Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Một vài tháng trước, chúng tôi đã điều tra những 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 lượng lõi của CPU mà còn bởi các yếu tố khác bao gồm mức và dung lượng bộ đệm. 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 và hiệu suất chơi trò chơi tác động đến bộ nhớ cache 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, định thời bộ nhớ, tần số bus vòng, v.v.

Sau đó, so sánh ba CPU chỉ có 6 nhân / 12 luồng được kích hoạt để xem mức độ khác biệt của dung lượng bộ đệm L3 khi nói đến hiệu năng 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.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Tóm lại, hóa ra trong hầu hết tất cả các trò chơi, không phải số lượng lõi mà là dung lượng bộ đệm L3 chịu trách nhiệm cho hiệu suất được cải thiện được thấy trên các bộ phận Intel cao cấp hơn. Tất nhiên, theo dõi các lõi bổ sung sẽ thấy các bộ phận cao cấp hơn đó còn tiến xa hơn nữa, nhưng ít nhất trên các trò chơi ngày nay, tất cả là về bộ đệm L3.

Cuộc điều tra đó sau đó đã chuyển thành phiên bản lõi tứ, trong đó chúng tôi bao gồm các mẫu Core i3 và tương tự đối với CPU AMD, nơi chúng tôi đã xem xét 10 năm tiến bộ của CPU AMD và quay lại với Intel.

Để kết thúc nội dung đó, chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi nên thêm CPU Intel Alder Lake thế hệ thứ 12 mới vào nhóm dữ liệu, vì vậy chúng tôi ở đây và đó là một quá trình phức tạp hơn chúng tôi tưởng tượng ban đầu. Trong khi tất cả các kiến trúc CPU khác có một, hai hoặc có thể là ba cấu hình khác nhau, Core thế hệ thứ 12 có ba cấu hình cho mỗi CPU .

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Ví dụ: CPU thế hệ thứ 10 có bộ đệm L3 20 MB với kiểu Core i9, 16 MB cho i7 và 12 MB cho kiểu i5, dung lượng bộ đệm của Alder Lake được phân chia theo kiểu tương tự, 20 MB L3 cho Core i5, 25 MB cho i7 và 30 MB cho i9. Nhưng trên hết, chúng tôi phải tìm ra loại cấu hình lõi mà chúng tôi nên thử nghiệm. Bốn lõi P, bốn lõi E hay hỗn hợp cả hai? Tất nhiên, câu trả lời đúng là cả ba cấu hình và điều đó cung cấp cho chúng tôi rất nhiều dữ liệu hấp dẫn để xem qua.

Đọc thêm:  Cập nhật giá và tính khả dụng của GPU: Tháng 12 năm 2021

Nói rõ hơn, 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 bật khi được hỗ trợ cho tất cả các cấu hình thử nghiệm. Điều này có nghĩa là do các lõi E không hỗ trợ SMT nên cấu hình bốn 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.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Để thử nghiệm, chúng tôi đã sử dụng MSI Z690 Tomahawk Wi-Fi DDR4 vì chúng tôi muốn sử dụng cùng một bộ nhớ có độ trễ thấp DDR4-3200 CL14 đã được sử dụng để kiểm tra tất cả các kiến trúc CPU khác hỗ trợ DDR4. Trong thử nghiệm của chúng tôi, DDR5-6000 không cho thấy tốc độ chơi game nhanh hơn, nhưng quan trọng nhất là chúng tôi muốn giữ dữ liệu phù hợp 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.

Bắt đầu với Rainbow Six Siege, có khá nhiều thứ phải xem xét, vì vậy hãy kiên nhẫn với tôi. Trước tiên, 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 phù hợp với 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 bật, hiệu suất giảm 15%, đây là mức giảm khá đáng kể và sau đó chỉ với bốn lõi E được bật, hiệu suất giảm thêm 12%, đây không phải là nhiều và gần như không sự suy giảm mà tôi đã mong đợi. Khá ngạc nhiên, trong tựa game này, bốn lõi E có thể phù hợp với hiệu suất của Core i9-11900K, mặc dù kiến trúc thế hệ thứ 11 không phù hợp với tựa game này, nhưng tôi vẫn không mong đợi thấy bất kỳ kết quả nào như thế này.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

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

Đọc thêm:  Cách thay đổi nền màn hình bắt đầu trong Windows 8

Nếu so sánh tất cả dữ liệu chúng tôi có, chúng tôi thấy rằng các CPU thế hệ thứ 12 chỉ được bật E-core của chúng có thể so sánh với Skylake như Intel đã tuyên bố, ít nhất là khi xem dữ liệu 12900K. Cũng thú vị khi lưu ý rằng với hai lõi P và hai lõi E, 12900K chậm hơn một chút so với bốn lõi của Zen 3. Vì vậy, điều này có nghĩa là một phần như 5950X sẽ nhanh hơn nhiều so với 12900K để chơi game, một khi các trò chơi sử dụng nhiều 16 lõi… trong khoảng 10 năm tới.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Chuyển sang kết quả Battlefield V, chúng tôi có được một vài thông tin chi tiết thú vị. Đầu tiên, đó là các lõi E hút rất nhiều thời gian trong tựa game này, không chỉ tốc độ khung hình trung bình giảm gần 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 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 chỉ chuyển sang E-core. Tồi 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 xem xét mức thấp 1%. Vì vậy, những lõi hiệu quả đó rất chậm trong trò chơi này và bất cứ thứ gì ngoại trừ hiệu quả.

