Testissä 16-ytiminen Intel Core i9-7960X

Intel julkaisi Skylake-X-koodinimelliset Core X -prosessorit viime kesäkuussa, mutta kalleimmat 12-18-ytimiset HCC- eli High Core Count -mallit saapuivat myyntiin vasta loppukesän ja syksyn aikana. Ennen tämän artikkelin lukemista kannattaa virkistää muistia lukemalla io-techin aikaisemmat testit ja arkkitehtuurikatsaukset 10-ytimisestä Core i9-7900X:stä ja neliytimisestä Kaby Lake-X- koodinimellisen Core i7-7740X:stä:

• io-tech, Testissä Intel Core i9-7900X (Skylake-X)
• io-tech, Testissä Intel Core i7-7740X (Kaby Lake-X)

Tällä kertaa testivuorossa on 16-ytiminen Core i9-7960X -malli, jonka hintataso Suomessa on noin 1700 euroa. Kyseessä on siinä mielessä mielenkiintoinen malli, että ydinten lukumäärässä sitä voi verrata suoraan AMD:n elokuussa julkaisemaan Zen-arkkitehtuuriin perustuvaan 16-ytimiseen ja SMT-tuella 32 säiettä tukevaan Ryzen Threadripper 1950X -malliin. Tutustumme ensisijaisesti prosessorisuorituskykyyn ja mukana on myös muutama pelitesti 1920×1080-resoluutiolla.

Core i7-7960X:ssä on käytössä on HCC- eli High Core Count -piisiru, jossa on 18 ydintä, mutta kaksi niistä on kytketty pois käytöstä. Skylake-X-piisirut valmistetaan 14 nanometrin viivanleveydellä, mutta Intel ei ole paljastanut niiden virallisia pinta-aloja tai transistorimääriä. Arvioiden mukaan HCC-piisiru on noin 484 neliömillimetrin kokoinen.

Arkkitehtuuritasolla Skylake-X-prosessoreissa merkittävin muutos on Intel aiemmin ytimien yhdistämiseen käyttämän rengastopologialla toteutetun sisäisen väylän (Ring Bus Interconnect) korvaaminen mesh-topologialla, jossa kaikki ytimet ovat suoraan yhteydessä toisiin ytimiin.

Core i9-7960X on 16-ytiminen ja kykenee käsittelemään Hyper-Threading-ominaisuuden myötä samanaikaisesti 32 säiettä (16C/32T). Jokaisella 16 ytimellä on käytössä oma megatavun kokoinen L2-välimuisti ja ytimien kesken jaettua L3-välimuistia on 22 megatavua.

• Intel, Core i9-7960X -tuotesivu

Prosessorin veroton suositushinta Yhdysvalloissa on 1684 dollaria eli se on hinnoiteltu 685 dollaria eli jopa 68 % kalliimmaksi kuin AMD:n Ryzen Threadripper 1950X . Suomessa 7960X:n hintataso on asettunut vajaaseen 1700 euroon, joten kyseessä on erittäin kallis työpöytäprosessori. Io-techin testiin saapui QNFW-s-koodilla varustettu prosessorin ES- eli Engineering Sample -testiversio suoraan Inteliltä.

Core i9-7960X:ää markkinoidaan 2,8 GHz:n perustaajuudella sekä 4,2 GHz:n Turbo 2.0 -taajuudella ja 4,4 GHz:n Turbo 3.0 -taajuudella. Nelikanavainen muistiohjain (northbridge) toimii 2,7 GHz:n kellotaajuudella ja tukee muisteilla virallisesti DDR4-2666-nopeutta, mutta ajoimme testit korkeammalla DDR4-3200-nopeudella ilman ongelmia.

Intelin ilmoittama TDP- eli Thermal Design Power -arvo on 165 wattia eli 15 wattia alhaisempi kuin Ryzen Threadripper 1950X:llä, mutta 25 wattia korkeampi kuin esimerkiksi 10-ytimisellä 140 watin Core i9-7900X:llä. Core-X-prosessoreiden mukana ei toimiteta vakiojäähdytystä, vaan riittävän järeä jäähdytysratkaisu on ostettava erikseen.

LGA 2066 -kannalle sopivat samat jäähdytysratkaisut kuin vuonna 2011 lanseeratulle LGA 2011 -kannalle, joten markkinoilta löytyy runsaasti valinnanvaraa.

