コーヒーを多く、カフェインを少なく：Intel第9世代（パート4）

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消費電力

TDPとは何ですか、それが問題です

ご注意 このページを最初に投稿したときに、ASRock Z3​​70マザーボードでテスト結果を公開しました。 その後、マザーボードから供給される電圧が予想よりも著しく高いことがわかりました。 MSI MPG Z390 Gaming Edge ACマザーボードを使用してジョブをやり直す必要がありましたが、この問題はありません。







上記のように、Intelは新しいプロセッサごとに95 Wの熱設計電力を示しました。 メインプロセッサは過去2年間で成長しましたが、このマジックナンバーは変更されていません。 この「安定性」は怒り、多くのユーザーの悔しさになりました。



Intel独自の定義によれば、TDPはプロセッサを基本周波数に維持するために必要な冷却能力の指標です。 この場合、ユーザーが95 Wの電力で熱放散を行うと、最新のCore i9-9900Kで3.6 GHzしか受信しません。 この「魔法の」TDP値は、原則としてターボ周波数での動作を考慮していません。 フルコアターボ（たとえば、この場合4.7 GHz）は、示されている95ワットよりもはるかに多くの冷却を必要とします。



仕様にある程度の意味を持たせるために、Intelは「電力レベル」と呼ばれる一連のインジケーター、PL1、PL2、およびPL3を使用しています。







このスライドには少し情報があふれているため、右側のグラフに注目する必要があります。 これは、電力対時間のグラフです。







ここには、下から上に4本の水平線があります。最大冷却レベル（PL1）、定電力供給（PL2）、バッテリー制限（PL3）、および電力制限です。



一番下の行である冷却限界は、実際にはTDP値です。 ここで、電力（および周波数）は冷却によって制限されます。 これは冷却の最低安定周波数であるため、全体のTDP = PL1です。 これが「95ワット」の値です。



値PL2、または定電力供給は、ターボがオンの場合の動作モードです。 これは、熱問題に直面し始めるまでプロセッサが提供できる最大安定電力です。 チップが短時間でもターボモードになると、これがグラフの一部になります。 PL2値はシステムメーカーによって設定できますが、Intelは独自のPL2値を推奨しています。



私たちの場合、第9世代の新しいプロセッサーでは、Core IntelはPL2の値を210ワットに設定しました。 実際、これは、すべてのコアで最大のターボを実現するために必要な放熱電力です。たとえば、8コアCore i9-9900Kでは4.7 GHzです。 このようにして、ユーザーは冷却に関しては95W TDPを完全に忘れることができます。 ユーザーがプロセッサから約束の（ピーク）周波数を受け取りたい場合は、本当にクールなものに投資する時が来ました。



幸いなことに、このすべてを電源テストでテストできます。



テストでは、POV-Rayを負荷ジェネレーターとして使用し、レジスタから値を取得してCPUパワーを決定します。 ほとんどのプラットフォームのこのソフトウェア方式では、コア、DRAM、およびチップ電源間で電力を共有します。 多くのユーザーは、この方法が完全に正確ではないことに気づきますが、システムのテストと比較すると、電力損失なしで値を表示することにより、高い精度を提供します。 最も重要なことは、プロセッサ内部で独自の機能に使用される電力値を決定するための基礎を形成することです。



シンプルから始めましょう：最大プロセッサパワー







テストした2つの新しいIntelプロセッサについて言えば、どちらもTDPをはるかに超えていますが、PL2には到達していません。 このレベルでは、プロセッサは可能な限り高いターボ周波数ですべてのコアとスレッドを使用します。 両方の値：i9-9900Kの場合は168.48ワット、TDP定格をはるかに上回るi7 = 9700Kの場合は124.27ワット。



ユーザーが興味を持っている場合、4コア/ 4スレッドおよび3.0 GHzの周波数でテストすると、Core i9-9900Kはわずか23ワットの消費を示しました。 コアを2倍にし、周波数にさらに50％+を追加すると、エネルギー消費がほぼ7倍に増加します。 インテルがこれらの周波数を発行し始めると、その食欲は大幅に増加します。



コンテキストで9900Kを見ると、フローを読み込むときにどれだけのエネルギーが消費されるか、結果は非常に線形に見えます。







しかし、2つのスレッドが一度にカーネルにダウンロードされるとどうなりますか。 プロセッサは、スレッドを割り当てるときにコアに徐々に電力を追加します。 ストリームをロードすると、ほぼ線形の結果が表示されます。







