Core i9-11900K: kiến trúc Cypress Cove thật sự mạnh, 5,3 GHz dễ dàng, chỉ tiếc là 14nm

Core i9-11900K là phiên bản flagship của dòng Core i thế hệ 11 (Rocket Lake), nó có ít hơn 2 nhân so vớit hế hệ trước là Core i9-10900K nhưng đổi lại là kiến trúc Cypress Cove mới hứa hẹn cho sự cải thiện về IPC. Sử dụng con CPU này trong gần tháng qua, mình phát hiện ra nhiều thứ thú vị nhưng cũng có nhiều nhược điểm mà có lẽ, Intel hoàn toàn hiểu và sẽ không còn để điều này xảy ra với Alder Lake dự kiến ra mắt cuối năm 2021.

Rocket Lake và ván bài 14nm cuối cùng

Mình nghĩ đây cũng là chủ đích của dòng Rocket Lake, thế hệ vi xử lý dành cho desktop phổ thông cuối cùng sử dụng tiến trình 14nm. Intel đã khai thác siêu hiệu quả tiến trình này từ năm 2014 đến nay, tiến trình mà hãng làm chủ toàn bộ hoạt động sản xuất. Ở giai đoạn mà mọi thứ vẫn đang điên đảo, quay cuồng với đồng tiền ảo thì Intel có thể nói vẫn khá ung dung bởi công ty vẫn có chip để bán thay vì hoàn toàn bị động như AMD với tiến trình 7nm của TSMC.

Rocket Lake còn là một thứ rất độc đáo, chưa từng có trong lịch sử làm chip của Intel nhưng cũng là một con bài rất quen thuộc của hãng này khi muốn thử nghiệm cái gì đó mới. Thứ khiến Rocket Lake khác biệt là kiến trúc Cypress Cove đây là lần đầu tiên sau 6 năm qua, Intel đổi vi kiến trúc của vi xử lý bởi từ thế hệ Skylake (Core thế hệ 6) đến Comet Lake (Core thế hệ 10), nó đều dùng chung một vi kiến trúc là Skylake và mỗi năm mỗi tối ưu. Cypress Cove được tùy biến từ kiến trúc Sunny Cove trên dòng Ice Lake. Chính vì là một kiến trúc được thiết kế cho tiến trình nhỏ hơn nên để có thể sản xuất trên tiến trình 14nm thì Intel đã phải backport.

>>> Xem thêm: server dell poweredge r740



Tại sao Intel lại không sản xuất Rocket Lake trên tiến trình 10nm như Ice Lake? Nếu anh em còn nhớ thì Ice Lake xuất hiện đầu tiên dưới dạng các vi xử lý cho laptop hay thiết bị di động. Intel luôn làm điều này để thử nghiệm các kiến trúc mới với tiến trình mới, chẳng hạn như kiến trúc Palm Cove của dòng Cannon Lake - dòng vi xử lý 10nm đầu tiên của Intel ra mắt năm 2018 và dòng chip này chỉ có đúng 1 con CPU là Core i3-8121U sau đó mới chuyển sang vi kiến trúc Sunny Cove với dòng Ice Lake. Với Rocket Lake, Cypress Cove là biến thể của Sunny Cove và việc nó được Intel sản xuất trên tiến trình 14nm thay vì 10nm có thể giải thích như sau: Intel muốn tận dụng dây chuyền vốn đã rất chín là 14nm với sản lượng ổn định và tỉ lệ lỗi thấp. Tiếp theo là hãng muốn thử nghiệm vi kiến trúc mới trên dòng CPU cho người tiêu dùng vốn có những yêu cầu nhất định, đặc biệt là xung nhịp cao.

Nói đến chuyện xung nhịp cao thì bản chất vi kiến trúc Sunny Cove với tiến trình 10nm khó có thể đạt được xung nhịp cao. Điều này Intel đã cải thiện với Willow Cove dành cho dòng Tiger Lake (hiện chỉ mới có trên laptop). Vì vậy việc backport một vi kiến trúc dùng tiến trình 10nm để sản xuất bằng tiến trình 14nm là nhằm giải quyết bài toán về xung nhịp. Bằng chứng là những con vi xử lý Rocket Lake đều có xung nhịp rất cao và rất dễ để đạt được mức xung trên 5 GHz.

Tuy nhiên, với việc sử dụng tiến trình 14nm có mật độ bán dẫn thấp hơn thì Intel đã phải đánh đổi số nhân. Core i9-11900K chỉ còn 8 nhân thay vì 10 nhân như Core i9-10900K, bù lại hiệu năng sẽ được cải thiện bởi kiến trúc Cypress Cove và xung nhịp. Thêm vào đó, một lý do nữa khiến Rocket Lake có ít nhân hơn so với Comet Lake đó là do Intel đã đưa nhân đồ họa mới là Xe-LP vào CPU, nó chiếm nhiều diện tích hợp và cũng cho hiệu năng tốt hơn rất nhiều so với dòng UHD Graphics trước đây.

