Điểm chuẩn Intel Core thế hệ thứ 12 Alder Lake

Một vài tháng trước, chúng tôi đã chia sẻ các quan niệm sai lầm về lõi CPU, giải thích hiệu suất tổng thể của bộ xử lý bị ảnh hưởng như thế nào không chỉ bởi số lõi CPU có mà còn các yếu tố khác bao gồm mức bộ nhớ cache và dung lượng. Đây là một cái nhìn thú vị và độc đáo về dòng sản phẩm thế hệ thứ 10 của Intel trong một bài báo mà chúng tôi có tiêu đề “Lõi CPU & Bộ nhớ đệm ảnh hưởng đến hiệu suất chơi game như thế nào”. Về cơ bản những gì chúng tôi đã làm là so sánh Core i9-10900K , Core i7-10700K và Core i5-10600K ở cùng tần số 4,2 GHz, với cùng bộ nhớ, thời gian bộ nhớ, tần số bus vòng, v.v.

Sau đó, so sánh ba CPU chỉ có 6 lõi / 12 luồng được bật để xem dung lượng bộ nhớ đệm L3 đã tạo ra sự khác biệt như thế nào khi nói đến hiệu suất chơi game. Sau đó, chúng tôi so sánh dữ liệu đó với 10700K và 10900K với 8 lõi được bật và cuối cùng là 10900K với tất cả 10 lõi được bật.

Tóm lại, hóa ra trong hầu hết các game, không phải số lõi mà là dung lượng bộ nhớ đệm L3 chịu trách nhiệm về hiệu suất được cải thiện trên các chip Intel cao cấp hơn. Tất nhiên, theo dõi các lõi bổ sung sẽ thấy các bộ phận cao cấp hơn còn kéo về phía trước, nhưng ít nhất trong các game hiện nay, tất cả đều là về bộ nhớ đệm L3.

Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi nên thêm các CPU Intel Alder Lake thế hệ thứ 12 mới vào nhóm dữ liệu, vì vậy chúng tôi đang ở đây, và đó là một quá trình liên quan nhiều hơn những gì chúng tôi tưởng tượng ban đầu. Trong khi tất cả các kiến ​​trúc CPU khác có một, hai hoặc có thể ba cấu hình khác nhau, thì Core thế hệ thứ 12 có ba cấu hình cho mỗi CPU .

Ví dụ: CPU thế hệ thứ 10 có bộ nhớ đệm L3 20MB với kiểu Core i9, 16MB cho i7 và 12MB cho kiểu i5, dung lượng bộ nhớ đệm của Alder Lake được phân khúc theo kiểu tương tự, 20MB L3 cho Core i5, 25MB cho i7 và 30 MB cho i9. Nhưng trên hết, chúng tôi phải tìm ra loại cấu hình lõi nào chúng tôi nên kiểm tra. Bốn lõi P, bốn lõi E hay hỗn hợp của cả hai? Câu trả lời đúng tất nhiên là cả ba cấu hình và điều đó đã cung cấp cho chúng tôi vô số dữ liệu hấp dẫn để xem xét.

Để rõ ràng, với bốn lõi P được kích hoạt, chúng tôi đang sử dụng Siêu phân luồng, vì vậy đây là cấu hình 4 lõi / 8 luồng. Về cơ bản SMT đã được kích hoạt khi được hỗ trợ cho tất cả các cấu hình thử nghiệm. Điều này có nghĩa là vì các lõi E không hỗ trợ SMT nên cấu hình 4 lõi E là 4 lõi với 4 luồng. Sau đó, cấu hình hỗn hợp có hai lõi P với hai lõi E là cấu hình 4 lõi / 6 luồng.

Để thử nghiệm, chúng tôi đã sử dụng MSI Z690 Tomahawk WiFi DDR4 vì chúng tôi muốn sử dụng cùng một bộ nhớ có độ trễ thấp DDR4-3200 CL14 được sử dụng để kiểm tra tất cả các cấu trúc CPU khác hỗ trợ DDR4. Trong thử nghiệm của chúng tôi, DDR5-6000 không cho thấy tốc độ nhanh hơn cho việc chơi game, nhưng quan trọng nhất là chúng tôi muốn giữ dữ liệu tốt nhất có thể cho tính năng này. Cuối cùng, tất cả các cấu hình đã được kiểm tra bằng Radeon RX 6900 XT . Hãy đi sâu vào dữ liệu.