他の2つの95 Wプロセッサと比較して、Core i9-9900Kは新しいコアをロードするたびに電力を追加することがわかります。 Intelが公式に3つの同一のTDP値を提供したという事実にもかかわらず：95 W、および同じPL2 = 210 Wですが、各BIOSに組み込まれた固定ターボテーブルによる明らかな違いがあります。

つまり、TDPは無意味ですか？ はい、しかし解決策があります

TDPがデフォルトシナリオのプロセッサの最大消費電力であると考える場合、はい、TDPは無意味であり、技術的には数世代にわたってそうです。 ただし、クアッドコアプロセッサの時代には、それらのほとんどは全負荷でもTDP定格に達しませんでした。 これは、同じ周波数またはより高い周波数で多数のコアを持つプロセッサを使用し始めて初めて可能になりました。 同時に、TDPインジケーターは問題があり、奇妙なものになりました。



しかし、心配しないでください、解決策があります。 または、少なくとも、メーカーに興味があることを期待して、IntelとAMDの両方に提供したいと思います。 解決策は、TDPとTDP-Peakの2つのTDP評価を提供することです。 Intelの用語では、これらはPL1とPL2ですが、TDP-Peakは単に「全コア」ターボを考慮に入れています。 （現時点ではターボモードとして）保証されるべきではありませんが、完全なパフォーマンスを得るためにユーザーがインストールしなければならない冷却力の指標でなければなりません。 それ以外の場合、ユーザーはランダムに行動する必要があります。

オーバークロック

プロセッサとヒートシンクの間の最新のサーマルインターフェイス（ペーストからはんだ付けへの移行）のおかげで、Intelは新しいプロセッサが前世代よりもオーバークロックされるべきだと提案しています。 Core i9-9900Kおよびi7-9700Kをテストする時間しかなかったため、それらについて検討します。



オーバークロックのテクニックは簡単です。 「Load Line Calibration」-「static」（またはASRock Z3​​70マザーボードの場合はレベル1）を設定し、周波数を4.5 GHzに設定し、電圧を1.000ボルトに設定してテストを実施します。 プロセッサが安定している場合、電力とパフォーマンスを記録してから、CPU乗数を増やします。 システムに障害が発生した場合、電圧を+0.025ボルト上げます。 温度が高くなりすぎると（85℃+）加速が終了します。



新しいテストスイート用の新しいオーバークロックオプションが登場しました。 前述のように、電力測定ソフトウェアはPOV-Rayであり、プロセッサに劇的に負荷をかけることができます。 POV-Rayも安定性に優れていますが、テストには十分ではありません。また、コアとメモリをロードし、8コアプロセッサで約5分間続くBlenderワークロードも使用します。



結果：







Core i7-9700Kの場合、5.3 GHzに非常に簡単に到達し、電力と温度がわずかに増加します。 5.4 GHzでは、オペレーティングシステムをロードできましたが、非常に不安定でした。この場合、電圧/温度によって制限されていました。 しかし、180ワットのプロセッサで8つのコア、8つの5.3 GHzスレッドを374ドルで購入できますか？ 1年前にはほとんど想像できませんでした。







Core i9-9900Kのオーバークロックはそれほど有益ではありませんでした。 このオーバークロックの最良の指標は4.7 GHzです：独自の電圧設定のおかげで、総電力のほぼ25％である消費電力を41 W削減し、温度を24°C削減しました。これは安全上の理由から行われます。 4.8 GHzと4.9 GHzは許容できるように見えますが、5.0 GHzの周波数の温度はすべての対象とは限りません。 すべてのコアとスレッドがロードされると、非常に熱いチップになります。

Intel Core i9-9900K：技術的に最高のパフォーマンスを発揮するゲーム用プロセッサー

Intelが新しいプロセッサのラインを発表したとき、Core i9-9900Kを「世界最高のゲーム用プロセッサ」と発表しました。 以下の写真-Anand Srivatsaは、この8コア、16スレッド、5.0 GHzの巨人の新しいパッケージを示しています。







実際、パッケージは非常に小さいです。 Intelはボックスの更新された小売バージョンを提供しませんでしたが、内部には新たに準備されたCore i9-9900Kが含まれています。 インテルのパートナーには、レビューのためにi7-9700Kおよびi5-9600Kプロセッサが提供されました。



