этом стараются поддерживать максимально возможную частоту, могут потреблять много энергии и сильно нагреваться. Недостатки системы охлаждения или питания (недостаточно качественная системная плата или блок питания) лучше всего проявляются как раз в таких тестах. Очень часто в процессе приходится поддерживать стабильную температуру внешней среды, чтобы сравнение было справедливым, так как в этих тестах топовые CPU быстро достигают максимально возможной температуры и могут начать сбрасывать частоты. Иногда приходится запускать эти тесты по несколько раз, охлаждая CPU между прогонами.
Компании Intel и AMD часто используют бенчмарк Cinebench для сравнения производительности своих процессоров с решениями конкурента — подобные нагрузки при рендеринге лучше исполняются при большем количестве ядер и потоков, чем отличались ранние Ryzen по сравнению с конкурирующими CPU, а сейчас уже лучший процессор Intel по количеству ядер догнал и даже обогнал AMD. И хотя процессор Ryzen 9 7950X первым набрал 48000 очков в многопоточном тесте Cinebench R23, но конкурент легко смог перебить этот рекорд, пусть и ценой более высокого энергопотребления. Наше тестирование не использует разгон, и значения будут не столь впечатляющими.
| 1T | MT | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 2190 | 39420 |
| Core i9-12900K | 2010 | 27050 |
| Core i9-11900K | 1660 | 15480 |
| Ryzen 9 7950X | 2030 | 37760 |
Первый тест рендеринга показал преимущество нового процессора Intel над остальными процессорами, включая очень сильного конкурента. По сравнению с моделью предыдущего поколения в однопоточном режиме разница между ними составила 9%, а в многопоточном — совершенно нереальные 46%. Про Core i9-11900K речь вообще не идет, эта старая модель в многопотоке более чем вдвое медленнее.
Если сравнивать Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X, то процессор Intel оказался быстрее и в однопоточном и в многопоточном вариантах теста — первое не удивило нас потому, что процессоры Intel всегда сильнее в случае подобной нагрузки, а второе объясняется большим количеством ядер у конкурента и... большим энергопотреблением при этом. С этим мы разберемся позднее, а пока что речь только о сравнительной производительности, и небольшое преимущество (8% и 4%) осталось за Core i9.
| monster | junkshop | classroom | |
|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 284,2 | 168,5 | 131,1 |
| Core i9-12900K | 193,6 | 113,2 | 90,2 |
| Core i9-11900K | 121,9 | 76,2 | 57,1 |
| Ryzen 9 7950X | 296,3 | 175,6 | 140,2 |
Три тестовые сцены в Blender показывают несколько отличающиеся друг от друга результаты, но в целом тут все понятно — преимущество новинки над Core i9-12900K составило 45%-50%, а Core i9-11900K — вообще мальчик для битья. Конкурент же в виде Ryzen 9 7950X в этот раз оказался совсем чуть быстрее — на 4%-7%. Наибольшая разница между протестированными процессорами наблюдается в случае самой сложной сцены — classroom, так что вполне возможно, что приличный вклад в выигрыш внес больший объем кэша у Ryzen. И снова мы видим ситуацию, в которой выигрывает то лучший процессор Intel, то топовое решение AMD.
| Time | |
|---|---|
| Core i9-13900K | 36 |
| Core i9-12900K | 55 |
| Core i9-11900K | 83 |
| Ryzen 9 7950X | 36 |
Еще один тест рендеринга — Corona, и он измеряет время, затрачиваемое на отрисовку одного кадра. Лучшие представители Intel и AMD показали идентичный результат, как бы подтверждая наш главный вывод о том, что они очень близки друг к другу. Предшествующая модель Core i9-12900K отстала от рассматриваемой сегодня более чем на 50% — очень много в очередной раз для CPU хоть и номинально нового поколения, но той же архитектуры и техпроцесса. Core i9-11900K и в этом тесте отстал от всех остальных процессоров слишком сильно — тесты рендеринга наглядно показывают прогресс CPU по производительности (ну и энергопотреблению, куда без этого).
| Score | |
|---|---|
| Core i9-13900K | 27040 |
| Core i9-12900K | 18590 |
| Core i9-11900K | 11570 |
| Ryzen 9 7950X | 28870 |
Ну и последний бенчмарк с 3D-рендерингом на сегодня — V-Ray, он измеряет скорость отрисовки изображений для трех сцен, выводя общий результат в виде неких очков. И в целом, эти результаты повторяют то, что мы видели в предыдущих тестах раздела — прошлые поколения Core очень далеки от современных топовых CPU, новый Core i9-13900K быстрее старого 12900K на 45%, а 11900K отстал больше чем вдвое. Лучший процессор AMD в этот раз снова немного выиграл у рассматриваемой модели Core i9 — около 7%, как и должно быть в многопоточных задачах.
