Rykte: Intel arbetar på "Comet Lake" med 10 kärnor på 14 nanometer

Nu finns, hör och häpna, det en och annan som använder CPUn för annat än spel. Men om vi bara håller oss till spelprestanda och plockar bort GPU-delen ur ekvationen så var det inte någon "max 20%" i SweClockers 9900K test av spel.

Redan i7-8700K var i genomsnitt 25 % snabbare och som mest 31 % snabbare jämfört med 2700X. i9-9900K var 35 % snabbare i genomsnitt och som mest 42 % snabbare.

Ja, det var i 720p med RTX 2080 Ti. Men innan någon opponerar sig mot "ingen använder ju den upplösningen" så är det bra att hålla i bakhuvudet att spel (när det inte är GPU-bundna), likt majoriteten av alla applikationer vi kör på skrivbordet, är primärt begränsade av heltalsprestanda.

Nu för tiden är också spel bättre på att dra nytta av CPU-kärnor är normalapplikationen. För den typiske datoranvändaren är (och lär så förbli) den viktigaste egenskapen: vilken prestanda får mitt system i heltalsberäkningar som pågår i relativt kort tid (tiotals sekunder) när några få CPU-kärnor är lastade.

AMD tillverkar väl ändå två kretsar just nu. En med 4 kärnor + iGPU samt en med 8 kärnor (2x CCX med fyra kärnor var).

Hur är det att "skala" om man alltid är tvungen att ta till en krets som idag är >200 mm²? Framförallt när den direkta konkurrenten får in 8C + iGPU på <180 mm² samt klarar sig på 100 mm² om det handlar om 2C modeller.

Att ha få kretsar har en uppenbar fördel: det är en stor engångskostnad associerad med varje kretsdesign. Nyckelordet där är "engångskostnad". Det finns alltid en volym enheter när det kommer vara bättre att dela upp sina SKUs på flera kretsar. Denna volym bestäms av hur mycket billigare det är att tillverka en skräddarsydd krets med färre kärnor jämfört med att stänga av kärnor på en större modell.

Både AMD och Intel använder sig just nu av extremt vältrimmade tillverkningsprocesser. Tar man 2C + iGPU och använder denna utbyteskalkylator så får man att med 300 mm "våfflor" och 0,1 defekter per cm² får Intel ett utbyte på 90 % (totalt 512 kretsar) medan AMD får ett utbyte på 81 % (totalt 212). D.v.s. i detta fall ger Intels skräddarsydda 2C+iGPU lösning 2,4 gånger fler kretsar per "våffla".

Har ändrat åsikt kring kärnornas krig. Tyckte initialt det var öken för vore rätt kontraproduktivt för desktop om man började prioritera fler kärnor, fast på bekostnad av lägre prestanda per kärna.

Nu verkar både AMD och Intel ändå lärt sig av Intels tidigare HEDT-serier där prestanda för normalanvändaren i praktiken var sämre med den dyrare HEDT-plattformen p.g.a. lägre prestanda per kärna. Det som i stället fått stryka på foten är energieffektivitet, ett mindre problem för en stationär dator kanske... Men det kritiska här är att man ser till att i alla fall inte minska enkeltrådprestanda i sin jakt på fler kärnor, helt rätt prioriterat för desktop!

Det andra som gjort att jag ändrat åsikt kring detta krig är: om det verkligen blir ett race mot väldigt många kärnor kommer vi äntligen få se x86 gå i graven. Det är en design som överlevt sig själv lite väl många gånger nu.

Orsak: när man börjar skruva upp antalet kärnor kombinerat med att Moores lag i praktiken är död så förstärks kraftigt nackdelarna som finns med x86 som har extremt mycket skräp i bagaget och som får offra rejält med transistorer för att kompensera för en del riktigt dåliga designbeslut för multicore som inte kan ändras utan att bryta bakåt kompatibilitet.

Apples senaste CPU har ~50 % högre IPC jämfört med Intel, Ipad Pro har numera mer CPU-råkraft än vad allt utanför "släpbara" x86-laptops mäktar med.