Điểm chuẩn

Bắt đầu với Rainbow Six Siege, có khá nhiều thứ phải trải qua, vì vậy hãy chịu khó với tôi. Đầu tiên chúng ta hãy nhìn vào Core i9-12900K , chúng ta thấy với bốn lõi P được kích hoạt và khóa ở tốc độ 4,2 GHz, cấu hình này tốt cho tốc độ 510 khung hình / giây, chỉ nhanh hơn 3% so với kiến trúc Zen 3 của AMD .

Sau đó, với hai lõi P và hai lõi E được kích hoạt, hiệu suất giảm 15%, đây là một mức giảm khá đáng kể và sau đó chỉ với bốn lõi E được kích hoạt, hiệu suất giảm thêm 12%, không nhiều và gần như không sự suy giảm mà tôi đã mong đợi. Khá đáng ngạc nhiên là trong tiêu đề này, bốn lõi E có thể phù hợp với hiệu suất của Core i9-11900K , mặc dù kiến ​​trúc thế hệ thứ 11 không có lợi cho tiêu đề này, nhưng tôi vẫn không mong đợi sẽ thấy bất kỳ kết quả nào như thế này.

Khi so sánh các chip thế hệ thứ 12 khác nhau, chúng tôi thấy rằng từ 12600K đến 12700K, bộ nhớ đệm L3 bổ sung sẽ tăng hiệu suất lên 4% chỉ với các lõi P hoặc 7% chỉ với các lõi E. Sau đó, từ 12700K lên 12900K, chúng tôi đang xem xét mức tăng hiệu suất 5% nữa cho các lõi P và mức tăng 10% khá đáng kể cho các lõi E.

Nếu chúng ta so sánh tất cả dữ liệu chúng ta có, chúng ta thấy rằng CPU thế hệ thứ 12 chỉ được kích hoạt lõi E của chúng có thể so sánh với Skylake như Intel đã tuyên bố, ít nhất là khi xem xét dữ liệu 12900K. Cũng rất thú vị khi lưu ý rằng với hai lõi P và hai lõi E, 12900K chậm hơn một chút so với bốn lõi Zen 3. Vì vậy, điều này cho thấy rằng một phần như 5950X sẽ nhanh hơn nhiều so với 12900K để chơi game, một khi các game sử dụng nhiều 16 lõi … trong 10 năm nữa kể từ bây giờ.

Chuyển sang kết quả Battlefield V , chúng tôi có được một số thông tin chi tiết thú vị. Đầu tiên, là các lõi E đã thu hút thời gian lớn trong tiêu đề này, không chỉ tốc độ khung hình trung bình gần như giảm một nửa so với những gì chúng ta thấy khi chỉ sử dụng lõi P, mà hiệu suất thấp 1% cũng bị phá vỡ.

Chúng tôi đang xem xét hiệu suất giảm 22% với 12900K khi chuyển từ 4 lõi P xuống 2 lõi P và 2 lõi E. Sau đó, chúng tôi thấy mức giảm thêm 31% khi chuyển riêng sang lõi E. Tệ hơn, điều đó có nghĩa là các lõi P nhanh hơn 87% khi xem xét tốc độ khung hình trung bình và nhanh hơn 170% khi nhìn vào mức thấp 1%. Vì vậy, những lõi hiệu quả đó chậm kinh khủng trong game này và bất cứ thứ gì trừ hiệu quả.

Chúng tôi cũng thấy rằng khi các lõi E được kích hoạt, dung lượng bộ nhớ đệm L3 lớn hơn của các mẫu i7 và i9 không dẫn đến bất kỳ hiệu suất bổ sung nào hoặc ít nhất là rất ít theo cách tăng thêm hiệu suất. Tuy nhiên, chỉ với lõi P, 12700K nhanh hơn 6% so với 12600K và sau đó 12900K nhanh hơn 7% so với 12700K.

Nếu chúng tôi so sánh dữ liệu đó với phần còn lại của các kiến ​​trúc CPU mà chúng tôi đã thử nghiệm, có một số so sánh đáng chú ý sẽ được thực hiện. Khi so sánh với Zen 3, Alder Lake nhanh hơn tới 12%, được thấy khi so sánh 12900K với 5800X. Điều đó nói rằng, bộ nhớ đệm 20MB nhỏ hơn của 12600K có nghĩa là nó chậm hơn 2% trong khi 25MB i7 nhanh hơn chỉ 4%. Vì vậy, chính bộ nhớ đệm L3 30 MB lớn hơn đó đã giúp Core i9 ổn định trên đường truyền.

Điều đó nói rằng, nếu chúng ta buộc Intel sử dụng lõi E để chơi game, chúng ta thấy rằng cấu hình 2 lõi P / 2 lõi E hỗn hợp sẽ tụt hậu so với Zen 3. Sau đó, nếu bạn chỉ sử dụng lõi E, hiệu suất rơi từ một vách đá và bây giờ chúng ta đang nói ở đâu gần mức hiệu suất chơi game của Skylake, hãy nghĩ thêm về Sandy Bridge.