Работа с фото и видео
Очередной тестовый раздел рассматривает сразу несколько программ для обработки медиаданных — фотографий и видеороликов. Это вполне практические задачи, вроде экспорта сотни изображений высокого разрешения в формате RAW объемом около 3 ГБ в Adobe Lightroom Classic — подобными задачами на постоянной основе занимается большинство серьезных фотографов.
| Time | |
|---|---|
| Core i9-13900K | 17 |
| Core i9-12900K | 22 |
| Core i9-11900K | 37 |
| Ryzen 9 7950X | 19 |
Сразу видно, что в этой программе процессоры Intel явно смотрятся выгоднее решений компании AMD. Даже Core i9-12900K справляется с задачей близко к показателям Ryzen 9 7950X, поэтому неудивительна победа сегодняшнего героя Core i9-13900K над всеми CPU. Хотя разница в обоих случаях составляет лишь две секунды, то есть порядка 12%. Ну а по сравнению с топовым Core 11-го поколения, новый процессор снова был более чем вдвое быстрее. Посмотрим, что получится в видеоредакторе этой же компании.
| Full HD | 4K | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 63 | 130 |
| Core i9-12900K | 77 | 157 |
| Core i9-11900K | 91 | 209 |
| Ryzen 9 7950X | 68 | 142 |
Мы проверили рендеринг не слишком сложного проекта в форматы Full HD и 4K — многие сталкиваются с такой задачей при подготовке смонтированного ролика для стриминговых видеосервисов, так что ситуация вполне жизненная. И снова мы видим явное превосходство по производительности у процессоров Intel и в этом пакете Adobe. Core i9-12900K тут снова близок к Ryzen 9 7950X, который уступает сегодняшней новинке Core i9-13900K порядка 8%-9%. Интересно, что Core i9-11900K в этом тесте отстал от всех не так сильно, как в предыдущих, хотя в 4K-разрешении его отставание увеличилось.
| FPS | Time | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 17,2 | 200 |
| Core i9-12900K | 15,2 | 227 |
| Core i9-11900K | 12,4 | 279 |
| Ryzen 9 7950X | 16,8 | 206 |
Handbrake — это пакет для конвертирования видеоданных в другие форматы, и мы использовали входной ролик формата H.264, перекодировав его в формат H.265 — тоже довольно распространенная задача, встающая перед пользователями. Новый процессор Core i9-13900K показал результат, довольно близкий к конкуренту Ryzen 9 7950X, разница между ними несущественная, а вот предшествующие поколения Core i9 отстали от парочки уже заметно сильнее.
| FPS | Time | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 5,7 | 44,2 |
| Core i9-12900K | 4,9 | 50,7 |
| Core i9-11900K | 3,5 | 70,4 |
| Ryzen 9 7950X | 4,0 | 63,5 |
Второй тест перекодирования видеоданных — SVT-AV1, он перекодирует видеоданные в формат AV1 — относительно новый открытый стандарт. В этом случае результаты новинки Intel получились весьма сильные — конкурирующий Ryzen 9 7950X проиграл Core i9-13900K очень серьезно, и даже Core i9-12900K оказался быстрее процессора AMD в этот раз. Скорее всего, дело в конкретном скомпилированном проекте с недостаточной оптимизацией именно под Zen 4.
| sec/frame | |
|---|---|
| Core i9-13900K | 2,3 |
| Core i9-12900K | 3,4 |
| Core i9-11900K | 4,8 |
| Ryzen 9 7950X | 1,7 |
А вот и последний тест раздела — Topaz Video Enhance AI — улучшение качества видео с использованием возможностей искусственного интеллекта. Очень тяжелая вычислительная задача использует высококачественное увеличение разрешения по алгоритму Artemis High Quality с Full HD до 4K. И вот тут все совершенно иначе, чем в предыдущем тесте — новая модель Core i9-13900K на фоне своих предшественников очень хороша, казалась бы, но Ryzen 9 7950X раскрывает все свои возможности, используя набор инструкций AVX-512, поддержки которого нет у новинки Intel, и поэтому выигрывает у Core i9-13900K сразу около трети — неожиданный результат, снова подводящий нас к главному выводу о схожем среднем уровне производительности, но при разных сильных и слабых сторонах у CPU производства двух компаний.