Lämmönlevittäjän ja piisirun välissä on käytössä lämpötahna, eikä lämmönlevittäjää ole juotettu kiinni, kuten aikaisemmissa tehoprosessoreiden sukupolvissa.

Intelin spesifikaatioiden mukaan prosessori toimii käytännössä kaikkien ytimien rasituksessa 3,6 GHz:n kellotaajuudella ja vähemmällä määrällä ytimiä kellotaajuus nousee portaittain 1-2 ytimen rasituksessa Turbo Boost 3.0 -ominaisuuden avulla 4,4 GHz:iin asti. Kaikkien ytimien rasituksessa 7960X:n käyttöjännite oli emolevyltä mitattuna 0,904 volttia.

 

Testikokoonpano

Huom! Emolevyillä ja Windows-käyttöjärjestelmässä ei ole käytössä Meltdown- ja Spectre-haavoittuvuudet korjaavia päivityksiä. Testaamme io-techissä päivitysten vaikutuksen suorituskykyyn erillisessä artikkelissa.

Core i9-7960X:n ensisijaisena vertailukohtana testeissä oli AMD:n noin 680 euroa edullisempi 16-ytiminen Ryzen Threadripper 1950X. Mukaan ajettiin testit myös Intelin 10-ytimisellä Core i9-7900X:llä, jonka hintataso on vastaava Threadripper 1950X:n kanssa eli noin 1000 euroa.

Kaikki prosessorit toimivat testeissä vakiotaajuuksilla ja muistit DDR4-3200-nopeudella ja 14-14-14-34-latensseilla. Molemmille alustoille päivitettiin ennen testejä uusin BIOS-versio, ladattiin optimoidut vakioasetukset ja otettiin käyttöön XMP-profiili.

Kuten yllä olevasta AIDA64-kuvankaappauksesta voidaan todeta, Asuksen ja käytännössä myös kaikkien muiden valmistajien X299-emolevyillä virta- ja tehorajoitukset on säädetty vakiona pois päältä Intelin omien määritysten sijaan. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että emolevy sallii prosessorin kellotaajuuden pysymisen rasituksessa Turbo-taajuudella rajattomasti eikä pudota sitä tietyn aikarajan jälkeen, jotta TDP-arvo pakotettaisiin 165 wattiin.

Intel on ilmoittanut, että se ei enää paljasta Turbo Boost -ominaisuuden yksityiskohtia, joten ajoimme testit vakio- eli Auto-asetuksilla, kuten todennäköisesti valtaosa käyttäjistä.

Hintataso Suomessa 12.1.2018

• Ryzen Threadripper 1950X: alkaen 995 €
• Core i9-7900X: alkaen 1040 €
• Core i9-7960X: alkaen 1675 €

 

Muiden komponenttien osalta avonaisessa testikokoonpanossa oli käytössä Asuksen ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti OC Edition -näytönohjain ja Full HD- eli 1920×1080-resoluution näyttö. 64-bittinen Windows 10 Pro -käyttöjärjestelmä oli asennettuna Samsungin 512 gigatavun 960 Pro M.2 SSD -asemalle. Virransyötöstä vastasi Silverstonen 750 watin Strider Gold -virtalähde.

 

LGA 2066 -alusta:

Core X -prosessorit testattiin Asuksen ylikellottajille ja pelaajille suunnatulla X299-piirisarjan lippulaivaemolevyllä eli noin 650 euron hintaisella ROG Rampage VI Extremellä. Maininnan arvoisia ominaisuuksia ovat muun muassa järeä lämpöputkella varustettu virransyötön jäähdytys, 10 gigabitin verkkoliitin, 802.11ad Wi-Fi -tuki (WiGig), ROG DIMM.2 -moduulilla kaksi ja emolevyllä yksi M.2 SSD -liitin, ROG SupremeFX -ääniominaisuudet,  I/O-liittimien ja piirilevyn peittävän muovisuojuksen RGB-valaistus sekä erittäin kattavat ylikellotusominaisuudet.

