Intel Core i9-10980XE: la CPU Core-X di decima generazione

A questo indirizzo è pubblicata la recensione del processore AMD Ryzen Thredripper 3970X, modello con architettura a 32 core che si posiziona quale diretto concorrente della proposta Intel Core i9-10980XE

-----------------------

A inizio ottobre Intel ha reso disponibili informazioni sulla nuova famiglia di processori della serie Core-X, indicati come appartenente alla gamma Core di decima generazione. Per questo motivo debutta con queste CPU l'indicazione numerica a 5 cifre, quella gamma 10.000 che lascia pensare a radicali cambiamenti rispetto ai predecessori ma che in realtà non ci sono.

Sono 4 le CPU che Intel offre, partendo dalla versione Core i9-10900X dotata di 10 core sino al top di gamma Core i9-10980XE con 18 core al proprio interno. Rispetto ai predecessori scompaiono nella gamma Core-X i modelli della gamma Core i7 con meno di 10 core e si perde anche la versione con 16 core, passando dai 14 della CPU Core i9-10940X direttamente ai 18 del modello 10980XE. Cambia poco, per non dire quasi nulla, nel confronto con le CPU Core-X di precedente generazione, tanto quelle della serie 9.000 come quelle della gamma 7.000: negli ultimi 2 anni Intel ha basato questi processori sull'architettura Skylake-X, intervenendo con marginali incrementi nelle frequenze di clock accessibili a parità di TDP dichiarato grazie agli affinamenti introdotti nel processo produttivo a 14 nanometri. Per le CPU Core-X 10.000 da quest'oggi in vendita parliamo del processo 14++, quello più sofisticato accessibile al momento da Intel per questa tipologia di processori; il nome dell'architettura è quello di Cascade Lake-X, a identificare alcuni cambiamenti interni ma senza che la sostanza a livello di IPC sia andata a cambiare rispetto a quella Skylake-X.

Nella tabella seguente abbiamo riassunto le principali caratteristiche tecniche delle CPU Core -X, dalla serie 7.000 sino all'ultima arrivata 10.000.

Andiamo a circoscrivere la nostra analisi al modello Core i9-10908XE a 18 core, mettendone a confronto le specifiche tecniche con quelle delle altre due proposte dotate dello stesso numero di core.

Possiamo chiaramente notare come nel passaggio da Core i9-7980XE a Core i9-9980XE la frequenza di clock sia incrementata in misura marcata: il valore di base clock è arrivato a 3 GHz dai 2,6 GHz precedenti, con incrementi anche per i valori Turbo 2.0 e Turbo 3.0. Con l'ultimo arrivato, Core i9-10980XE, la frequenza di base clock non cambia restando sempre a 3GHz ma ora Intel segnala come questa CPU sia capace di una frequenza di clock all core, cioè con tutti i core utilizzati al 100% della propria capacità, che tocca 3,8 GHz. Per le precedenti versioni di CPU Core-X Intel non aveva dichiarato i valori di frequenza di clock in configurazione all core.

Nel giro di 2 anni, quindi, Intel ha introdotto alcune migliorie in termini di frequenza di clock lasciando invariata l'architettura alla base. Del resto l'impossibilità di migrare alla tecnologia produttiva a 10 nanometri non ha permesso ad Intel di sviluppare la gamma Core-X così come inizialmente previsto, dovendo continuare a sfruttare l'architettura Slylake intervenendo sulla frequenza di clock per quanto gli affinamenti della tecnologia produttiva lo permettano.

Come vedremo però tutto questo ha un prezzo, legato al consumo del processore che è tutt'altro che contenuto.

Le ottimizzazioni multicore e i consumi che vanno alle stesse

Abbiamo segnalato come il processore Intel Core i9-10980XE operi ad una frequenza "all core" pari a 3.800 MHz, spingendosi oltre quando sono sfruttati solo alcuni dei core e non tutti e 18. I produttori di schede madri implementano, nei bios dei propri modelli, alcune specifiche impostazioni che permettono alla CPU di spingersi oltre le impostazioni di default così da ottenere superiori prestazioni velocistiche.