Криптографические тесты
Еще один важный раздел тестирования производительности процессоров — криптографические задачи. Современные CPU умеют осуществлять шифрование больших объемов информации буквально на лету, и некоторые даже имеют поддержку специальных инструкций для распространенных алгоритмов, таких как AES. Первый тест — John The Ripper — свободное ПО для восстановления паролей по хешам, умеющее пользоваться всеми возможностями современных процессоров.
| MD5 | DES | Blowfish | |
|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 2048000 | 199186 | 48797 |
| Core i9-12900K | 1405000 | 142412 | 32553 |
| Core i9-11900K | 1070000 | 128007 | 21638 |
| Ryzen 9 7950X | 2892000 | 287641 | 45728 |
По диаграмме сразу видно, что преимущество тут явно за Ryzen 9 7950X, исключая разве что алгоритм Blowfish, в котором процессор Intel оказался быстрее. В остальном же, Core i9-13900K отстает от Ryzen 9 7950X в паре первых подтестов, проигрывая около 40%-45%, что очень много. Что касается сравнения разных поколений Core i9, то тут преимущество новинки достаточно велико — до двух раз над 11900K и около 40%-50% над 12900K — отличный результат, если бы не показатели Ryzen.
| AES | Twofish | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 28,6 | 7,6 |
| Core i9-12900K | 27,4 | 5,1 |
| Core i9-11900K | 16,5 | 3,3 |
| Ryzen 9 7950X | 24,5 | 7,8 |
VeraCrypt — программное обеспечение для шифрования на лету, использующее разные алгоритмы шифрования данных и умеющее использовать аппаратное ускорение шифрования на CPU. В тестах мы использовали буфер объемом 1 гигабайт и получили преимущество нового Core i9-13900K над предыдущей моделью всего лишь 4% для AES и почти 50% для Twofish — вот такая огромная разница в зависимости от алгоритма. Что касается сравнения с конкурирующим Ryzen 9, то новый топовый процессор Intel оказался заметно быстрее решения AMD в первом тесте и совсем немного проиграл во втором.
| SSE2 | AVX | AVX2/AVX512 | |
|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 648 | 865 | 1180 |
| Core i9-12900K | 460 | 587 | 840 |
| Core i9-11900K | 246 | 300 | 506 |
| Ryzen 9 7950X | 575 | 720 | 1188 |
Последний криптографический тест — cpuminer-opt. Это программа для майнинга на процессорах, которая также использует криптографические вычисления и очень хорошо оптимизирована для исполнения на современных CPU. Для тестов мы выбрали алгоритм x25x, используемый в некоторых криптовалютах и для сравнения брали лучший результат из нескольких оптимизированных вариантов майнера, использующих наборы инструкций: SSE2, AVX2, AVX-512, а также аппаратную поддержку AES и SHA.
Процессор Core i9-13900K опередил предшествующую ему модель прошлого поколения на 40%-47%, в зависимости от набора инструкций. Новый флагман в этом тесте быстрее конкурирующего процессора Ryzen 9 7950X в режимах SSE2 и AVX, а в самом производительном и главном оба конкурирующих процессора Intel и AMD показали практически равные результаты — при всем отличии этих процессоров по поддержке наборов инструкций, количеству и типу исполнительных ядер. Главный вывод материала снова подтверждается.
Сжатие и распаковка
Сжатие и распаковка данных в архивах известна большинству пользователей, как и наиболее яркие представители продвинутых современных архиваторов, одним из которых долгие годы является WinRAR. Мы воспользовались встроенным бенчмарком в архиватор, который измеряет максимальную скорость сжатия данных.
| KB/s | |
|---|---|
| Core i9-13900K | 52523 |
| Core i9-12900K | 38345 |
| Core i9-11900K | 21132 |
| Ryzen 9 7950X | 54803 |
Результаты WinRAR показали, что новый топовый процессор Core i9-13900K быстрее процессора предыдущего поколения сразу на 37%, что подтверждает многие предыдущие результаты, и так получилось из-за большего количества ядер, улучшенной системы кэширования и повышенной тактовой частоты. Конкурирующий процессор Ryzen 9 7950X хоть и опередил сегодняшнюю новинку, но разница между ними составила всего лишь 4%.
| Compress | Decompress | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 162,6 | 223,3 |
| Core i9-12900K | 120,6 | 144,5 |
| Core i9-11900K | 62,5 | 100,8 |
| Ryzen 9 7950X | 172,1 | 264,2 |
Архиватор 7-zip может быть и несколько менее популярен, но зато интересен поддержкой более эффективного и требовательного метода сжатия. Если сравнивать с процессорами Intel предыдущего поколения, то результаты нового Core i9-13900K просто отличные. Но после того, как в Ryzen 9 7950X внедрили поддержку DDR5-память и усилили кэш, процессор AMD стал лучшим среди всех. Его преимущество над Core i9-13900K при сжатии составило почти 6%, а скорость распаковки и вовсе оказалась на впечатляющие 18% выше. Большое количество полноценных ядер и быстрая кэш-память большого объема в Ryzen явно сработали как надо.
