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Test de Skylake-X : Intel Core i9-7900X, le CPU le plus puissant ?

1 : Intro : caractéristiques et fréquences Turbo 2 : L'architecture Mesh 3 : Tests de Cache, IPC, AVX et chiffrement 4 : Le chipset X299 Basin Falls 5 : Machines et méthode de test 6 : Tests : latences du Mesh 7 : Tests : VRMark, 3DMark 8 : Tests : AotS: Escalation, Civilization VI 9 : Tests : Battlefield 1, Deus Ex: Mankind Divided 10 : Tests : Grand Theft Auto V, Hitman 11 : Tests : Shadow of Mordor, Project CARS 12 : Tests : Rise of the Tomb Raider et The Division 13 : Tests : station de travail 14 : Tests : calcul intensif HPC 15 : Consommation 16 : Overclocking et stabilité 18 : Conclusion

Températures problématiques

Refroidissement dingue : le Chiller

Seul notre réfrigérateur Alphacool Eiszeit Chiller 2000 fut en mesure de dompter les températures de ce processeur sans trop de limite. Un kit de watercooling tout-en-un comme le Corsair H100i ou le Enermax LiqTech 240 trouve ses limites aux fréquences de base sous Prime95. Notre watercooling fait main s’est retrouvé dans les cordes à 4,6 GHz.

Image 1 : Test de Skylake-X : Intel Core i9-7900X, le CPU le plus puissant ?

Pourquoi ces dissipateurs ne peuvent pas gérer un CPU comme le 7900X ? Il y a quelques années, ils pouvaient dompter un Core i7-5960X sans problème, overclocké à 4,8 GHz, pour une consommation de 250 W. Pourquoi donc nous a-t-il fallu une solution de refroidissement de l’eau à 20°C pour faire nos tests ?

Le problème de la pâte thermique

La raison principale des difficultés de refroidissement du Skylake-X, c’est sa pâte thermique entre l’IHS et le die. Une solution moins chère qu’une soudure métallique, mais beaucoup moins performante.

Nous avons mesuré la température de l’IHS (la capsule métallique de protection du die) en utilisant une fine plaque de cuivre. La courbe ci-dessous montre très clairement que la chaleur du coeur ne peut être dissipée assez rapidement. Cette pâte thermique, déjà limite pour le 7700K d’Intel, est totalement insuffisante pour le 7900X.

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La courbe ci-dessous représente l’écart de température entre le die du Core i9-7900X et le dessus de son IHS.

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Traduisons cette courbe : au maximum, il y a un delta de 71 °C entre le die et l’IHS situé à quelques dixièmes de millimètres au-dessus. Et ce, bien que nous ayons utilisé le meilleur watercooling du marché. Des dissipateurs moins chers, plus courants auront des difficultés même aux fréquences de base, dès qu’on lance un stress test.

Pour illustrer notre propos, traçons l’évolution de la température de tous les coeurs du Core i9-7900X à leurs fréquences d’origine pendant une session de Prime95 et LuxRender. Notre watercooling est capable d’encaisser le choc – encore heureux vu la bête ! N’importe quel autre dissipateur sera dépassé. Même les fabricants de cartes mères auxquels nous avons parlé sont d’accord, et nous racontant comment leur watercooling AIO atteignaient leurs limites dès qu’ils lançaient Prime95 sans brider les unités AVX.

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Un coeur à 65 °C et un IHS à 24 °C, cela fait une différence de 40 °C environ. Pour une consommation de 230 W. Une fois que la barre des 300 W est dépassée, même notre Alphacool Eiszeit Chiller 2000 étouffe. Or, il n’est pas difficile d’atteindre une telle consommation : il suffit de monter le Core i9-7900X à 4,6 GHz ou 4,7 GHz avec les tensions nécessaires. La consommation la plus haute que nous ayons relevée était légèrement supérieure à 300 W. Alors le CPU montait en permanence à sa température maximum de 100 °C et le PC finissait par s’éteindre en catastrophe.

Courants de fuites

Nous avons ensuite mesuré la consommation sous une charge constante, mais avec des dissipateurs différents. Pour une hausse de température de 40 °C, la consommation n’augmente que de 5 %. Ce n’est pas un bon résultat, c’est un excellent résultat !

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Autrement dit, tout aurait pu bien se passer si Intel n’avait pas utilisé sa vilaine pâte thermique entre le die et l’IHS. Certes, les utilisateurs pro ne vont pas s’amuser à overclocker leur processeur. Mais tous les amateurs fortunés qui seront attirés par les performances, les hautes fréquences et les nombreux coeurs des Skylake-X devront se tourner vers des solutions de refroidissement haut de gamme : watercooling AIO luxueux ou circuit sur mesure. Les ventirads à air sont à proscrire pour qui veut faire tourner un Core i9-7900X confortablement à 100 % de charge. Les plus courageux décapsuleront leur CPU pour remplacer la pâte thermique interne par une meilleure, voire du métal liquide.

Sommaire :

  1. Intro : caractéristiques et fréquences Turbo
  2. L'architecture Mesh
  3. Tests de Cache, IPC, AVX et chiffrement
  4. Le chipset X299 Basin Falls
  5. Machines et méthode de test
  6. Tests : latences du Mesh
  7. Tests : VRMark, 3DMark
  8. Tests : AotS: Escalation, Civilization VI
  9. Tests : Battlefield 1, Deus Ex: Mankind Divided
  10. Tests : Grand Theft Auto V, Hitman
  11. Tests : Shadow of Mordor, Project CARS
  12. Tests : Rise of the Tomb Raider et The Division
  13. Tests : station de travail
  14. Tests : calcul intensif HPC
  15. Consommation
  16. Overclocking et stabilité
  17. Températures problématiques
  18. Conclusion