Queste ottimizzazioni vengono raccolte sotto i nomi più diversi, a seconda di quale sia lo specifico produttore della scheda madre. Abiltarle implica che la scheda madre possa spingere la CPU a livelli di alimentazione, e quindi di consumo, ben superiori a quelli del TDP di riferimento: la frequenza di clock aumenta e con questa anche le prestazioni complessive.

Più prestazioni, quindi, con un funzionamento che va fuori specifica e consumi che salgono letteralmente alle stelle come del resto vale anche per la temperatura della CPU. Non è per giunta detto che la CPU riesca ad operare in modo stabile alle impostazioni selezionate dalla scheda madre quando le ottimizzazioni multicore vengono attivate: possibile che la frequenza all core finale non venga supportata.

Utilizzando una scheda madre ASRock X299 Taichi e i due processori Intel Core i9-10980XE e Core i9-7980XE abbiamo rilevato il seguente comportamento.

La CPU Core i9-10980XE passa da una frequenza di 3.800 MHz a un valore di 4.800 MHz, un netto balzo in avanti al quale corrisponde però un aumento a dir poco eccessivo dei consumi. La temperatura massima durante l'esecuzione del benchmark Cinebench R20 passa da 64° a 110°, utilizzando un sistema di raffreddamento a liquido all in one con radiatore da 240 millimetri, mandando la CPU in thermal throttle. I valori di potenza e consumo in idle sono invariati ma a pieno carico aumentano in misura considerevole: da 340 Watt assorbiti a monte dell'alimentatore si passa, abilitando i Multi Core Enhancement, a 739 Watt. In sintesi: la frequenza aumenta in modo evidente e con questa le prestazioni assolute ma a prezzo di valori di temperatura fuori controllo e un consumo che si spinge su valori che sono non accettabili. Difficile immaginare che con queste impostazioni si potrebbe ottenere un sistema stabile nel lungo periodo quando usato in modo continuativo a pieno carico.

Con il processore Core i9-7980XE si registra la stessa dinamica, per quanto mitigata dalla inferiore frequenza di clock di partenza. Da 3,4 GHz si passa a 4,4 GHz, con temperatura che anche questo caso tocca il limite superiore di 110° mandando in thermal throttle la CPU e raggiungendo un picco nel consumo massimo del sistema rilevato a monte dell'alimentatore di 582 Watt.

L'utilizzo della modalità Multicore Enhancement non è, per la nostra esperienza, assolutamente fattibile nel medio lungo periodo: i livelli di consumo che si ottengono sono infatti assolutamente fuori controllo mentre la temperatura della CPU a pieno carico tocca stabilmente i 110° di massimo oltre i quali la CPU entra in thermal throttle diminuendo automaticamente la sua frequenza di clock. Siamo riusciti ad eseguire alcuni dei test della nostra suite prestazionale, così da confrontare l'incidenza sulle prestazioni data da questa modalità con la CPU Core i9-10980XE.

A seconda del tipo di applicazione il boost di 1 GHz nella frequenza di clock della CPU, da 3,8 GHz a 4,8 GHz con tutti i core occupati al 100%, si fa sentire in misura più o meno marcata. E' evidente come l'abilitazione da bios del Multi Core Enhancement generi forti ricadute sul piano delle performances ma oltre ad essere difficilmente applicabile nel medio periodo questo approccio ha quale implicazione una incidenza negativa sui consumi che è più che proporzionale al boost nei tempi di elaborazione.