Både Cavium (ThunderX2) och sedan ungefär en månad tillbaka även Ampere (eMAG) har 32-kärnor server ARMs med IPC på x86 nivå. Dessa kostar <$1000, har 32-kärnor (ThunderX2 har 128 trådar) och det är på 14/16 nm. Men prestanda då? Dessa matchar Intel/AMD väldigt väl, ThunderX2 är trots allt vad Cray just nu bygger sin toppmodell med!

För ett par månader sedan gick ARM själva ut med nyheten att man kommer ge sig in både på desktop-marknaden och även servermarknaden, d.v.s. man kommer designa CPU-modeller specifikt för dessa områden (och inte bara stoppa in mobil CPUer i en laptop som var fallet i de Win10 ARM-laptops som lanserades i våras). AnandTech har tittat lite på desktop-versionen, den överträffade till och med deras gissningar på IPC vilket betyder att man nu är helt ikapp AMD/Intel på den punkten.

Huawei är ett av företagen som kommer använda sig av server-designen, första produkten blir en monolitisk 64-kärnors CPU med skalbarhet upp till 4S. Att man tillverkar denna på TSMCs 7 nm process pekar på att det ändå inte är någon gigantisk krets.

Även Intel går mot MCM, men MCM är något man tar till när man inte kommer längre på andra sätt. En monolitisk 64-kärnors CPU kommer vara väsentligt snabbare i en rad arbetsuppgifter jämfört med en 64-kärnors MCM. Det är normalt ~10x högre bandbredd och 2-5 gånger längre latens inom en krets än mellan kretsar, så alla laster som har nytta av dessa egenskaper kommer kraftigt föredra den monolitiska designen.

3 GHz är väl ändå rätt långt då även bärbara i3 och i5 nu ligger runt 4 GHz strecken i maxfrekvens? Den 28 W TDP NUC jag använder som primärsystem för tillfället maxar på 4,5 GHz (och faktum är att den är snabbare på rätt många frekvent förekommande moment för mig som programutvecklare än både min 2700X och jobbets nya dual Xeon 6140 Gold byggserver som ändå boostar till 3,7 GHz).

GB4 jämförelse mellan i7-8559U (som presterar i stort sett identiskt med i7-7700K i enkeltrådat) och 2700X, vad tror du ger mest för normalanvändaren: 20 % högre enkeltrådprestanda för heltalsberäkningar eller 60 % högre multitrådprestanda för heltalalsberäkningar?

Att AMD jobbat på SIMD-prestanda (vilket är orsaken till deras "dubbla flyttalsprestanda") är väldigt bra, detta har snabbt blivit väldigt viktigt och ju mer maskininlärning används ju viktigare kommer detta att bli (även om just maskininlärning också använder SIMD för heltal, men även det lär AMD ha dubblat sin prestanda i).

Men på skrivbordet är alla former av flyttalsintensiva program nischer. De är viktiga för vissa personer, kör själv väldigt mycket som beror av just flyttals SIMD-prestanda, men det är på det stora hela rätt smala nischer. Det enda som spelar en relevant roll i t.ex. spel, eller programutveckling som jag håller på med, är prestanda för heltalsberäkningar (något som 64-bitars ARM kommer kliva förbi x86 på, man är redan ikapp och förbi i IPC, men efter i frekvens än så länge).

Hur är det radikalt? Både IBM och även Intel har gjort liknande saker tidigare.

IBM har flera CPU-kretsar (som förövrigt officiellt kört på 5,2 GHz på 65 nm) kopplade till en I/O-krets i vissa av sina mainframe designer. Nuvarande POWER8/POWER9 finns i två varianter, en med minneskontroller integrerad i CPU och en med extern minneskontroller (som även innehåller en massiv L4 eDRAM cache, vilken det även spekuleras AMD kommer använda). Man har båda varianterna då de är lämpliga till olika saker, en extern minneskontroller ökar latensen vilket är negativt för vissa laster.