「世界最高のゲームプロセッサ」が既に発表されている場合、このことをテストする必要があることは明らかです。 Intelは、データを取得するためにサードパーティにプロセッサパフォーマンスレポートを注文（支払い）しましたが、残念ながら、多くの疑問が生じます。 特に、チップの正確なテスト方法。 しかし、ここAnandTechでは、正しい結果を提供します。

今回のゲームテストでは、IGP（720p解像度の場合）、低（1080pの場合）、中（1440pから4Kの場合）、高（4K以上の場合）として指定された4つの異なる解像度とシナリオで各ゲームをテストしました。 結果の概要は次のとおりです。

• World of Tanks：IGPで最高のCPU、低、中、最高で最高
• Final Fantasy XV：最高のCPU（すべてのテスト：最高/ほぼ最高）
• Shadow of War：最高のCPU（すべてのテスト：最高/ほぼ最高）
• Civilization VI：IGPで最高のCPU、4Kにわずかに遅れ、8K / 16Kでほぼ最高
• Ashes Classic：IGPで最高のCPU、低、中程度で最高、4Kで中
• ストレンジブリゲードDX12 /バルカン：最高のCPU（すべてのテスト：最高/ほぼ最高）
• Grand Theft Auto V：最高のCPU（すべてのテスト：最高/ほぼ最高）
• Far Cry 5：最高のCPU（すべてのテスト：最高/ほぼ最高）
• Shadow of the Tomb Raider：（すべてのテスト：ほぼ最高）
• F1 2018：最高のCPU（すべてのテスト：最高/ほぼ最高）

疑いの余地はありません。ほとんどすべてのシナリオで、プロセッサは各テストで最高または最高の1つでした（4Kの灰を除く）。 インテルは、世界最高のゲームプロセッサを実際に構築しました。 また。



i9-9900Kプロセッサのテストでは、他のどのメインストリームプロセッサよりも非常に高い総合的なテストスコアが得られました。 スレッドがすべてのコアリソースにアクセスできる場合、これらのテストは通常​​より適切に機能するため、アプリケーションのダウンロードやWebパフォーマンスなどの一部の実際のテストでは、同時マルチスレッドの問題のためにi7およびi5を時々再生しました。 。 ただし、メモリに制限のあるテストに関しては、多数のコアとスレッドを備えたプロセッサが最良の選択肢です。



プロセッサーのパフォーマンスに特定の革新はありませんでしたが、Intelは最終的にSTIMサーマルインターフェイスを復活させました。 STIMの実装により、Intelは新しいプロセッサの頻度を増やすことができました。 このエースキャンペーンは非常に長い間持ちこたえており、多くの人はこのツールが以前に使用されなかった理由を疑問に思うでしょう。



しかし、全体的に、周波数の増加とコアの増加のおかげで、3つの新しい第9世代プロセッサがほとんどの混合負荷テストのトップに登りました。 したがって、「すべての取引のジャック」という新しい標準がIntelポートフォリオに設定されています。 ユーザーがさまざまなワークロードを使用し、より高いパフォーマンスが必要な場合、これらの新しいプロセッサーは歓迎すべき買収になるはずです。



だから今、あなたが価格が重要でないプレーヤーなら、これはあなたのためのプロセッサーです。 しかし、コストと競争の問題を提起する場合、これは誰にとってもプロセッサではありません。



SEP 488 SEPに加えて、小売店でもう少し高価であり、まともなクーラーで80〜120ドル（または液体冷却システムで200ドル）を投げると、GPUでパフォーマンスが維持される約1,500ドルでシステムドライバーの競争から外れます。 それにもかかわらず、Intelのi5-9600Kは2倍以上安く、AMD R7 2700Xはほとんどすべてのテストで強力なライバルです。パフォーマンスはやや劣りますが、より費用対効果に優れています。



Core i9-9900Kは、価格差により競合他社と分離されています。 合理的な投資は9700K、9600Kまたは2700Xで終了します。 一部の人にとっては、お金は制限ではありません。 他の人にとって、特にGPUがボトルネックである1440p以上の解像度でプレイするとき、多くのプロセッサがうまく機能し、同時に消費電力が少なくなります。



更新：このページを最初に投稿したとき、ASRock Z3​​70マザーボードにテスト結果を投稿しました。 その後、マザーボードから供給される電圧が予想よりも著しく高いことがわかりました。 これはベンチマークに影響しませんでしたが、MSI MPG Z390 Gaming Edge ACマザーボードを使用して電源テストを再度やり直し、それに応じてレビューを更新しました。



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