Математические тесты
Раздел довольно скудный — к условно математическим задачам мы отнесли Y-Cruncher — программу для вычисления числа Пи. Особенный интерес для нас вызывает поддержка этой программой набора инструкций AVX-512, а также оптимизация этого ПО конкретно под Zen 4 в последней версии, которую мы и использовали. Проверяем, что получилось — указано время расчета в секундах:
| 1T | MT | |
|---|---|---|
| Core i9-13900K | 194,8 | 22,5 |
| Core i9-12900K | 216,1 | 25,7 |
| Core i9-11900K | 167,2 | 41,6 |
| Ryzen 9 7950X | 171,4 | 21,9 |
Мы протестировали вычисление миллиарда знаков числа Пи в однопоточном и многопоточном режимах. Core i9-13900K с первой задачей справился на 10% быстрее, чем Core i9-12900K, но... проиграл Core i9-11900K, который вообще показал лучший результат в однопотоке! Так получилось из-за поддержки инструкций AVX-512 этим процессором и Ryzen 9. А вот в многопоточном режиме уже новый 13900K на 14% обошел предшественника и они оба заметно быстрее 11900K, который имеет намного меньше вычислительных ядер.
Совершенно неудивительно, что Ryzen 9 7950X, имеющий поддержку инструкций AVX-512, также показал отличный результат в этом тесте — на 14% быстрее сегодняшнего героя Core i9-13900K, и это в однопотоке. Куда интереснее многопоточный режим — хотя преимущество снизилось до 3%, но оно все же осталось. Впрочем, в этом тесте все CPU ограничены не своими вычислительными возможностями, а теплопакетом и температурой вычислительных ядер, которая сразу подскакивает до 95-100 градусов.
| LU | FFT | ODE | Sparse | 2D | 3D | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 0,21 | 0,14 | 0,15 | 0,17 | 0,22 | 0,19 |
| Core i9-12900K | 0,24 | 0,15 | 0,18 | 0,2 | 0,18 | 0,15 |
| Core i9-11900K | 0,35 | 0,27 | 0,23 | 0,22 | 0,26 | 0,19 |
| Ryzen 9 7950X | 0,17 | 0,11 | 0,18 | 0,54 | 0,16 | 0,15 |
Встроенный бенчмарк в MATLAB не является считать показательным тестом, так как он устарел и проходит на современных CPU слишком быстро, а его результаты сильно плавают от одного прогона к другому. Но и он показывает, что Core i9-13900K стал быстрее предшествующей модели почти во всех подтестах. Сравнивать результаты Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X непросто, слишком велик разброс в разных тестах, но кажется, что процессор AMD чуть быстрее в большинстве задач. Можно посоветовать посмотреть результаты раздела научных расчетов из нашей тестовой методики 2020 года, к которым мы и переходим.
iXBT Application Benchmark 2020
В качестве дополнительных тестов мы прогнали и более привычный для многих тестовый набор из методики тестирования образца 2020 года, которая известна вам уже несколько лет. В ней применяются реальные приложения, лишь частично пересекающиеся с теми тестами, результаты которых вы видели в этом материале ранее.
В прошлом материале мы отметили попарно близкие результаты процессоров разных поколений AMD и Intel:12900K с 5950X и 13900K с 7950X, доказывающие высокую конкуренцию на рынке настольных x86-совместимых процессоров. Две компании много лет конкурируют на равных, доходя до схожих результатов своими путями, и их решения оказываются весьма близки друг к другу. Но есть у них и сильные и слабые стороны. В научных расчетах несколько лучше выступают процессоры Intel, и сегодняшняя новинка Core i9-13900K в этом наборе тестов выигрывает у лучшего из Ryzen. В задачах архивирования данных тестового набора 2020 года лучшим также оказался процессор Intel. Топовые процессоры AMD и Intel близки, поэтому нужно смотреть на конкретные задачи, но в среднем Core i9-13900K все же оказался чуть-чуть быстрее.
Сравнительная производительность лучших моделей Core i9 и Ryzen 9 сильно зависит от характера задачи, и мы даже не всегда можем объяснить причины того или иного преимущества. В каких-то приложениях лучший топовый процессор Intel быстрее, в других лидирует продукт AMD, средняя разница между ними не превышает нескольких процентов, как видно и по результатам iXBT Application Benchmark. Есть случаи, вроде Topaz Video Enhance AI, когда поддержка набора инструкций AVX-512 дает новому Ryzen 9 подавляющее преимущество, а есть такие случаи как приложения Adobe, в которых топовый процессор Intel явно сильнее конкурента. Ну а при 3D-рендеринге лучшие CPU весьма близки друг к другу.
Что касается сравнения с предшественниками, то новый флагманский процессор быстрее предыдущей модели Core i9-12900K на 20%-30%, а иногда и больше, и это отличный результат, исходя из того, что архитектурных изменений в Raptor Lake не было, а техпроцесс остался 10 нм. Сильно помогли оптимизации, добавление кэша на всех уровнях, удвоенное количество эффективных ядер, но главное — возросшая тактовая частота, которая и позволила Core i9-13900K настолько сильно опередить Core i9-12900K во многих задачах. Про Core i9-11900K с относительно небольшим количеством ядер и DDR4-памятью и не говорим — диаграмма наглядно показывает двукратное превосходство новинки. Наибольший прирост производительности мы отметили в приложениях рендеринга, кодирования видеоданных, а также распознавания текста.