Intels variant i detta är kanske inte lika uppenbar, men det är Arrandale. Intel han aldrig integrera en GPU i Westmere för mobila enheter så lösning blev en separat krets som innehåll minneskontroller, iGPU samt I/O.

Fungerade riktigt bra, men ställer man en likvärdigt klockad Nehalem eller Westmere mot Arrandale så ser man att många applikationer presterar likvärdigt men finns de som presterar klart bättre med Nehalem/Westmere och deras integrerade minneskontroller.

Ja, det är en billigare lösning. Men det är inte en lösning helt utan nackdelar sett till prestanda och strömförbrukning. Huvudvärken för både AMD och Intel (som lanserat Cascade Lake AP som är en MCM) är att 64-bitars ARM börjar riktigt få snurr på sakerna för servers och där är det fortfarande fullt möjligt att tillverka monolitiska kretsar som matchar vad x86 nissarna planerar med MCM. ARM förväntar sig upp till 96 kärnor per monolitisk krets på 7 nm (vet inte hur man kom fram till just "96" och inte ~100 men det var är vad man sagt)!!!

För två år sedan skulle inte ens jag röra en AMD-cpu. Bulldozer fiaskot körde AMD rätt djupt ner i sanden. Ryzen har ändrat på det. Som sagt, jag tror att AMD är ikapp Intel prestandamässigt inom den tidsramen jag nämnde innan.

Och om AMD säljer? Jag låter bilden nedan tala:

Vad man får jämföra är hur de presterar i de fall där tillverkaren garanterar att kretsen fungerar.

2700X håller sig inte heller inom sina 105 W. TechPowerup uppmätte 160 W skillnad mellan "idle" och "stress-test" på en oklockad 2700X. Av någon anledning valde man däremot att testa i9-9900K med 95 W begränsning och uppmäter därför 100 W skillnad mellan "idle" och "stress-test" på den CPUn.

Så vare sig i9-9900K eller 2700X håller sig under sin TDP om de sitter i ett system som har kapacitet att leverera mycket kräm och där man inte begränsar effekten på något sätt.

Notera att även med 95 W begränsning på i9-9900K så är den i genomsnitt 20 % snabbare i TechPowerUps "icke-spel tester". TechPowerUp kör en flera renderingstester och andra saker som primärt är begränsad av flyttal, där ligger Zen väsentligt närmare Skylake än vad som är fallet i heltal.

Visa innehåll

Varför gnäller folk på att med i9-9900K kan man välja att endera köra 95 W om man vill ha en väldigt energieffektiv CPU eller så man kan släppa på alla spärrar och ändå köra inom tillverkarens specifikation och få ~10-15 % prestanda till mot, i min mening, rätt vansinnig påverkan på strömförbrukning (men många bryr sig inte om det på desktop)?

Hur kan denna valmöjlighet leda till så enormt mycket gnäll? Är 95 W viktigt, ställ in moderkortet på det och du får en CPU som också håller sig inom detta.

TDP har aldrig varit likställt med vare sig genomsnittlig effekt eller maxeffekt. Enda det säger är: om du har en kylning som klarar minst TDP så garanterar tillverkaren att kretsen fungerar korrekt. Tycker både AMD och Intel gör exakt vad de måste göra för att kunna få vettiga produkter med många kärnor: offra energieffektivitet för att säkerställa att man inte försämrar prestanda när få kärnor används, det är trots allt det viktigaste fallet för majoriteten av alla desktop-applikationer.

Enligt samma resonemang så är ju 2700X sjuhelvete oprisvärd jämfört med 2600X? Kollar vi BF1 1080p så får vi alltså ~94% av prestandan för 65% av priset om vi väljer 2600X framför 2700X.

Det är inte någon nyhet att prisvärdheten på datorkomponenter faller av rätt snabbt efter en viss nivå. Börjar bli tröttsamt med alla dessa AMD fanboys som konstant måste rättfärdiga sitt köp. Ryzen är en fantastisk CPU, men det betyder inte att 9900k är en dålig CPU eller ett dåligt köp, så länge man vet vad man köper (eller har pengar upp över öronen och bara vill ha det bästa).