Обзор процессора Intel Core i5-9600K: шестиядерник из восьмиядерника из шестиядерника

Приход на процессорный рынок семейства Intel Coffee Lake Refresh стал знаковым событием. Ещё бы, с его появлением процессоры с восемью вычислительными ядрами окончательно закрепились в роли типового варианта для производительных десктопов, не оставив никакого пространства в этой нише для чипов прошлых поколений с шестью или четырьмя ядрами. Поэтому совсем неудивительно, что новым восьмиядерникам мы стараемся уделить как можно больше внимания – они того действительно заслуживают. И на данный момент на сайте опубликовано уже три развёрнутых материала про восьмиядерные Coffee Lake Refresh, которые настоятельно рекомендуются к прочтению:

• Обзор процессора Intel Core i9-9900K: Like a Boss;
• Обзор процессора Intel Core i7-9700K: Ryzen 7 уже не топ;
• Как разогнать Core i7-9700K или да ну его.

Однако Coffee Lake Refresh – это не только восьмиядерники. Это – абсолютно полноценное семейство процессоров, которое в относительно недалёкой перспективе будет простираться через все рыночные сегменты, начиная с верхнего, где теперь проживают процессоры с восемью вычислительными ядрами, и заканчивая бюджетным, для которого предназначаются четырёхъядерные или даже двухъядерные CPU. Массированное расширение ареала обитания Coffee Lake Refresh ожидается к концу первого квартала следующего года, когда Intel, наконец, сможет более-менее совладать со всеми своими производственными проблемами, но и сейчас такие процессоры отождествлять с одними только восьмиядерниками нельзя.

Дело в том, что семейство Coffee Lake Refresh, представленное моделями Core девятитысячной серии, в его сегодняшнем виде включает трёх представителей, из которых располагают восемью вычислительными ядрами только два. Наряду с восьмиядерным шестнадцатипоточным Core i9-9900K и восьмиядерным, но лишённым поддержки Hyper-Threading Core i7-9700K, микропроцессорным гигантом был выпущен также и шестиядерный процессор Core i5-9600K. На первый взгляд он похож на давно доступный Core i5-8600K. Однако его полным аналогом он всё-таки не является, поскольку в Core i5-9600K используется такая же полупроводниковая основа, как и в восьмиядерных Core i9-9900K и Core i7-9700K. То есть Core i5-9600K – это шестиядерный процессор, построенный на восьмиядерном полупроводниковом кристалле Coffee Lake Refresh с парой деактивированных ядер.

Понять причины появления Core i5-9600K в одной компании с Core i9-9900K и Core i7-9700K не так уж и сложно. Сколь бы ни был отточен к нынешнему моменту 14-нм техпроцесс, Intel всё равно нуждается в путях реализации чипов, отбракованных при производстве старших Coffee Lake Refresh. Полупроводниковые кристаллы восьмиядерных процессоров имеют площадь порядка 174 мм², и появление бракованных чипов с отдельными дефектными ядрами или частично сбоящей кеш-памятью при этом неизбежно. Существование же Core i5-9600K позволяет не списывать их в утиль, а использовать с толком – в процессоре с урезанным на четверть количеством ядер.

Технологическое родство Core i5-9600K с восьмиядерными Core i9-9900K и Core i7-9700K, а не с Core i5-8600K в чём-то даже играет на руку пользователям. Использование для выпуска шестиядерной производной Coffee Lake Refresh тех же подходов и производственных процессов делает из Core i5-9600K уникальное предложение – шестиядерник с припоем под процессорной крышкой. И это значит, что Core i5-9600K может оказаться куда более интересным объектом для разгона, чем Core i5-8600K, где внутренним термоинтерфейсом служит полимерная термопаста с достаточно посредственной теплопроводностью. Иными словами, Core i5-9600K лучше, чем Core i5-8600K, как минимум тем, что его не нужно скальпировать.

При этом Core i5-9600K унаследовал один из главных козырей своего предшественника – относительно доступную стоимость. Официально новый шестиядерник оценён в $262, то есть он дороже, чем Core i5-8600K, всего на четыре доллара. И более того, по цене, близкой к рекомендованной, его действительно можно купить, в отличие от тех же Core i9-9900K и Core i7-9700K, доступность которых в продаже крайне ограничена, а реальные розничные цены не имеют ничего общего с официальными.