Повторимся, что исследование игровой производительности, как и производительность интегрированной графики мы оставляем на отдельные материалы — слишком большими получились обзорные статьи по топовым процессорам. Отметим лишь то, что Core i9-13900K в нашем игровом наборе оказался быстрее конкурента Ryzen 9 7950X в среднем на... жалкие 6%. В играх ровно то же самое, что и с ПО — есть игровые проекты, в которых преимущество явно за Intel, а есть и случаи, когда Ryzen выступает сильнее топового процессора Core i9-13900K. Что касается интегрированной графики, то она во всех CPU пока что годится лишь для того, чтобы выводить несложное 2D/3D и кодировать/декодировать видеоданные, а в играх интегрированные видеоядра Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X весьма близки.
Энергопотребление и температура
Оценивать энергопотребление современных процессоров сейчас непросто — показатели потребления процессоров, установленные производителями, довольно условны и выдерживаются не всегда. Раньше значение расчетной тепловой мощности TDP или PL1 означали пиковое энергопотребление CPU, но сейчас, в случае топовых моделей реализованы многочисленные функции повышения частот, которые позволяют выходить за эти пределы, иногда на время, а иногда и без ограничений. Это зависит от нескольких факторов: ограничитель потребления в турборежиме (PL2), изменяемые пределы частоты, температурные характеристики и т.д. И потребление в итоге может доходить до значений, значительно превышающих номинальные.
По результатам наших тестов пикового потребления, топовый Core i9-13900K потребляет до 300 Вт — примерно на 60 Вт больше, чем Core i9-12900K, что понятно, ведь дополнительное потребление энергии связано как с повышенной тактовой частотой всех ядер, так и с удвоением количества E-ядер в новом поколении. Это почти на 20% выше, чем значение TDP для турборежима в 253 Вт, установленное для него. Но для того, чтобы достичь таких показателей потребления, нужно отключить лимиты в настройках BIOS и запустить что-то крайне ресурсоемкое — вроде рендеринга или вычислительного бенчмарка. Большинство же пользователей при типичном использовании ПК вряд ли столкнутся со столь высоким потреблением на постоянной основе. Среднее же потребление в приложениях составляет порядка 170 Вт, а в играх и того меньше — 120-130 Вт.
Сама по себе потребляемая мощность мало что значит, нужно учитывать и то, как быстро выполняется задача — та самая энергоэффективность. Рассматриваемый процессор Intel довольно эффективно использует повышенное более чем вдвое потребление (253 Вт против 125 Вт TDP) для увеличения пиковой вычислительной производительности, так что он остается достаточно энергоэффективным. Однако долговременное использование флагмана в таких режимах требует применения системы охлаждения максимальной производительности, в идеале — водяного охлаждения с большим радиатором и высокопроизводительными вентиляторами.
Core i9-13900K превышает значение PL2 чаще процессора предыдущего поколения — частично это связано с тем, что производители системных плат игнорируют ограничения PL2 и оптимизируют производительность с учетом ограничения температуры, в первую очередь. Так, наша тестовая система частенько значительно превышала ограничение 253 Вт — вплоть до 300 Вт. Производителей плат понять можно, они хотят обеспечить максимально возможную производительность, пусть и за счет того, что Core i9-13900K кажется при этом очень горячим и потребляющим много энергии. Но при четком соблюдении значения PL2 наверняка потерялась бы и часть пиковой скорости в бенчмарках.
При рендеринге в тесте Cinebench R23 частота 5,7 ГГц для P-ядер удерживается только для двух активных ядер, 5,5 ГГц держатся до 16 потоков, а дальше, при 24 и 32 потоках, частота составляет 5,0-5,2 ГГц для P-ядер и 4,0-4,1 ГГц для E-ядер. Конечно, пределы PL1 и PL2 можно изменить, но вот совсем убрать лимиты энергопотребления для Core i9-13900K вряд ли получится — при такой нагрузке потребление процессора достигает 320-350 Вт и отвести столько тепла не смогут даже очень мощные системы жидкостного охлаждения, поэтому процессор очень быстро нагреется до предельных 100 градусов и начнет сбрасывать частоту. Можно еще сдвинуть температурную границу тротлинга повыше, но работа процессора в таком режиме на постоянной основе крайне нежелательна.
| В простое | Игра | Максимум | |
|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 14 | 165 | 290 |
| Core i9-12900K | 13 | 130 | 235 |
| Core i9-11900K | 17 | 181 | 280 |
| Ryzen 9 7950X | 14 | 123 | 210 |
Рассмотрим показатели энергопотребления для процессоров отдельно от остальной системы в трех разных сценариях — простой, игра и режим максимального потребления, в котором для создания нагрузки использовались Cinebench и Y-Cruncher. А в игровом режиме запускалась игра Hitman 3 с тестовой сценой Dartmoor, которая нагружает как видеокарту, так и центральный процессор системы.