Chuyển sang F1 2020, chúng ta thấy rằng các lõi E không tệ như những gì chúng ta đã thấy trong Battlefield V. Chúng tôi đang xem xét mức tăng hiệu suất 65% với các lõi E khi nhìn vào 12900K và 43%. tăng với 12600K. 12600K dường như bị nghẹt thở bởi bộ nhớ đệm L3 20 MB nhỏ hơn của nó vì 12700K nhanh hơn 18% khi so sánh hiệu suất P-core, trong khi 12900K chỉ nhanh hơn 4% so với 12700K.

So với Zen 3, Alder Lake chậm hơn khi bị giới hạn ở bộ nhớ đệm L3 20 MB, sau đó nhanh hơn tới 10% với 25 MB và nhanh hơn 12% với 30 MB. Đối với cấu hình chỉ E-core, Alder Lake có thể so sánh với Ivy Bridge ở F1 2020 và thua xa Skylake, ví dụ như 7700K nhanh hơn 33% so với cấu hình E-core của 12900K.

Thử nghiệm Hitman 2 hạng nặng của NPC phá nát các E-core. Điều này tương tự như những gì đã thấy khi thử nghiệm với Battlefield V. Hiệu suất trên cả ba phần thế hệ thứ 12 là tương tự nhau và điều đó có nghĩa là chúng tôi đang xem xét cải thiện hiệu suất 41% với 2 lõi P và 2 lõi E so với việc chỉ sử dụng các lõi E. Trên thực tế, nếu chúng ta nhìn vào hiệu suất thấp 1%, nó gần với mức tăng 134%, điều này thật điên rồ.

Sau đó, chúng tôi thấy khi chỉ sử dụng lõi P, tốc độ khung hình trung bình được cải thiện 27% khi so sánh với cấu hình lõi hỗn hợp.

Vì vậy, một lần nữa, nếu chúng ta so sánh các cấu hình chỉ E-core với các kiến ​​trúc CPU cũ hơn, chúng ta thấy rằng hiệu suất không bằng Skylake. Hiệu suất thấp 1% cũng tệ như những gì chúng ta đã thấy với Bulldozer của AMD , trong khi tốc độ khung hình trung bình gần với Ivy Bridge hơn nhiều so với Skylake.

Ngay cả trong Horizon Zero Dawn, vốn không chuyên sâu về CPU, các cấu hình chỉ E-core vẫn gặp khó khăn, mặc dù nó sẽ ngốn hết 4 lõi / 4 luồng, đặc biệt nếu chúng chậm. Nếu chúng ta nhìn vào hiệu suất thấp 1%, chúng ta thấy mức tăng 104% từ 4 lõi E lên 2 lõi E cộng với 2 lõi P, trong khi chuyển từ cấu hình lõi hỗn hợp lên 4 lõi P chỉ tăng hiệu suất thêm 14%. . Chúng tôi cũng thấy rất ít sự khác biệt về hiệu suất giữa các dung lượng bộ nhớ đệm L3 khác nhau trong game này.

Nếu chúng ta so sánh với các kiến ​​trúc CPU cũ hơn, chúng ta thấy rằng các lõi E của Alder Lakes không tốt hơn nhiều so với dòng FX của AMD một lần nữa. Hiệu suất thấp 1% gần như giống hệt nhau và điều đó có nghĩa là chúng ta đang cách Skylake ở đây hàng dặm.

Cyberpunk 2077 là một game khác mà các lõi E không thể đẩy mức thấp 1% lên 60 khung hình / giây, thậm chí không đóng. Kết quả là chúng tôi thấy hiệu suất được cải thiện 100% với 12900K khi so sánh lõi E với cấu hình lõi hỗn hợp và sau đó chỉ tăng thêm 12% khi chỉ sử dụng lõi P. Điều thú vị là cấu hình lõi hỗn hợp của 12900K khá tốt, trong khi chúng tôi thấy sự sụt giảm đáng kể với 12700K và 12600K.

So sánh với các kiến ​​trúc CPU trước đây, chúng ta thấy rằng các lõi E chậm hơn nhiều so với Ryzen thế hệ đầu tiên và chậm hơn so với Skylake . Chúng tôi đang xem xét mức độ hiệu suất của Sandy Bridge ở đây.