Chúng tôi cũng thấy rằng khi các lõi E được kích hoạt, dung lượng bộ 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 về hiệu suất bổ sung. Tuy nhiên, chỉ với các 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 kiến trúc CPU mà chúng tôi đã thử nghiệm, thì sẽ có một số so sánh đáng chú ý. 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 cache 20 MB nhỏ hơn của 12600K có nghĩa là nó chậm hơn 2% trong khi i7 25 MB chỉ nhanh hơn 4%. Vì vậy, bộ nhớ cache L3 30 MB lớn hơn giúp Core i9 vượt trội hơn hẳn.

Điều đó nói rằng, nếu chúng tôi buộc Intel sử dụng lõi E để chơi game, chúng tôi sẽ thấy rằng cấu hình hỗn hợp 2 lõi P/2 lõi E sẽ thua Zen 3. Sau đó, nếu bạn chỉ sử dụng lõi E, hiệu suất rơi xuống một vách đá và bây giờ chúng ta không nói về mức hiệu suất chơi game của Skylake, hãy nghĩ thêm về Sandy Bridge.

Đọc thêm:  GPU $170 của năm 2016 so với GPU $170 của năm 2019

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

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

So với Zen 3, Alder Lake chậm hơn khi bị giới hạn ở bộ 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 trong F1 2020 và kém xa Skylake, chẳng hạn như 7700K nhanh hơn 33% so với cấu hình E-core của 12900K.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Bài kiểm tra Hitman 2 hạng nặng của NPC nghiền nát các lõi E. 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 chỉ sử dụng các lõi điện tử. Trên thực tế, nếu chúng ta nhìn vào hiệu suất thấp 1%, thì nó gần đạt mức tăng 134%, điều này thật điên rồ.

Sau đó, chúng ta 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 sẽ thấy rằng hiệu năng không bằng Skylake. Hiệu suất thấp 1% cũng tệ như những gì chúng ta đã thấy với Máy ủi của AMD, trong khi tốc độ khung hình trung bình gần với Ivy Bridge hơn nhiều so với Skylake.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Ngay cả trong Horizon Zero Dawn, vốn không đặc biệt chuyên sâu về CPU, các cấu hình chỉ lõi E gặp khó khăn, mặc dù nó sẽ ăn hết 4 lõi/4 luồng, đặc biệt nếu chúng chậm. Nếu chúng ta xem xét hiệu suất thấp 1%, chúng ta sẽ 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 sang 4 lõi P chỉ tăng hiệu suất thêm 14% . Chúng tôi cũng thấy rất ít sự khác biệt về hiệu năng giữa các dung lượng bộ đệm L3 khác nhau trong trò chơi này.

Đọc thêm:  Thực tế ảo: Chi phí nhập học thực sự (và tại sao nó không thành vấn đề)

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

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Cyberpunk 2077 là một trò chơi khác mà E-core không thể đẩy mức thấp 1% lên 60 khung hình/giây, thậm chí không thể đạt được. 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. Thật thú vị, 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 tôi thấy rằng các E-core chậm hơn nhiều so với cả Ryzen thế hệ đầu tiên và chậm hơn cả thế giới so với Skylake. Chúng tôi đang xem mức hiệu suất của Sandy Bridge ở đây.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

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 đệm hầu như không có ảnh hưởng hữu hình nào ở đây, ít nhất là đối với các cấu hình lõi này. Trước đây, chúng tôi đã nhận thấy với dòng sản phẩm thế hệ thứ 10 rằng bộ đệm L3 lớn hơn sẽ hữu ích hơn khi có nhiều lõi hơn.

Khi so sánh với các kiến trúc CPU cũ hơn, các lõi E phải vật lộn 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 các lõi P, Alder Lake là một con quái vật đánh bại Zen 3 tới 11% trong trò chơi này.

Đó là mở rộng tầm mắt để nói rằng ít nhất. Những E-core đó không hoạt động tốt khi chơi game và có lý do chính đáng tại sao, chúng ta sẽ đề cập ngay sau đây. Còn bây giờ, hãy xem điểm trung bình của 7 trận mà chúng tôi thu thập được.

