Wpływ taktowania MESH na wydajność Intel Core i9-7900X w grach

Tak jak wspominałem w teście Intel Core i9-7900X, procesory Skylake-X pod wieloma względami przeszły gruntowną przebudowę względem klasycznych rdzeni Skylake i poprzednich CPU od niebieskich. W niniejszej aktualizacji chciałbym skupić się przede wszystkim na nowym rozwiązaniu służącym do komunikacji między poszczególnymi blokami układu, czyli tzw. mesh, który zastąpił dotychczas stosowaną magistralę pierścieniową. Ring bus był w powszechnym użytku od premiery procesorów drugiej generacji serii Core, znanych szerzej jako Sandy Bridge. Dla wielu czytelników ta ostatnia nazwa może być już swoistą legendą, wszak mówimy o wyjątkowo udanych CPU, które podniosły wydajność na takt w stosunku do poprzedników (Nehalem), ale przede wszystkim umożliwiały uzyskiwanie niezwykle wysokich na tamte czasy zegarów i właśnie w ten sposób stały się małą rewolucją. Wracając do magistrali pierścieniowej, było to rozwiązanie dość proste w ogólnych założeniach. Ring bug łączył poszczególne bloki za pomocą niczego innego jak swoistego pierścienia, który zapewniał komunikację między nimi. Jeśli któryś rdzeń potrzebował danych, musiał po prostu poczekać, aż dotrą do niego z punktu startowego, mijając po drodze inne jednostki. Magistrala była oczywiście dwukierunkowa, co umożliwiało pewną optymalizację przesyłania informacji. Trudno więc odmówić temu rozwiązaniu wspomnianej wcześniej prostoty, ale miało ono kilka wad.

Skylake-X to nowa hierarchia cache oraz sposób komunikacji między rdzeniami. Okazuje się, że taktowanie MESH można regulować. Jakie przyniesie to efekty w kontekście gier? Przekonajmy się!

Żeby uzmysłowić, o co chodzi, warto dodać, że wedle pierwotnych założeń ring bus był zaprojektowany na maksymalnie osiem rdzeni procesora. Wynika to z dość oczywistego faktu, że dokładając kolejne jednostki zwiększa się maksymalna odległość między blokami i długość samej magistrali, co prowadzi do rosnących opóźnień, czyli rzeczy niepożądanej. Samo opóźnienie było też oczywiście zależne od punktu startowego i końcowego, a konkretniej od dystansu między nimi. Ostatecznie ring bus został wykorzystany do zapewnienia komunikacji między maksymalnie dwunastoma rdzeniami, a przykładowo w dwudziestordzeniowych Xeonach E5 v4 dokonano podziału na dwa bloki po dziesięć aktywnych rdzeni, gdzie każdy z nich miał indywidualny ring bus. Skylake-X przynosi całkowitą odmianę w tej kwestii, stawiając na rozwiązanie nazwane mesh. Procesory konsumenckie dla LGA 2066 to nie jedyne produkty, które korzystają z tej technologii. Oprócz nich, mamy jeszcze Xeony Phi z rodziny Knights Landing, przeznaczone stricte do obliczeń. Czym jest ten cały mesh? Najprościej jak się da, jest to skomplikowana sieć połączeń a' la ring bus, których mamy teraz znacznie więcej. Mesh składa się z wierszy i kolumn połączeń między rdzeniami, pamięcią cache oraz pozostałymi składowymi procesora (kontrolery RAM, I/O, itp.), tak jak na obrazku poniżej.

Takie rozwiązanie pozwala na zdecydowanie bardziej elastyczne trasowanie przesyłanych informacji i według Intela zapewnia wyższą przepustowość oraz niższe opóźnienia od dotychczas stosowanego ring busa. Domyślne taktowanie mesh to w procesorach LGA 2066 skromne 2400 MHz, dlatego też postanowiłem sprawdzić, jakie efekty da przyspieszenie komunikacji między blokami CPU. Jest to tym bardziej interesujące w obliczu pewnych kłopotów Core i9-7900X w niektórych grach w porównaniu do klasycznych Core i7 na architekturze Skylake. Oczywiście zdaję sobie sprawę, że owe różnice wynikają po części także z nowej hierarchii cache, ale tego nijak obejść nie zdołam, a przyspieszenie mesh nie stanowi kłopotu. Ostatecznie udało się uzyskać 3200 MHz, co stanowi przyrost aż o 33%. Powyżej tej wartości sprzęt był już niestabilny, a od 3500 MHz w ogóle nie przechodził procedury POST. Zwiększanie napięcia mesh do 1,175 V niespecjalnie pomogło, a tej wartości wolałem już nie przekraczać. Zapraszam więc do oglądania wykresów, gdyż - jak się okazuje - w niektórych przypadkach zysk wynikający z wyższego taktowania mesh pozwala na dogonienie wyżej taktowanych Core i7-7700K/7740X. Niektórych, bo jednak nie wszędzie ta sztuka się udała…

Czytaj więcej...