Cuối cùng, chúng ta có Shadow of the Tomb Raider và ở đây chúng ta thấy rất ít sự khác biệt giữa các CPU Alder Lake khác nhau, vì vậy dung lượng bộ nhớ cache hầu như không có ảnh hưởng rõ ràng ở đây, ít nhất là đối với các cấu hình cốt lõi này. Trước đây, chúng tôi đã nhận thấy rằng với dòng sản phẩm thế hệ thứ 10, bộ nhớ đệm L3 lớn hơn sẽ mang lại tiện ích lớn hơn khi có nhiều lõi hơn.

Khi so sánh với các kiến ​​trúc CPU cũ hơn, các lõi E tự đấu tranh với việc chơi game, với hiệu suất tốc độ khung hình trung bình tương đương với Ivy Bridge và hiệu suất thấp 1% chỉ tương đương với dòng FX của AMD. Mặt khác, khi chỉ sử dụng P-core, Alder Lake là một con quái vật đánh bại Zen 3 tới 11% trong game này.

Đó là sự mở mang tầm mắt để nói rằng ít nhất. Những lõi E đó không hoạt động tốt khi chơi game và có một lý do chính đáng tại sao, chúng ta sẽ giải quyết ngay sau đây. Bây giờ, chúng ta hãy xem xét điểm trung bình của 7 trận đấu mà chúng tôi thu thập được.

Qua 7 game được thử nghiệm, chúng tôi thấy rằng 12900K chỉ nhanh hơn 3% so với 12700K khi chỉ hoạt động lõi P và nhanh hơn 8% so với 12600K và những lợi nhuận đó hoàn toàn phụ thuộc vào sự khác biệt về dung lượng bộ nhớ đệm L3. Lợi nhuận với hai lõi P và hai lõi E được kích hoạt là tương tự và điều này cũng đúng với chỉ bốn lõi E.

Tất nhiên, câu chuyện thú vị là sự khác biệt về hiệu suất giữa các cấu hình lõi khác nhau trên cùng một CPU. Vì vậy, hãy lấy 12900K làm ví dụ, chúng tôi đã thấy tốc độ khung hình trung bình tăng 44% khi chuyển từ 4 lõi E thành hỗn hợp lõi P và E và tăng 81% trong 1% hiệu suất thấp. Sau đó, từ sự kết hợp giữa lõi P và E thành chỉ lõi P, tốc độ khung hình trung bình đã được tăng thêm 20% và mức thấp 1% là 21%.

Rõ ràng, bạn sẽ không bao giờ chạy một CPU thế hệ thứ 12 chỉ với các lõi E, điều này sẽ làm giảm hiệu suất khoảng 20%, nhưng chúng ta hãy đi sâu hơn vào phân tích trong phần kết luận của chúng tôi …

SUy nghĩ cuối

Thông thường, các lõi P mất 37ns để giao tiếp với nhau trong khi các lõi E mất 57ns và điều này làm tê liệt hiệu suất trong các game và đối với bất kỳ khối lượng công việc nào khác phụ thuộc nhiều vào nhiễu xuyên âm lõi.

Lý do hạn chế kết nối giữa các lõi E của Intel là để làm cho chúng hiệu quả hơn, cả về mức sử dụng năng lượng và số lượng không gian chết mà chúng yêu cầu. Ví dụ: đối với các khối lượng công việc tuần tự như những gì chúng ta thấy khi kết xuất, khi có rất ít giao tiếp từ lõi đến lõi, các lõi E hoạt động tốt và đây là lý do tại sao Intel sử dụng SPECrate2017 để đưa ra tuyên bố về hiệu quả Skylake của họ.

Nếu chúng ta nhìn vào bức tranh rộng hơn, thiết kế lai ngay cả trên máy tính để bàn cũng có ý nghĩa, ít nhất là đối với Intel. Một phần như Core i9-12900K có thể tuyên bố chứa “tổng số 16 lõi” với 24 luồng, bởi vì về mặt kỹ thuật đó là những gì nó đóng gói, ngay cả khi không phải tất cả các lõi đều bằng nhau.

Nói tóm lại, các lõi E là một sai lầm khi chơi game và nếu được gọi chúng sẽ làm giảm tốc độ khung hình. Vì vậy, đối với các game thủ, 12900K và 12700K là CPU 8 nhân / 16 luồng và không hơn thế nữa. Các lõi E có thể hỗ trợ các tác vụ nền, nhưng thực sự thì trên máy tính để bàn, chúng sẽ được chăm sóc tốt hơn bởi hai lõi P nữa. Không có lý do gì mà các game thủ có thể đưa ra về sự tồn tại của các lõi E, bạn luôn tốt hơn nếu thay thế chúng bằng hai lõi P bổ sung.