Результаты показывают, что при серьезной многопоточной нагрузке процессор Core i9-13900K способен потреблять почти 300 Вт, заметно превосходя турбо-значение потребления в 253 Вт. В отличие от топового Ryzen 9 7950X, который потребляет чуть ниже установленного для него предела, и в отличие от Core i9-12900K предыдущего поколения, который оказался близок к своему предельному лимиту в 241 Вт даже в режиме со снятым ограничением по питанию. В общем, если оценивать энергоэффективность Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X, то процессор AMD тут явно впереди, так как два CPU имеют близкую производительность в большинстве предельных задач.
В игровом режиме потребление всех процессоров заметно ниже — даже такая ресурсоемкая для CPU игра, как Hitman 3, не может заставить их потреблять больше 120—165 Вт — то есть потребление падает почти вдвое относительно максимального. При этом новая модель Core i9-13900K потребляет хотя и больше 12900K предыдущего поколения, но меньше чем 11900K — при явно большей производительности. Если сравнивать с конкурентом новой топовой модели в виде Ryzen 9 7950X, то Core i9-13900K снова выделяется несколько худшей энергоэффективностью при близкой производительности и в этом случае.
Что касается ограничений, то в задачах рендеринга вроде Cinebench, топовые процессоры вроде Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X всегда упираются в пределы по температуре и потреблению энергии. Но у процессора AMD до второго лимита остается еще запас в пару десятков ватт, и в теории он может работать еще быстрее, если поднять температурный предел. В играх ситуация проще, мощные многоядерные CPU не загружаются в них даже на треть своих максимальных многопоточных возможностей. Даже в процессороемких играх потребление остается в пределах 120—180 Вт, а температура ядер далека от верхней границы — 60-70 градусов максимум.
| В простое | Игра | Максимум | |
|---|---|---|---|
| Core i9-13900K | 31 | 68 | 100 |
| Core i9-12900K | 30 | 65 | 100 |
| Core i9-11900K | 32 | 70 | 89 |
| Ryzen 9 7950X | 37 | 63 | 95 |
К слову — о температурном режиме. В простое температуры всех процессоров близки, выбивается только Ryzen 9 7950X с нагревом больше остальных — в его обзоре мы уже говорили о возможных причинах проблем с отводом тепла. В играх же все процессоры греются умеренно, и Core i9-13900K находится ближе к самым горячим CPU, а вот режим максимальной многопоточной нагрузки ставит новые топовые процессоры на колени — они вообще всегда упираются в температурный предел, составляющий 100 градусов для Intel Core и 95 градусов для AMD Ryzen. Результаты сняты при использовании мощной трехсекционной системы жидкостного охлаждения с тремя мощными вентиляторами (360 мм), но по опыту — даже более производительные кастомные водянки не справляются с задачей держать температуру ниже этих значений.
В общем, наши эксперименты показали, что при всех отключенных ограничениях Core i9-13900K может потреблять гораздо больше, чем и так приличные 253 Вт, установленные в качестве предела потребления энергии. Так что желающим установить флагманский процессор в свою систему, не говоря уже о возможности его разгонять, обязательно следует озаботиться приобретением максимально мощной системы охлаждения, которая позволит выиграть несколько процентов прироста в производительности.
Выводы
Компания Intel ответила на выпуск процессоров Zen 4 выходом серии Raptor Lake — и их ответ получился вполне достаточным для того, чтобы поддерживать жесткую конкуренцию на рынке настольных CPU. Надо сказать, что Raptor Lake очень похож на Alder Lake 2.0 — та же платформа, тот же техпроцесс, те же (ну, почти) ядра, чуть улучшены кэши и частоты, но в целом изменения не тянут на абсолютно новое поколение. Это не так уж плохо само по себе, так как Alder Lake выгодно смотрелся на фоне Ryzen 5000, и что немаловажно — у Intel уже была готова сильная платформа с поддержкой DDR5-памяти, аналог которой AMD получили лишь прошлой осенью.
Raptor Lake и Alder Lake основаны на едином монолитном кристалле большой площади, в отличие от чиплетной конфигурации Ryzen, сочетающей несколько кристаллов. В 13-м поколении Intel продолжает использовать два типа ядер: производительные P-ядра и эффективные E-ядра. Основная идея состоит в том, чтобы передать сложные нагрузки на производительные ядра, оптимизированные для обеспечения максимальной производительности, а фоновые и менее ресурсоемкие задачи — на эффективные ядра. В подходе не произошло никаких изменений, кроме того, что увеличилось количество эффективных ядер во всех моделях. Что касается архитектурных изменений, то их не так много — увеличен объем L2-кэша в P-ядрах — до 2 МБ на каждое ядро по сравнению с 1,25 МБ на ядро в Alder Lake, кэш-память второго уровня в кластерах E-ядер была удвоена — с 2 МБ до 4 МБ, также был увеличен и объем L3-кэша — топовая модель имеет 36 МБ. Также новые процессоры официально поддерживают более быструю DDR5-память.