Consumi e configurazione di prova

Abbiamo misurato i consumi dei differenti processori inseriti in questa analisi rilevando quanto assorbito dall'alimentatore alla presa della corrente: il dato riportato comprende quindi il consumo dell'intero sistema, monitor escluso, e non quello unicamente riferito al processore. In idle notiamo come i consumi siano di fatto tutti identici a parità di piattaforma utilizzata: i sistemi di risparmio energetico portano infatti in automatico tutte le CPU ad operare ad un livello di consumo che è estremamente contenuto. Per le CPU AMD con GPU integrata, appartenenti alla famiglia G, abbiamo utilizzato una scheda madre Mini-ITX Gigabyte AB350N-Gaming WiFi, modello che in idle ha un consumo inferiore rispetto a quello della scheda madre ATX con socket AM4 utilizzata per gli altri processori AMD. Da questo deriva il consumo a livello di piattaforma, evidenziato dal dato in idle, che è ben inferiore.

I livelli di consumo registrati dal processore Core i9-10980XE, tanto in idle come a pieno carico, sono i più elevati tra i processori Intel analizzati in questo articolo, superati solo da quelli delle piattaforme AMD Ryzen Thradripper 2000 con 24 e 32 core. La cosa non sorprende, del resto, in considerazione di quanto analizzato nel paragrafo precedente. Abilitando la modalità Multi Core Enhancement avremmo ottenuto un ulteriore balzo dei consumi verso l'altro che a pieno carico sarebbe giunto oltre il raddoppio rispetto alle impostazioni di default.

Queste le CPU inserite a confronto:

• Intel Core i9-10980XE (18C;36T;3GHz)
• Intel Core i9-7980XE (18C;36T;2,6GHz)
• Intel Core i9-7960X (16C;32T;2,8GHz)
• Intel Core i9-7900X (10C;20T;3,3GHz)
• Intel Core i7-7820X (8C;16T;3,6GHz)
• Intel Core i9-9900KS (8C;16T;4GHz)
• Intel Core i9-9900K (8C;16T;3,6GHz)
• Intel Core i7-9700K (8C;8T;3,6GHz)
• Intel Core i5-9600K (6C;6T;3,7GHz)
• Intel Core i5-9400F (6C;6T;2,9GHz)
• Intel Core i3-9350KF (4C;4T;4GHz)
• Intel Core i7-8700K (6C;12T;3,7GHz)
• Intel Core i5-8600 (6C;6T;3,6GHz)
• Intel Core i5-8400 (6C;6T;2,8GHz)
• Intel Pentium 5400GS (2C;4T;3,7GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2990WX (32C;64T;3GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2970WX (24C;48T;3GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2950X (16C;32T;3,5GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2920X (12C;24T;3,5GHz)
• AMD Ryzen 9 3900X (12C;24T;3,8GHz)
• AMD Ryzen 7 3700X (8C;16T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 5 3600X (6C;12T;3,8GHz)
• AMD Ryzen 5 3600 (6C;12T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 7 2700X (8C;16T;3,7GHz)
• AMD Ryzen 5 2600X (6C;12T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 5 2600 (6C;12T;3,4GHz)
• AMD Ryzen 5 3400G (4C;8T;3,7GHz)
• AMD Ryzen 3 3200G (4C;4T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 5 2400G (4C;8T;3,6GHz)
• AMD Athlon 3000G (2C;4T;3,5GHz)
• AMD Athlon 240GE (2C;4T;3,5GHz)
• AMD Athlon 3000G (clock@3,85GHz; DDR4@3,2GHz)

Di seguito i restanti componenti utilizzati in questa analisi:

• Sistema operativo: Windows 10 Pro italiano
• SSD: Samsung 960 EVO 500GBs
• Driver video NVIDIA GeForce 430.86 WHQL
• Scheda video: NVIDIA GeForce RTX 2080 Founders Edition
• Alimentatore: CoolerMaster Silent Pro Gold 800 Watt
• Scheda madre socket AM4: Asus CrossHair VII Hero Wi-Fi
• Scheda madre socket AM4: Asus CrossHair VIII Hero Wi-Fi
• Scheda madre socket AM4: Gigabyte AB350N-Gaming WiFi
• Scheda madre socket LGA 1151: ASUS Strix Z390-F Gaming
• Scheda madre socket LGA 2066: ASRock X299 Taichi CLX
• Scheda madre socket TR4: Asus Zenith Extreme
• Scheda madre socket sTR4: Asus Zenith Extreme II
• Memoria scheda madre socket LGA 1151: 2x8Gbytes DDR4-2667 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket AM4 (Ryzen 3000): 2x8Gbytes DDR4-3200 (16-15-15-36 1T)
• Memoria scheda madre socket AM4 (Ryzen 2000): 2x8Gbytes DDR4-2933 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket TR4: 4x8Gbytes DDR4-2933 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket sTR4: 4x8Gbytes DDR4-3200 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket LGA 2066: 4x8Gbytes DDR4-2400 (15-15-15-36 2T) - serie 7000
• Memoria scheda madre socket LGA 2066: 4x8Gbytes DDR4-2993 (15-15-15-36 2T) - serie 10000

Queste le applicazioni utilizzate nell'analisi:

Povray 3.7.0
rendering one CPU
rendering all CPU

Cinebench 20
rendering 1 CPU
rendering x CPU

Blender 2.79
bmw benchmark scene

Corona Benchmark 1.3

7-Zip 18.05 x64
valutazione totale, MIPS

Winrar 5.60
benchmark integrato, KB/s

Handbrake 1.1.1 - 64bit
conversione video 4K in H.265 MKV 1080p30; cropping Custom; constant Framerate

V-Ray Next
benchmark CPU

Indigo benchmark v4.0.64 (M samples/s)
bedroom - CPU
supercar - CPU

VeraCrypt 1.23-Hotfix-2
AES
Serpent
Twofish
Camellia
Kuznyechik

PCMark 10
PCMark 10 Score
Essentials
Productivity
Digital content creation

Davinci Resolve

Shadows of the Tomb Raider - DX 12 qualità alta, TAA
1920x1080
2560x1440

Tom Clancy's The Division 2 - DX12, qualità alta
1920x1080
2560x1440

F1 2018 - qualità alta, anti aliasing TAA, anisotropico 16x
1920x1080
2560x1440

Far Cry 5 - Qualità alta
1920x1080
2560x1440

Total War: Three Kingdoms - qualità alta, battle benchmark
1920x1080
2560x1440

Tom Clancy's Ghost Recon Wildlands - qualità alta
1920x1080
2560x1440

Assassin's Creed Odyssey - qualità alta
1920x1080
2560x1440

Metro Exodus - impostazione qualitativa high
1920x1080
2560x1440

Analisi prestazioni

Sono 18 i core che la CPU Intel Core i9-10980XE mette a disposizione, con una frequenza di clock all core che si spinge sino a 3,8 GHz. Questi valori lasciano spazio sulla carta a ottime prestazioni con quelle applicazioni che sfruttano al meglio la disponibilità di un elevato numero di core che possono in questo modo operare tutti in parallelo al 100% delle loro potenzialità complessive.

Nei test di puro calcolo il processore Intel Core i9-10980XE si comporta molto bene nel complesso, forte dell'elevato numero di core. Le sue prestazioni sono in diretta contrapposizione a quelle del modello AMD Ryzen 9 3950X, CPU che integra 16 core ma opera ad una frequenza di clock "all core" che è leggermente più elevata dei 3,8 GHz della proposta Intel. In alcuni ambiti le CPY Ryzen Threadripper della famiglia 2000 fanno di meglio, riuscendo ad avvantaggiarsi sulla proposta Intel quando il maggior numero di core può fare la differenza con la specifica applicazione utilizzata.

Comportamento molto valido con le applicazioni multimediali e di produttività personale per la nuova proposta Intel della famiglia Core-X: i valori sono complessivamente sempre molto elevati, con l'unica eccezione rappresentata da PCMark 10 che in generale non premia i processori Intel della famiglia Core-X.