• Intel Core i9-7960X (16/32 ydintä/säiettä, Turbo 4,4 GHz)
• Intel Core i9-7900X (10/20 ydintä/säiettä, Turbo 4,5 GHz)
• Asus ROG Rampave VI Extreme (X299-piirisarja, BIOS: 1004)
• Noctua NH-D15 -cooleri

 

Socket TR4 -alusta:

• AMD Ryzen Threadripper 1950X (16/32 ydintä/säiettä, XFR 4,0 GHz)
• Asus ROG Zenith Extreme (X399-piiriarja, BIOS: 0902)
• Noctua NH-U14S TR4-SP3 -cooleri

 

Muut komponentit:

• 32 Gt G.Skill Trident Z RGB DDR4-3200 (14-14-14-34)
• Asus ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti OC Edition (388.13-ajurit)
• Samsung 960 Pro 512 Gt M.2 SSD
• Silverstone Strider Gold (750 W)
• Microsoft Windows 10 Pro 64-bit

 

Prosessoritestit

Cinebench R15 -renderöintitesti testattiin kaikilla prosessorisäikeillä ja vain yhdellä säikeellä.

Blender-renderöintitestissä oli käytössä legendaarinen BMW Benchmark -testi ja ohjelma osaa hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä.

Corona on itsenäinen renderöintisovellus säteenseurantaan (Ray Tracing) esimerkiksi 3ds Max- ja Maya-ohjelmistoilla. Corona 1.3 Benchmark -testi osaa hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä ja antaa tuloksen renderöityinä säteinä sekunnissa (Rays/s).

Handbrake-ohjelmalla enkoodattiin Fast 1080p30 -presetillä ja H.264-koodekilla (x264) 6,3 gigatavun kokoinen 3840×1714-resoluution .mov-video .mp4 -containeriin (lataa lähdevideo).

Enkoodasimme Handbrakella myös H.265 MKV 1080p30-presetillä ja x265-koodekilla 410 megatavun kokoisen 3840×1608-resoluution videon .mkv-containeriin (lataa lähdevideo).

Adobe Lightroom Classic CC:llä exportattiin 100 kpl RAW-kuvia JPG-formaattiin ja samassa yhteydessä kuvat pienennettiin 1920×1280-resoluutiolle. Operaatioon kulunut aika mitattiin sekuntikellolla.

Adobe Premiere Pro CC:llä exportattiin 10 minuutin ja 52 sekunnin pituinen editoitu videoprojekti H.264 YouTube 4K (2160P) -esiasetuksilla videotiedostoksi. Operaatioon kulunut aika mitattiin sekuntikellolla.

VeraCryptin sisäänrakennetulla benchmark-toiminnolla mitattiin AES-salauksen purku- ja salausnopeus. Ilmoitettu tulos on purku- ja salausnopeuden keskiarvo.

7-Zip-ohjelman testi hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä ja mittaa prosessorin suorituskykyä LZMA-algoritmilla pakkauksessa ja purussa.

AIDA64:n Memory Benchmark mittaa keskusmuistin muistiväylän kaistanleveyttä megatavuina sekunnissa luku-, kirjoitus- ja kopiointitesteissä.

Testi ilmoittaa myös muistin latenssin eli kuinka kauan kestää, kun prosessori pyytää (read command) ja hakee tietoa keskusmuistista. Core X -prosessoreilla latenssi oli noin 70 nanosekuntia ja Ryzen Threadripperillä selvästi korkeampi noin 88 ns.

 

3D-testit

Pelitestit suoritettiin 1920×1080-resoluutiolla ja käytössä oli suorituskykyinen Asuksen ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti OC -näytönohjain. Mukaan on pyritty valitsemaan pelejä ja testejä, joissa on nähtävissä prosessorin vaikutus suorituskykyyn, eikä näytönohjain olisi pullonkaulana. Korkeammilla 1440p- ja 2160p-näyttöresoluutioilla prosessorin merkitys vähenee merkittävästi ja suorituskyvystä tulee entistä enemmän näytönohjainriippuvainen.

Battlefield 1 testattiin High-kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja 99. persentiili Over the Top -kentässä.

The Witcher 3 testattiin Ultra ja High -kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja 99. persentiili Novigrad-kaupunkikentässä.

Civilization VI:n sisäänrakennettu grafiikkatesti antaa keskimääräisen ruudunpäivitysnopeude ja 99. persentiilin.

Civilization VI testattiin myös pelin sisäisellä AI Benchmark -testissä, joka mittaa viiteen simuloituun vuoroon kuluneen keskimääräisen ajan.