Совершенно неудивительно, что практические аспекты эксплуатации такого процессора вызывают неподдельный интерес. Ведь именно Core i5-9600K в семействе Coffee Lake Refresh представляется в существующих реалиях наиболее выгодным вариантом по соотношению производительности и цены, поскольку он предлагает наименьшую удельную стоимость одного ядра. Учитывая всё это, мы решили посвятить шестиядерному Core i5-9600K отдельный обзор, в котором однозначно ответим на вопрос о том, как потребительские качества этой новинки соотносятся с тем, что предлагает её предшественник, Core i5-8600K.

⇡#Core i5-9600K в подробностях

Итак, Core i5-9600K – это самый доступный десктопный процессор Intel, построенный на дизайне Coffee Lake Refresh. Он обладает лишь шестью, а не восемью вычислительными ядрами, но зато он и дешевле младшего восьмиядерного собрата в лице Core i7-9700K — на 30 % с точки зрения официальной цены или более чем на 40 % с точки зрения цены реальной.

Как и его сородичи, Core i5-9600K производится по наиболее современной версии интеловского 14-нм техпроцесса с условным названием «14++ нм» и обладает разблокированным множителем, теоретически допускающим лёгкий разгон. Подобно всем прочим предложениям для платформы LGA1151v2, Core i5-9600K основывается на микроархитектуре Coffee Lake и снабжён интегрированным графическим ядром UHD Graphics 630 (класса GT2).

Несмотря на то, что по модельному номеру между Core i5-9600K и Core i5-8600K целая пропасть, процессоры эти достаточно сильно похожи по паспортным характеристикам. При переводе серии Core i5 на дизайн Coffee Lake Refresh компания Intel не стала менять никаких основополагающих параметров. Core i5-9600K, как и Core i5-8600K, остался шестиядерником без поддержки Hyper-Threading, с кеш-памятью третьего уровня из расчёта 1,5 Мбайт на ядро (9 Мбайт суммарно).

В то же время диагностическая утилита CPU-Z позволяет убедиться, что в основе Core i5-9600K лежит иной полупроводниковый кристалл, новой модификации P0, а не U0, использовавшейся в процессорах Coffee Lake прошлого поколения, в которых число вычислительных ядер было не больше шести.

Это значит, что с точки зрения внутреннего устройства Core i5-9600K – лишь отдалённый родственник Core i5-8600K. В новом шестиядернике применяется тот же восьмиядерный полупроводниковый кристалл, что и в процессорах Core i9-9900K и Core i7-9700K, но с парой заблокированных на этапе производства ядер. И из этого следуют важные выводы. Во-первых, это означает, что в Core i5-9600K присутствует первый аппаратный пакет исправлений против уязвимостей Meltdown и L1TF (Foreshadow). Во-вторых, контроллер памяти этого процессора аттестован для поддержки 128 Гбайт DDR4 SDRAM, которая будет иметь значение после предстоящего появления в продаже 32-гигабайтных модулей.

Заметные отличия Core i5-9600K от Core i5-8600K есть и в тактовых частотах. Новый шестиядерник имеет на 100 МГц более высокую базовую частоту и более агрессивный турборежим, позволяющий ему разгоняться до 4,6 ГГц при малопоточной нагрузке против 4,3 ГГц у предшественника. Лучшую тактовую частоту в турборежиме Core i5-9600K обещает и при полной нагрузке на все ядра. Она установлена в 4,3 ГГц, в то время как Core i5-8600K в тех же условиях работает лишь на 4,1 ГГц.

Полностью частотные характеристики турборежима для новых и старых LGA1151v2-процессоров собраны в таблице.

