In modo molto simile alle CPU Cascade e Whiskey Lake, anche Coffee Lake Refresh integra mitigazioni nel silicio per le vulnerabilità Meltdown e L1TF (Foreshadow). Le attuali mitigazioni per Spectre e Meltdow, che Intel offre tramite patch via software e microcode, possono ridurre le prestazioni fino al 10% - in base al carico - sull'hardware più recente, con quello più datato che soffre persino di più. Le nuove mitigazioni sono integrate direttamente nel silicio e dovrebbero ridurre o eliminare l'impatto prestazionale per alcune delle vulnerabilità emerse.
| Falla | Whiskey Lake e Core 9a gen desktop (Coffee Lake Refresh) | Amber Lake | Core X 9a gen (Skylake Refresh) | Mitigazioni Cascade Lake |
|---|---|---|---|---|
| Variant 1 (Spectre) | Sistema operativo | Sistema operativo / VMM | Sistema operativo / VMM | Sistema operativo / VMM |
| Variant 2 (Spectre) | Microcode + Sistema operativo | Microcode + Sistema operativo | Microcode + Sistema operativo | Hardware + Sistema operativo / VMM |
| Variant 3 (Meltdown) | Hardware | Microcode | Microcode | Hardware |
| Variant 3a | Microcode + Sistema operativo | Microcode | Microcode | Firmware |
| Variant 4 | Microcode + Sistema operativo | Microcode + Sistema operativo | Microcode + Sistema operativo | Microcode + Sistema operativo / VMM |
| L1TF (Foreshadow) | Hardware | Microcode | Microcode + Sistema operativo | Hardware |
Potrebbero essere necessarie diverse generazioni di processori prima che tutte le vulnerabilità vengano risolte a livello di silicio. La prima ondata di fix hardware è limitata, ma Intel ci ha detto che si espanderà con il tempo. I chip di nona generazione necessitano ancora di una combinazione di microcode e patch del sistema operativo per la maggior parte delle varianti, mentre Meltdown e L1TF Foreshadow sono state patchate completamente in hardware.
Intel non ha rivelato la natura esatta dei cambiamenti all'architettura, ma è comprensibile: non vuole dare un vantaggio a ricercatori e malintenzionati.
Architettura
Intel non ha condiviso molti dettagli sui cambiamenti all'architettura, ma sappiamo che abbiamo a che fare con processori che hanno lo stesso ring bus, che è un percorso interno ad alta velocità che connette core e cache, come i Coffee Lake precedenti.
Questo è in contrasto con l'architettura mesh che Intel usa sui modelli HEDT come il Core i7-7820X a otto core che vedrete nei test. Abbiamo visto in passato che l'architettura mesh può avere un impatto negativo su alcuni software desktop, incluso il gaming. Intel ha progettato l'architettura mesh per incrementare la scalabilità in modo da aggiungere sempre più core agli Xeon. Per quanto ci riguarda il ring bus si comporta estremamente bene sui Core di nona generazione.
Overclock
Abbiamo usato un Corsair H115i v2 per testare il nostro Core i9-9900K. Questo sistema di raffreddamento a liquido garantisce abbastanza margine per sostenere un overclock a 5 GHz con tensione di 1,33 volt e Load Line Calibration 4. Il dissipatore ha mantenuto il chip a 85 °C stabili durante gli stress test estesi non AVX, ma i carichi AVX hanno sopraffatto il nostro AIO.
Per riuscire a dominare le temperature abbiamo dovuto impostare l'offset AVX a -2, facendo lavorare il chip a 4,8 GHz durante i carichi AVX e a 5 GHz durante quelli non-AVX. Abbiamo mantenuto una temperatura di 95 °C nel corso di 3 ore di Prime 95 con queste impostazioni.
Con un ulteriore overclock - o meglio dire, con più tempo - probabilmente saremmo riusciti a ridurre ulteriormente le tensioni e mantenere le stesse frequenze, ma far girare carichi AVX a 5 GHz potrebbe essere problematico per la maggior parte dei 9900K raffreddati da un dissipatore a liquido AIO. Un raffreddamento migliore potrebbe garantire prestazioni maggiori.