Với Rocket Lake thì Intel còn bổ sung một loạt các tính năng mới trong đó đáng chú ý là việc hỗ trợ PCIe 4.0 với 20 lane PCIe thay vì 16 như trước. Kết quả là CPU Rocket Lake có thể cấp đầy đủ 16 lane PCIe 4.0 cho card đồ họa đời mới cũng như 4 lane PCIe 4.0 cho các loại SSD PCIe Gen4 x4. Tốc độ RAM hỗ trợ mặc định giờ đây là 3200 MHz (3200 MT/s) thay vì 2933 MHz như thế hệ trước.

Ngoài ra, Intel còn đem của tập lệnh AVX-512 vốn trước đây là thứ chỉ có trên dòng vi xử lý HEDT đổ lên xuống dòng Rocket Lake phổ thông cùng với công nghệ DL Boost để tăng tốc xử lý các tác vụ Deep Learning. Như vậy Rocket Lake trở thành một dòng vi xử lý rất đa năng nhưng cá nhân mình thấy AVX-512 là một thứ rất thừa với một dòng CPU phổ thông. Những ứng dụng khai thác tập lệnh AVX-512 không phổ biến với người dùng cuối, nó vẫn là một thứ đặc thù của cộng đồng HPC, xử lý AI …

>>> Xem thêm: máy chủ dell poweredge r740



Core i9-11900K và Intel ABT

Flagship của Rocket Lake có 8 nhân 16 luồng, xung nhịp cơ bản ở 3,5 GHz và tối đa 5,3 GHz đơn nhân, đa nhân 4,8 GHz (TB 2.0), 4,9 GHz (TB 3.0). Tuy nhiên, với Rocket Lake thì Intel đã bổ sung một cơ chế có tên Adaptive Boost Technology (ABT) bên cạnh các công nghệ tăng tốc xung nhịp hiện có như TB 2.0/3.0 và Thermal Velocity Boost (TVB) trên dòng Comet Lake.

ABT chỉ có trên các phiên bản Core i9 dòng K/KF. Nó sẽ tự động đẩy xung nhịp toàn nhân lên cao nhất có thể dựa trên trần nhiệt còn trống và điện áp, tức điều này sẽ phụ thuộc vào hệ thống tản nhiệt và dàn VRM của bo mạch chủ. Nghe thì có vẻ giống với TVB nhưng cơ chế hoạt động lại rất khác. Mình ví dụ như Core i9-10900K 10 nhân, có xung Turbo Boost 2.0 là 4,8 GHz, nếu các nhân toàn tải ở mức xung này và nhiệt độ của CPU vẫn dưới 70 độ C thì TVB tự động kích hoạt đưa xung toàn nhân lên thêm 100 MHz tức 4,9 GHz, tương tự với xung đơn nhân, nó có thể đạt 5,3 GHz. Thực tế Core i9-10900K hoàn toàn có thể đạt được mức xung TVB ở đa nhân tức 4,9 GHz nhưng hiếm khi đạt được 5,3 GHz đơn nhân.

QUẢNG CÁO

Với Core i9-11900K, cơ chế của nó sẽ là phát hiện nếu có 3 hay nhiều nhân hơn đang tải nặng, vi xử lý sẽ cố đẩy xung lên trong giới hạn điện năng và nhiệt độ, bỏ qua các mức xung TB 2.0 và TVB. Mức xung của ABT cũng tùy thuộc vào chất lượng của con chip dù rằng Intel nói Core i9-11900K có thể đạt xung toàn nhân đến 5,1 GHz - tức chênh lệch đến 300 MHz so với mức xung Turbo Boost toàn nhân là 4,8 GHz. Nói cách khác, con Core i9-11900K có thể "tự OC" mà không cần chúng ta can thiệp. Tính năng ABT có thể bật chỉ với 1 nút trong BIOS, không cần chỉnh tay bất cứ thứ gì về xung hay điện áp Vcore.

Công ty cổ phần thương mại Máy Chủ Hà Nội

- Trụ sở Hà Nội: Tầng 1,2,4 - Tòa nhà PmaxLand số 32 ngõ 133 Thái Hà - Q. Đống Đa

Hotline mua hàng Hà Nội: 0979 83 84 84 Điện thoai: 024 6296 6644

- CN Hồ Chí Minh: Lầu 1- Tòa nhà 666/46/29 Đường 3/2- Phường 14 - Quận 10

Hotline mua hàng Hồ Chí Minh: 0945 92 96 96 Điện thoai: 028 2244 9399

- Email: [email protected]

- website: https://maychuhanoi.vn/

- facebook: https://www.facebook.com/maychuhanoi

>>> Xem thêm: máy chủ dell r440