Il comportamento complessivo del processore Intel Core i9-10980XE con i giochi è molto valido: siamo vicini a quanto raccolto dal modello Core i9-9900KS da poco introdotto sul mercato grazie alla frequenza di clock in single threaded che si spinge molto in alto. Nel complesso questa CPU si rivela preferibile ai processori concorrenti Ryzen Threadripper della serie 2000 in questo ambito di utilizzo specifico ma rimane l'indicazione che siano preferibili i processori Intel Core su schede madri socket 1151 LGA per questi ambiti di utilizzo rispetto a quelli Core-X, con le proposte Ryzen della serie 3000 che sono di fatto vicinissime a quelle Intel anche nei giochi grazie alle novità introdotte con l'architettura Zen 2.

Nei nostri tradizionali grafici dell'andamento medio dei processori, riparametrati sulle prestazioni della CPU Intel Core i5-8400, notiamo come il modello Core i9-10980XE si posizioni sempre nella parte superiore della classifica. Il comportamento medio è molto simile a quello della CPU AMD Ryzen 9 3950X: quest'ultima vanta un lieve margine di vantaggio a livello di frequenza di clock, con un IPC tra architettura Zen 2 e quella Cascade Lake-X della CPU Intel che è di fatto speculare a parità di clock. Dove il processore Intel guadagna un lieve margine è con quelle applicazioni che sfruttano tutti i 18 core, beneficiando quindi del numero superiore rispetto al processore concorrente di AMD.

L'andamento medio di sintesi conferma quello che abbiamo evidenziato nei grafici precedenti: i processori Ryzen 9 3950X e Core i9-10980XE vantano un comportamento pressoché speculare tra di loro, con differenze dipendenti dalle caratteristiche tecniche specifiche di ognuno dei due.

Dal punto di vista del costo il processore Core i9-10980XE viene proposto a 999 dollari nel mercato retail, una cifra inferiore di ben 1.000 dollari rispetto a quanto richiesto in precedenza da Intel per la propria soluzione top di gamma. Osservando il comportamento dei processori AMD Ryzen 9 si capisce facilmente il perché di questo dimezzamento dei listini: Intel ha di fatto dovuto applicare questa strategia per rendere le proprie proposte maggiormente appetibili.

Possiamo considerare le proposte Core-X di decima generazione niente altro che un refresh rispetto alle due precedenti generazioni. L'architettura non cambia e aumentano le prestazioni per quel margine di frequenza di clock che il continuo affinamento del processo Intel a 14 nanometri ha permesso di ottenere. Tutto questo però ha ripercussioni dirette in termini di consumi e temperature, come abbiamo indicato nella nostra analisi specifica, che possono raggiungere valori assolutamente fuori controllo.

Con i nuovi processori Core-X di decima generazione Intel aumenta il numero di linee PCI Express Gen 3.0 gestite dal controller integrato, passando da 44 a 48: è questa una mossa per rispondere alle proposte AMD Ryzen, che però hanno controller PCI Express Gen 4.0, e a quelle Ryzen Threadripper che comunque offrono un maggior numero di linee PCI Express con il proprio controller integrato. Per il resto nulla cambia a livello di piattaforma, che resta quella con chipset X299: il controller memoria supporta ora memorie DDR4-2933 rispetto a quelle DDR4-2667, con il quantitativo complessivo che passa da 128 Gbytes a 256 Gbytes. Possibile che alcuni produttori presentino dei refresh delle proprie schede madri X299 così da renderle maggiormente appetibili con i nuovi processori, ma non ci attendiamo un gran numero di annunci a riguardo.

Resta ora da capire come questo nuovo processore top di gamma si posizionerà nel confronto con le proposte AMD Ryzen Threadripper di terza generazione. Il posizionamento di prezzo di queste proposte è differente, complice il taglio dei listini praticato da Intel, ma proprio questa disparità di prezzo sembra dire molto sul confronto prestazionale che sarà in atto tra le due famiglie di processori Intel e AMD per il segmento HEDT, High-End Desktop.