Но самое главное улучшение по сравнению с Alder Lake — заметное увеличение рабочих частот при сохранении того же напряжения (оптимизированная кривая напряжения и частоты) для производительных P-ядер, что позволило достичь очень высокой максимальной частоты в турборежиме — до 5,8 ГГц. Впрочем, в реальности это скорее 5,7 ГГц и то лишь когда достичь его позволяют все ограничения (мощности, температуры и т.д.), поэтому столь высокие тактовые частоты достигаются в однопоточных приложениях, а в многопоточных они ниже. И все же Intel удалось значительно увеличить частоты и производительность нового процессора, не изменяя микроархитектуру. Прирост производительности в рабочих приложениях по сравнению с Core i9-12900K достигает 20%-30% и даже больше. А так как платформа в целом одна и та же, то для владельцев систем на процессорах Intel 12-го поколения, модель Core i9-13900K выглядит интересным вариантом для модернизации.
Модель Core i9-13900K является флагманской (позднее был выпущен ускоренный вариант 13900KS, отличающийся на 200 МГц повышенными частотами и уровнем базового потребления до 150 Вт) и по сравнению с i9-12900K прошлого поколения она отличается увеличенным количеством ядер и более высокой тактовой частотой. Если процессор модели 12900K имел конфигурацию ядер 8P+8E при 24 потоках, а для 13900K это уже 8P+16E и 32 потока — столько же, сколько и у главного конкурента — AMD Ryzen 9 7950X. И по результатам тестов эти два процессора действительно близки, несмотря на такие отличия и в физическом воплощении и в конфигурации ядер (в Ryzen все 16 ядер — условно производительные). В зависимости от условий и типа нагрузки, в некоторых тестах наблюдается явное предпочтение Zen 4, а в других видно преимущество высокопроизводительных ядер Raptor Lake.
В научных расчетах хорош Core, а в обработке видеоданных — Ryzen. И судя по производительности во множестве разных тестов, явного лидера по производительности среди этой парочки выделить нелегко — уж очень они близки в среднем, можете посмотреть на близкие интегральные результаты, полученные по старой методике. В некоторых приложениях топовый процессор Intel опережает Ryzen, хотя в задачах с очень высокой вычислительной нагрузкой, вроде рендеринга, который на постоянной основе загружают работой все доступные ядра (если позволяет уровень энергопотребления), ситуация бывает и обратной. Но большинство приложений не загружают сразу все ядра максимально, и поэтому, благодаря высокой однопоточной производительности, процессор Core i9-13900K достигает очень высоких результатов нагрузках с малым количеством потоков, а в многопоточных ему помогает большое количество E-ядер. И если во времена первых гибридных процессоров Intel этот подход казался сомнительным на фоне полноценных ядер конкурента, то сейчас уже видно, что эффективные ядра сработали так, как было задумано, нивелировав преимущество по количеству больших ядер у конкурента. И если в многопоточных нагрузках процессоры AMD ранее были сильнее, например в тестах рендеринга, то сейчас в Cinebench именно Core i9-13900K стал лучшим.
Но особенно хорошо новый флагманский процессор Intel показывает себя в приложениях, нагрузка в которых больше однопоточная или многопоточная, но ресурсоемких потоков не слишком много — в том числе и в играх, хотя это мы еще исследуем в отдельном материале. Но сразу можно сказать, что в сравнительно высоких разрешениях вопрос выбора CPU совсем не первичен — даже Core i5-13600K с вдвое меньшей ценой обеспечит почти тот же уровень производительности, что и топовые модели процессоров Intel и AMD. И тут уже на первый план выходит цена, так как куда важнее соотношение производительности и цены — лишние деньги лучше потратить на мощную видеокарту. Кроме этого, вскоре ожидается выход процессоров Ryzen 7000, оснащенных дополнительным кэшем 3D V-Cache, который именно в играх дает существенные приросты, и ситуация вполне может перевернуться.
При производстве 13900K используется в очередной раз улучшенный процесс с наименованием Intel 7, который фактически является уже многократно улучшенным процессом 10 нм. Конкурент производит основные чиплеты Zen при помощи техпроцесса 5 нм, и у них есть явное преимущество в этом смысле. В первую очередь оно заметно по разнице в энергопотреблении, с чем у Core i9-13900K не все так хорошо. В среднем по тестам потребление топовой модели Intel составляет около 170 Вт, а в пике оно достигает 290-300 Вт. Флагманское решение AMD гораздо менее требовательно к мощности, в среднем Ryzen 9 7950X потребляет лишь 120-130 Вт при максимуме около 230 Вт. Даже Core i9-12900K потребляет в среднем порядка 140 Вт при максимальном значении около 240 Вт, и в этом новая модель превзошла предыдущую. Но топовый процессор Raptor Lake хоть и потребляет больше энергии, он обеспечивает при этом более высокую производительность, и в целом новый CPU энергоэффективнее 12900K, хотя и заметно отстает от Ryzen 9 7950X в этом плане.