 

Tehonkulutus ja lämpötila

Tehonkulutus- ja lämpötilamittauksissa prosessoreita rasitettiin Mersennen alkulukuja etsivällä Prime95-ohjelmalla, Handbrakella 4k-videota enkoodaten, Blenderillä Gooseberry-testiä renderöiden ja Battlefield 1 -pelillä.

Tehonkulutusta mitattiin seinästä Etech PM-300 -mittarilla, joka kertoo koko kokoonpanon tehonkulutuksen ilman näyttöä.

Blender-rasituksessa Core i9-7960X-kokoonpanon tehonkulutus oli 14 wattia ja Battlefield 1 -pelissä 24 wattia korkeampi kuin Ryzen Threadripper 1950X:llä. Handbrake-rasituksessa Threadripper-kokoonpanon tehonkulutus nousi 27 wattia korkeammaksi.

Prosessorin virrankulutusta mitattiin Mastecin MS2115B-pihtimittarilla ATX +12V -liittimistä ja taulukossa on esitetty maksimiarvo.

Intel-prosessoreita jäähdytettiin Noctuan NH-D15-coolerilla, joka oli varustettu kahdella 140 mm:n tuulettimella ja Ryzen Threadripper 1950X:ää puolestaan Noctuan NH-U14S TR4-SP3 -coolerilla ja yhdellä 140 mm:n tuulettimella.

Lämpötilat mitattiin Intelin prosessoreilla Extreme Tuning Utility -monitorointiohjelmalla ja Ryzenilla AMD:n omalla Ryzen Master -ohjelmalla. Kyseessä on testin aikana mitattu lämpötilan maksimiarvo ja yksittäiset ytimet saattavat toimia muutamia asteita viileämpänä.

Huom! Suora lämpötilojen vertailu Intelin ja AMD:n prosessoreiden kesken ei ole mahdollista, sillä mittausprosessiin liittyy liian monta muuttujaa kahdella täysin erilaisella alustalla ja tämän artikkelin testeissä käytössä on eri coolerit. Tulokset ovat suuntaa antavia.

Prime95-rasituksessa AVX-käskyt käytössä Core i9-7960X:n maksimilämpötila nousi 75 asteeseen ja kellotaajuus 3,3 GHz:iin. Core i9-7900X:llä lämpötila jäi Prime 95:ssä AVX-käskyillä hieman erikoisesti 64 asteeseen, kun kellotaajuus laski 3,6 GHz:iin. Ilman AVX-käskyjä Prime95-rasituksessa 7960X:n lämpötila nousi 3,6 GHz:n kellotaajuudella 71 asteeseen ja 7900X:n 4,0 GHz:n kellotaajuudella 75 asteeseen.

Handbrake- ja Blender-rasituksessa Core i9-7960X:n ja 7900X:n lämpötilat olivat suurin piirtein samalla tasolla reilussa 65 asteessa, mutta Battlefield 1:ssä 7960X toimi seitsemän astetta lämpimämpänä. Ryzen Threadripper 1950X:n lämpötilat olivat alle 60 asteessa, mutta Handbrake-enkoodaus nosti lämpötilan välillä hetkellisesti 69 asteeseen.

 

Ylikellotustestit

Testasimme Core i9-7960X -prosessorin ylikellottamista avonaisessa testipenkissä Noctuan NH-D15 -coolerilla ja kahdella 140 mm:n tuulettimella jäähdytettynä. Ylikellotuspotentiaalia haettiin erikseen Prime95-ohjelmalla ilman AVX-käskyjä ja kaikki testiohjelmat läpäisten. Kaikki prosessoriytimet synkronoitiin toimimaan samalla kellotaajuudella (Sync all cores).

Lähtökohtana oli, ettei prosessorin kellotaajuus laskenut rasituksessa eli throttlannut. Käytännössä tämä tarkoitti, ettei lämpötila noussut 105 asteeseen tai emolevyn virransyöttö lämmennyt liikaa. Kannattaa huomioida, kun kokoonpano siirretään avonaisesta testipenkistä kotelon sisälle, lämmöt nousevat useammalla asteella.

Huom! io-techin testiprosessori on Intelin Engineering Sample -testikappale, eikä kaupasta ostettava retail-versio, joten ylikellotustesteissä saavutetut tulokset ovat suuntaa antavia.