Говоря о процессорах Core i9-9900K и Core i7-9700K, мы отмечали, что их функционирование на максимальных частотах, заявленных для турборежима, приводит к росту тепловыделения и энергопотребления далеко за пределы величины TDP, традиционно установленной в 95 Вт. Поэтому работа восьмиядерников на частотах, приведённых в таблице выше, возможна только при активной функции Multi-Core Enhancements, которая отменяет все ограничения по энергопотреблению, и при условии использования качественных плат и мощных систем охлаждения. С Core i5-9600K ситуация должна быть попроще. При многопоточной нагрузке, создаваемой стресс-тестом Prime 95 29.4 (в режиме Small FFT с AVX), реальное потребление Core i5-9600K в условно-номинальном режиме с активной Multi-Core Enhancements на частоте 4,3 ГГц составляет «всего лишь» 115 Вт. И это значит, что в типовых общеупотребительных приложениях этот процессор, работая на предельных турбочастотах, скорее всего, за 95-ваттную границу выходить не будет.

Core i5-9600K, как и другие десктопные процессоры поколения Coffee Lake Refresh, совместим с любыми LGA1151v2-материнскими платами, построенными при помощи интеловских чипсетов с номерами из четвёртой сотни. В платах на базе Intel Z390 новый шестиядерник заработает «из коробки», а для плат на Intel Z370, H370, B360 и H310 может потребоваться обновление BIOS.

⇡#Температуры и энергопотребление

Процессоры Coffee Lake Refresh отличаются от своих предшественников не только возросшими тактовыми частотами и увеличившимся (в старших модификациях) числом вычислительных ядер. В Core i9-9900K, Core i7-9700K и Core i5-9600K также изменён и внутренний термоинтерфейсный материал, проложенный между полупроводниковым кристаллом CPU и процессорной крышкой. Во всех трёх моделях вместо полимерной термопасты теперь используется металлический припой с гораздо более высокой теплопроводностью.

Появление припоя в восьмиядерниках – мера отчасти вынужденная: если бы не эффективный термоинтерфейс, Core i9-9900K и Core i7-9700K не смогли бы взять те частоты, которые обещаны для них турборежимом, из-за банального перегрева. Шестиядерный же Core i5-9600K получил припой по инерции, и именно в этом процессоре положительное влияние термоинтерфейса с высокой теплопроводностью можно увидеть наиболее наглядно.

Для иллюстрации мы провели простой эксперимент: сравнили значения температуры и энергопотребления Core i5-8600K и Core i5-9600K при конфигурировании их на одинаковых частотах с одинаковым напряжением питания. Результаты представлены ниже: в таблицах приводятся предельные значения практически измеренной температуры и энергопотребления CPU при прохождении проверки стабильности в стресс-тесте Prime95 29.4 (при полной шестипоточной нагрузке Small FFT c AVX). Охлаждение процессоров во время испытаний осуществлялось одним и тем же воздушным кулером Noctua NH-U14S.

Core i5-8600K:

Core i5-9600K:

Результаты позволяют сделать сразу несколько выводов как в отношении полупроводникового кристалла Coffee Lake Refresh, так и в отношении нового внутреннего термоинтерфейса. Но в первую очередь в глаза бросается тот факт, что, несмотря на использование для производства процессоров Coffee Lake и Coffee Lake Refresh одного и того же техпроцесса 14++ нм, качество более новых полупроводниковых кристаллов действительно улучшилось. Выражается это в том, что Core i5-9600K оказывается способен брать те же частоты, что и Core i5-8600K, при более низком напряжении питания.

В то же время новый шестиядерный процессор с дизайном Coffee Lake Refresh демонстрирует при прочих равных более высокое энергопотребление. При выборе одинакового напряжения и частоты Core i5-9600K потребляет на 15-25 % больше электроэнергии в сравнении с Core i5-8600K, что, очевидно, связано с увеличенными размерами и сложностью лежащего в его основе полупроводникового кристалла.

Правда, увеличенное энергопотребление и тепловыделение Core i5-9600K к росту рабочих температур не приводит. Напротив, новый шестиядерник склонен к функционированию в более щадящем температурном режиме. При одинаковом напряжении и частоте Core i5-9600K оказывается примерно на два-три градуса холоднее, чем его предшественник. А если сравнить между собой состояния с примерно одинаковым энергопотреблением и тепловыделением, то преимущество представителя семейства Coffee Lake Refresh перед Coffee Lake окажется на уровне 10-15 градусов. Именно так и проявляется положительное влияние нового термоинтерфейса: он позволяет охлаждать процессорный кристалл эффективнее, чем раньше, когда Intel использовала не припой, а полимерную термопасту. А это, в свою очередь, даёт возможность Core i5-9600K работать без перегрева при заметно более высоком тепловыделении.