Per avere impostazioni reali riproducibili dagli appassionati con un dissipatore a liquido AIO abbiamo usato l'offset AVX -2 per il nostro OC a 5 GHz nei test in gaming, produttività, rendering e con i software da ufficio. Non abbiamo usato un offset per i test grafici e di calcolo workstation, sui consumi e le temperature.
Configurazione di prova
Come spesso accade, questo articolo è frutto della collaborazione di più laboratori di Tom's Hardware nel mondo. Il nostro Core i9-9900K è stato provato su scheda madre Asus ROG Maximus XI Hero (Wi-Fi), una scheda madre Z390 in formato ATX che non lascia nulla al caso. Potete vedere di seguito una galleria per apprezzarla in tutte le sue sfaccettature:
[tomsgallery id=514113]
Di seguito il resto delle configurazioni usate negli altri laboratori:
| Configurazione di prova | |
|---|---|
| Hardware |
Germania Intel LGA 1151 (Z390) Intel Core i9-9900K, i7-9700K, i5-9600K, i7-8700K, i5-8600K, i5-8400 MSI MEG Z390 Godlike 2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2667 & DDR4-3466
AMD Socket AM4 (400-Series) AMD Ryzen 7 and Ryzen 5 MSI X470 Gaming M7 AC 2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2667, DDR4-3466
Intel LGA 2066 Intel Core i7 MSI X299 Gaming Pro Carbon AC 4x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2666
Tutti i sistemi
GeForce GTX 1080 Founders Edition (Gaming) Nvidia Quadro P6000 (Workstation) 1x 1TB Toshiba OCZ RD400 (M.2, System SSD) 4x 1TB Crucial MX300 (Storage, Images) be quiet! Dark Power Pro 11, 850W Windows 10 Pro (All Updates) U.S.
Intel LGA 1151 (Z390) Intel Core i9-9900K, i7-9700K, i5-9600K, i7-8700K, i5-8600K, i5-8400 MSI MEG Z390 Godlike 2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2667 & DDR4-3466
Intel LGA 2066 Intel Core i9-7820X MSI X299 Gaming Pro Carbon AC 4x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2666, DDR4-3200 AMD Socket AM4 (400-Series)AMD Ryzen 7 2700X, Ryzen 5 2600X MSI X470 Gaming M7 AC 2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2933 Tutti
EVGA GeForce GTX 1080 FE 1TB Samsung PM863 SilverStone ST1500-TI, 1500W Windows 10 Pro (All Updates) |
| Raffreddamento |
Germania Alphacool Ice Block XPX Enermax LiqTech 240 TR4 Thermal Grizzly Kryonaut
U.S. Corsair H115i Enermax Liqtech 240 TR4 II |
| Rilevazione consumi | Contact-free DC Measurement at PCIe Slot (Using a Riser Card) Contact-free DC Measurement at External Auxiliary Power Supply Cable Direct Voltage Measurement at Power Supply 2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz Digital Multi-Channel Oscilloscope with Storage Function 4x Rohde & Schwarz HZO50 Current Probe (1mA - 30A, 100 kHz, DC) 4x Rohde & Schwarz HZ355 (10:1 Probes, 500 MHz) 1x Rohde & Schwarz HMC 8012 Digital Multimeter with Storage Function |
| Rilevazione temperatura | 1x Optris PI640 80 Hz Infrared Camera + PI Connect Real-Time Infrared Monitoring and Recording |
| Rilevazione rumorosità | NTI Audio M2211 (with Calibration File, Low Cut at 50Hz) Steinberg UR12 (with Phantom Power for Microphones) Creative X7, Smaart v.7 Custom-Made Proprietary Measurement Chamber, 3.5 x 1.8 x 2.2m (L x D x H) Perpendicular to Center of Noise Source(s), Measurement Distance of 50cm Noise Level in dB(A) (Slow), Real-time Frequency Analyzer (RTA) Graphical Frequency Spectrum of Noise |