Мы уже привыкли к постоянному росту энергопотребления, максимальные значения растут из года в год, от поколения к поколению. Это сказывается еще и на вопросе охлаждения, ведь выделяется столько же тепла, сколько потребляется энергии. И держать Core i9-13900K в рамках нормальных температур не так уж легко — даже с применением мощных систем водяного охлаждения с тремя высокопроизводительными вентиляторами, в самых ресурсоемких приложениях температура процессора быстро достигает предельного значения в 100 градусов и даже может начать слегка сбрасывать частоты. При этом Intel позволяет даже увеличить ограничение температуры до 115 градусов, чтобы избежать тротлинга — на страх и риск пользователя. Похоже, мы не только к высокому потреблению привыкаем, но и к температурам около 100 градусов — топовые Zen 4 от AMD также работают при 95 градусах в режимах предельной нагрузки на все ядра. Вместе с этим можно забывать о применении воздушных кулеров, так как им очень трудно справляться с охлаждением современных монстров — лучше применить мощную систему водяного охлаждения, которая даст на несколько градусов меньшую температуру и отсутствие явного снижения тактовой частоты при достижении предельной.
Но хотя флагманский процессор семейства Raptor Lake находится на одном уровне производительности с самым мощным процессором серии Ryzen 7000, Intel предложила этот уровень по более конкурентоспособной цене, если говорить о рекомендованной стоимости и если учитывать дополнительные затраты — для новой платформы AM5 до сих пор нет дешевых системных плат, и тут у Intel есть явное преимущество. То же самое касается и памяти — Raptor Lake поддерживает и DDR5 и DDR4, а Ryzen 7000 способен работать только с DDR5. Конечно, мало кто купит топовый процессор для применения с более медленной памятью, но такая возможность есть, и некоторые ей пользуются. Сильнее всего это бьет по более доступным процессорам Ryzen 7000, с учетом новой системной платы под AM5 и DDR5-памяти общая цена платформы обычно выше, чем у конкурента. И тут на сцену выходит Core i5-13600K, который теперь имеет 12 ядер, что ставит его на уровень Core i7-12700K, и который может обойтись заметно дешевле из-за возможности использования дешевой платы на чипсете B660 с DDR4-памятью — но это уже другая история, к которой мы еще вернемся.
Рекомендованная цена Core i9-13900K на момент запуска составляла $590 и она отлично смотрелась на фоне цены в $700, которая была установлена компанией AMD за Ryzen 9 7950X и даже против Ryzen 9 7900X за $550 новый процессор Intel вполне мог сразу конкурировать. Неудивительно, что розничные цены с момента анонса всех процессоров снизились и AMD пришлось отвечать большим снижением цены на свои флагманские процессоры. А Core i9-13900K до сих пор является очень конкурентоспособным топовым решением Intel (13900KS совсем чуть быстрее и его сильно ограничивает лимит потребления) и в целом был неплохо принят рынком.
Если для вас имеет значение только производительность, то Core i9-13900K идеально подходит для таких задач, как рендеринг, редактирование и кодирование видеоданных и научные расчеты. Новый флагман Intel выступает примерно на одном уровне с Ryzen 9 7950X, но однозначного победителя среди них нет — для кого-то важнее стоимость платформы и возможность сэкономить, для кого-то — пиковое энергопотребление и энергоэффективность, а также дополнительные функции, вроде PCIe 5.0. Ну а для кого-то важнее всего будут личные предпочтения — есть как поклонники Intel, так и любители AMD. Два конкурента, производящие x86-совместимые настольные процессоры, хоть и идут к своим результатам по-разному, но обеспечивают примерно одинаковый уровень своих продуктов — часто обновляют линейки, постоянно дорабатывают архитектуры и физическое воплощение процессоров, максимизируют прирост от многочисленных улучшений. В общем, добиваются максимума для своих возможностей.
В итоге, выбор лучшего топового CPU для каждого потребителя зависит от множества факторов — определенных задач, конкретных приложений, предпочтений пользователя и цен в ближайших магазинах. Лучшие процессоры из семейств Raptor Lake и Zen 4 хороши по-своему, рассмотренный сегодня Core i9-13900K и его конкурент Ryzen 9 7950X — отличные CPU, лучшие на настоящий момент, и обеспечивают примерно одинаковый уровень производительности, хотя у каждой есть свои преимущества и определенные особенности. И совсем скоро выбор еще больше осложнится, ведь AMD недавно представили процессоры линейки Ryzen 7000 с дополнительным кэшем 3D V-Cache и ценами от $449 (7800X3D) до $699 (7950X3D), которые появятся уже в конце февраля.
Справочник по ценам
6 февраля 2023 Г.
Источник: ixbt.com