Prime95 rullasi ilman AVX-käskyjä vakaasti 4,3 GHz:n kellotaajuudella, kun käyttöjännitettä syötettiin 1,085 volttia. Emolevyltä mitattuna todellinen käyttöjännite oli rasituksessa noin 1,04 volttia. Prosessorin lämpötila nousi maksimissaan 93 asteeseen.

Handbrake-enkoodauksessa lämpötila nousi 4,3 GHz:iin ylikellotettuna maksimissaan 82 asteeseen ja Blender-renderöinnissä 83 asteeseen.

4,3 GHz:n kellotaajuudelle ylikellotettuna Core i9-7960X -kokoonpanon tehonkulutus oli Prime95-rasituksessa ilman AVX-käskyjä 402 wattia. Asuksen ROG Rampage VI Extreme -emolevyn virransyötön maksimilämpötilaksi mitattiin lämpökameralla noin 86 astetta ja monitorointiohjelma ilmoitti lämpötilaksi 82 astetta.

Prosessorin virrankulutukseksi mitattiin pihtimittarilla ATX +12V -liittimistä noin 29,5 ampeeria, joka tarkoittaa noin 85 % teoreettisella hyötysuhteella noin 300 watin tehonkulutusta.

Cinebench R15 -testissä Core i9-7960X:n tulos parani ylikellotettuna noin 17 %.

Handbrake-testissä Core i9-7960X:n tulos parani ylikellotettuna noin 19 %.

 

Loppuyhteenveto

Intelin 16-ytiminen Core i9-7960X on erittäin suorituskykyinen prosessori, mutta suorituskyvyllä on hintansa. Noin 1700 euron hintalapulla se on jopa 68 % kalliimpi kuin AMD:n 16-ytiminen Ryzen Threadripper 1950X, mutta käytännön testeissä hyöty jäi useimmissa kaikkia prosessoriytimiä käyttävissä testeissä selvästi pienemmäksi.

Suurimassa osassa prosessoritestejä Core i9-7960X ja Ryzen Threadripper 1950X olivat joko tasoissa tai testistä riippuen jompi kumpi oli 5-10 % suorituskykyisempi. Muutamissa testeissä kuten H.265-enkoodauksessa ja Coronassa ero venähti 7960X:n hyväksi 20 %:iin.

Pelikäytössä Full HD -resoluutiolla Core X -prosessorit olivat pykälän suorituskykyisempiä kuin Ryzen Threadripper, mutta molemmilla alustoilla pelisuorituskykyä on vähintään riittävästi, vaikka kyseisiä prosessoreita ei ole edes ensisijaisesti tarkoitettu eikä niitä kannata ostaa pelkästään pelikäyttöön.

Kun samanhintaisia noin 1000 euron Core i9-7900X- ja Ryzen Threadripper 1950X -prosessoreita verrataan prosessoritesteissä keskenään, ovat tulokset Intelin kannalta surullista katsottavaa. Kuuden lisäytimensä ansiosta Threadripper päihitti 7900X:n suurimmassa osassa testejä 20-45 % erolla, mutta esimerkiksi Adoben testeissä ja H.265-enkoodauksessa ero kaventui noin 5-10 %:iin.

Tehonkulutuksen osalta Intelin ja AMD:n 16-ytimiset prosessorit olivat melko tasoissa ja molempien kokoonpanojen tehonkulutus oli esimerkiksi Blender- ja Handbrake-rasituksessa noin 250 wattia. Lämpötilat pyörivät molemmilla prosessoreilla 55-70 asteessa, joten jäähdytysratkaisun syytä olla tarpeeksi järeä, kuten testeissämme käyttämän Noctuan isokokoiset tornicoolerit. Nestejäähdytystä käyttäessä on huolehdittava, että molemmilla alustoilla emolevyn virransyötölle ohjautuu riittävästi jäähdyttävä ilmavirtaus.

Ylikellotustesteissä Core i9-7960X saatiin toimimaan 4,3 GHz:n kellotaajuudella ja suorituskyky parani testistä riippuen noin 17-19 %.

Testaamme io-techissä vielä kevään aikana Intelin Core X -malliston suorituskykyisimmän 18-ytimisen Core i9-7980XE -lippulaivamallin, jonka hinta Suomessa on noin 2000 euroa.