В конечном итоге преимущество в температурах влечёт за собой и лучший разгон. Как следует из экспериментальных данных, частоту Core i5-9600K удаётся поднять примерно на 100 МГц выше, чем для Core i5-8600K. Правда, это преимущество вряд ли может считаться каким-то особенным успехом. Высокое тепловыделение Core i5-9600K, построенного на изначально восьмиядерном полупроводниковом кристалле, почти полностью нивелирует весь выигрыш в температурах, получаемый за счёт припоя. Поэтому в целом никаких особых оверклокерских свершений от нового шестиядерника ожидать не приходится. И более того, очень похоже, что лучших результатов в разгоне можно добиться всё-таки от Core i5-8600K, если его предварительно скальпировать.

⇡#Разгон

Если вы внимательно прочитали предшествующий раздел, то наверняка понимаете, что рассчитывать на какой-то эпический оверклокинг Core i5-9600K явно не стоит. Так, максимальной частотой, при которой наш экземпляр процессора смог стабильно работать и проходить стрессовое тестирование, стали 5,0 ГГц. Работоспособность в таком режиме достигалась при установке напряжения V_CORE в диапазоне от 1,25 до 1,28 В с включением предпоследнего уровня Load-Line Calibration.

Как видно из приведённого скриншота, более серьёзный разгон оказывается нереален из-за высокого энергопотребления и тепловыделения Core i5-9600K. Если поднять напряжение выше 1,28 В, то температура процессорных ядер сразу же уходит за допустимые пределы, вызывая троттлинг. А если напряжение оставлять на этом уровне, то при частотах выше 5,0 ГГц процессор не проходит проверку на стабильность в используемом нами стресс-тесте Prime 29.4 (в режиме Small FFT с AVX).

Тем не менее Core i5-9600K разгоняется всё-таки получше, чем все восьмиядерные Coffee Lake Refresh, которые прошли через наши руки до этого. Протестированные ранее Core i9-9900K и Core i7-9700K при разгоне достигали частот порядка 4,8 ГГц, и это позволяет сделать вывод, что уменьшение количества активных ядер в Core i5-9600K немного снизило его тепловыделение и увеличило частотный потенциал. Но этого всё равно недостаточно, чтобы Core i5-9600K можно было бы посчитать более выгодной оверклокерской альтернативой для Core i5-8600K. Разница в пределах разгона таких процессоров не столь существенна, в то время как у классического Coffee Lake в запасе есть скрытый резерв: его при желании можно скальпировать.

Кроме того, при разгоне Core i5-9600K непривычно большое внимание следует уделять охлаждению. Тепловыделение этого процессора при разгоне не меньше, чем у восьмиядерников, а снимать и рассеивать более 200 Вт способны лишь избранные кулеры с высокой эффективностью. Например, мы в экспериментах пользовались суперкулером Noctua NH-U14S, и полагаться на системы охлаждения с меньшей эффективностью мы бы не советовали. Также многое в разгоне Core i5-9600K зависит и от качества реализации конвертера питания на материнской плате, который должен обеспечивать стабильное напряжение при значительном росте тока. К сожалению, из имеющихся на рынке материнских плат этому требованию отвечают далеко не все изделия даже из числа сравнительно дорогих.

На этот раз мы разогнали процессор без снижения множителя при исполнении AVX-инструкций. Однако, как и в случае со старшими Coffee Lake Refresh, настройка отрицательной 200-мегагерцевой дельты для частоты CPU при работе с AVX-инструкциями могла бы позволить получить более высокую производительность в приложениях, не использующих векторные данные. Иными словами, частота 5,2 ГГц при работе исключительно при работе с 32- и 64-битными скалярными данными для Core i5-9600K вполне реальна.