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

Đọc thêm:  Cách tùy chỉnh Menu ngữ cảnh Windows 10: Thêm, xóa mục và hơn thế nữa

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

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 thấy tốc độ khung hình trung bình tăng 44% khi chuyển từ 4 lõi E sang hỗn hợp lõi P và E, đồng thời 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 được tăng thêm 20% và mức thấp 1% là 21%.

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

Thiết kế lõi lai thế hệ thứ 12 của Intel thực sự thú vị và nó mang lại một số lợi ích rõ ràng cho khối lượng công việc năng suất và chắc chắn sẽ chứng tỏ rất có lợi trong không gian di động. Bây giờ có lẽ bạn đang nghĩ, “chắc chắn rồi, tôi đã xem điểm chuẩn, tôi hiểu rằng E-core không hoạt động tốt khi chơi game một mình, nhưng tại sao?”

Câu trả lời rất đơn giản và đó cũng chính là lý do tại sao Ryzen thế hệ đầu tiên không phù hợp với Intel để chơi game khi có cùng số lượng lõi. Độ trễ từ lõi đến lõi rất yếu – chúng ta đang nói về mức tăng trung bình 54%.

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

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Lý do Intel hạn chế kết nối giữa các lõi E là để làm cho chúng hoạt động hiệu quả hơn, cả về mức sử dụng năng lượng và lượng không gian khuôn mà chúng yêu cầu. Ví dụ, đối với khối lượng công việc tuần tự như những gì chúng ta thấy khi kết xuất, nơi có rất ít giao tiếp giữa các lõi, các lõi E hoạt động tốt và đây là lý do tại sao Intel sử dụng SPECrate2017 để khẳng định 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 yêu cầu chứa “tổng cộng 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.

Trên lý thuyết, 12900K có vẻ tương đương với Ryzen 9 5950X và khi được thử nghiệm trong các ứng dụng có thể tận dụng các bộ phận máy tính để bàn nặng lõi này, 12900K trông vẫn rất tuyệt, vì điểm yếu của E-core là từ lõi đến lõi giao tiếp không được nhấn mạnh bởi những khối lượng công việc đó, hãy coi Blender là một ví dụ như vậy.

Đọc thêm:  Làm chủ tìm kiếm Gmail

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Sau đó, khi nói đến chơi game, 12900K vẫn tỏa sáng vì không một trò chơi nào yêu cầu nhiều hơn 8 lõi P của Alder Lakes. Ngay cả khi một trò chơi có thể trải đều tải trên 16 lõi, thì đó cũng không phải là vấn đề. Ngay cả trong trường hợp của 12600K, các lõi của nó vẫn đủ mạnh để xử lý tải. Nếu họ không thể, trò chơi sẽ chỉ có thể chơi được bằng CPU cao cấp như 12900K hoặc 5950X và điều đó sẽ không xảy ra trong thập kỷ này.

Bây giờ rõ ràng là bạn sẽ không bao giờ chạy CPU thế hệ thứ 12 chỉ với E-core, nhưng sẽ có lúc bạn phải sử dụng E-core để chơi game và điều này có thể làm giảm 20% hiệu suất. hoặc nhiều hơn, ít nhất là dựa trên những gì chúng ta đã thấy ở đây. Nhưng một lần nữa, tôi không mong đợi thời điểm đó sẽ đến trong vòng đời thực tế của bộ truyện này.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Điểm chuẩn kiến trúc lõi Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel

Một lý do khác khiến E-cores hấp dẫn game thủ là vấn đề tương thích với DRM và tôi đã giải quyết vấn đề đó với bài kiểm tra điểm chuẩn này. Trước đây tôi đã thử nghiệm tất cả các kiến trúc CPU bằng Watch Dogs Legion và Assassin’s Creed Valhalla, nhưng cả hai trò chơi đều thất bại trong thử nghiệm này. Watch Dogs Legion chỉ hoạt động với lõi E hoặc chỉ lõi P, nhưng sự kết hợp đã làm hỏng trò chơi, điều này thật kỳ lạ vì các CPU thế hệ thứ 12 vẫn hoạt động tốt. Sau đó, Assassin’s Creed Valhalla không tải được do sự cố phát hiện DRM với kiến trúc lai thế hệ thứ 12.

Nói tóm lại, E-core là một sai lầm khi chơi game và nếu được sử dụng, 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. Các lõi E có thể trợ giúp với các tác vụ nền, nhưng thẳng thắn mà nói, trên máy tính để bàn, chúng sẽ được chăm sóc tốt hơn bởi hai lõi P khác. Không có tranh luận nào mà các game thủ có thể đưa ra về sự tồn tại của các lõi E, tốt hơn hết là bạn nên thay thế chúng bằng hai lõi P bổ sung.