Intel Coffee Lake-H - wydajność, temperatury oraz throttling

Nie tak dawno temu opublikowałem poradnik z ogólnym porównaniem dawnych mobilnych procesorów Intela z oznaczeniem "M", które cechowały się przede wszystkim tym, że nie były lutowane do płyty głównej oraz lepiej radziły sobie z utrzymywaniem maksymalnych zegarów pod maksymalnym obciążeniem z obecnymi procesorami z oznaczeniem "H". Te drugie istnieją już od czasu czwartej generacji Intel Haswell i jednostki te są już na stałe lutowane do płyty głównej. Dzisiaj chciałbym niejako rozwinąć ten temat, ale jednocześnie skupiając się wyłącznie na ósmej generacji Intel Coffee Lake-H. Od czasu ich premiery w kwietniu 2018 roku przetestowałem łącznie szesnaście różnych konstrukcji - począwszy od 4-rdzeniowych i 8-wątkowych Core i5-8300H, po 6-rdzeniowe Core i7-8750H aż po najwydajniejsze Core i9-8950HK z odblokowanym mnożnikiem. Ten poradnik będzie swoistym podsumowaniem osiągów całej tej generacji z wyszczególnieniem tego, który producent radził sobie najlepiej.

Autor: Damian Marusiak

Od razu na dzień dobry muszę przyznać, że patrząc z perspektywy czasu, jestem bardzo rozczarowany tym co producenci pokazali w kontekście osiągów oferowanych przez wlutowane procesory. O ile sama wydajność była zadowalająca, o tyle wszystkie istotne parametry wokół zostały całkowicie zepchnięte na dalszy krok. Jak najprościej można podsumować ósmą generację Coffee Lake-H w notebookach do gier oraz urządzeniach reklamowanych jako mobilne stacje robocze? Wszechobecny throttling oraz temperatury przekraczające granice przyzwoitości - niestety ale to właśnie z tych dwóch rzeczy są znane układy Intela i przekrojowy powrót do wykonanych przeze mnie testów w ciągu ostatniego roku to dobitnie pokazuje.

Ósma generacja procesorów Intel Coffee Lake-H miała przynieść znaczący przyrost wydajności w aplikacjach wielowątkowych. Oprócz tego jednak stała się synonimem throttlingu i absurdalnie wysokich temperatur.

Zanim przejdę do podsumowania osiągów całej generacji, przypomnę specyfikację trzech procesorów, które dominowały w rodzinie Coffee Lake-H i były przeze mnie wielokrotnie omawiane w poszczególnych testach. Intel Core i5-8300H to układ 4-rdzeniowy i 8-wątkowy o bazowym taktowaniu 2,3 GHz z możliwością podbicia do 4,0 GHz w trybie Turbo Boost 2.0. Core i7-8750H to najczęściej montowany procesor, który posiada sześć rdzeni oraz dwanaście wątków. Taktowanie w trybie bazowym wynosi 2,2 GHz, z kolei w trybie Turbo Boost 2.0 wzrasta do maksymalnie 4,1 GHz. Ostatnim i najmocniejszym (przynajmniej w teorii) procesorem jest Core i9-8950HK, który także posiada sześć rdzeni oraz dwanaście wątków, ale dodatkowo ma odblokowany mnożnik co pozwala na dodatkowe OC. W tym wypadku bazowe taktowanie wynosi 2,9 GHz z możliwością automatycznego przetaktowania do 4,8 GHz w trybie Turbo Boost 2.0. Wszystkie procesory mają nominalne TDP 45W, które już przez producenta może być obniżone do 35W, albo podwyższone np. do 60W lub do 70W, a nawet wyższych wartości. Wzrost ilości rdzeni oraz wątków oczywiście wpłynął na zwiększenie wydajności w aplikacjach wielowątkowych, przy czym moc pojedynczego wątku pozostała niemal na identycznym poziomie co w przypadku Kaby Lake-H i Skylake-H.

Test ASUS FX705GD - Smukła siedemnastka w rozsądnej cenie

Test ASUS Strix GL504GS - Smukły laptop do gier z GeForce GTX 1070

Jak powszechnie wiadomo, mobilne procesory nie mają tzw. "czapki", zamiast tego układ jest lutowany w płytę główną i od razu na rdzeniu nakładana jest pasta termoprzewodząca oraz chłodzenie. Patrząc na wyniki wszystkich przetestowanych notebooków z tymi układami, śmiem twierdzić, że nikt nie zdecydował się na aplikację lepszej jakości pasty. Idąc po kolei od kwietnia 2018 roku, w testach brały udział następujące modele laptopów: MSI GS65 Stealth Thin, SMART7 Kallisto GX15D, Hyperbook Pulsar Z15, ASUS TUF Gaming FX504GE, ASUS ROG G703GI, ASUS Zenbook Pro UX580GE, HP Pavilion Gaming 15 (2018), ASUS TUF Gaming FX705GD, ASUS Strix GL504GS, ASUS ROG G703GX, ASUS ROG Zephyrus S GX701GX, MSI GE75 Raider, Dream Machines RG2060, MSI GL63 8SE, Acer Triton 500 oraz MSI GL73 8SD. Tylko w jednym z wymienionych urządzeń temperatura procesora pod maksymalnym obciążeniem nie przekroczyła 90 stopni, żaden natomiast procesor nie osiągnął mniej niż 85 stopni. Są to doprawdy fatalne rezultaty, które świadczą o kiepskim przygotowaniu producentów do skutecznego odprowadzania ciepła z tych układów. Nie da się także ukryć, że zwiększenie ilości rdzeni oraz wątków dodatkowo też poskutkowało wyższymi temperaturami na dzień dobry, w porównaniu do starszych Skylake oraz Kaby Lake.

Test ASUS G703GX - imponujący laptop z układem GeForce RTX 2080

Test ASUS GX701GX - Smukły laptop z GeForce RTX 2080 Max-Q

Najlepszym pod tym względem okazał się ASUS ROG G703GX, w którym procesor Intel Core i7-8750H osiągnął maksymalnie 87 stopni przy taktowaniu wahającym się od 3,4 do 3,9 GHz. Zdecydowana większość notebooków zakończyła testy z temperaturami w przedziale od 97 do 99 stopni, dochodząc niemalże do granicznego punktu. Z tego powodu praktycznie we wszystkich testowanych urządzeniach objawiał się throttling termiczny, czyli swego rodzaju zabezpieczenie przed przekroczeniem maksymalnej, dopuszczalnej temperatury. Skutkiem był spadek taktowania, który w różnych laptopach przyjmował różną formę. W niektórych modelach spadek częstotliwości był mniej odczuwalny, a w innych z kolei był on bardzo duży. Skrajnymi przypadkami były laptopy MSI GL73 8SD (Core i7-8750H), HP Pavilion Gaming 15 (Core i5-8300H) oraz ASUS TUF Gaming FX504GE. Tak naprawdę żaden z tych modeli nie miał w środku topowych podzespołów o niesamowitej wydajności, a mimo to właśnie w tych trzech przypadkach throttling był najbardziej dotkliwy, gdzie częstotliwość taktowania regularnie spadała poniżej 1 GHz. Takie testy jednak zdarzały się rzadko, w zdecydowanej większości throttling procesorów Coffee Lake-H powodował spadek taktowania do okolic częstotliwości bazowej a więc 2,2 GHz.

Temperatura CPU

Obciążenie (Undervolting) / Obciążenie (Default)

Stopnie Celsjusza (mniej = lepiej)

13

26

39

52

65

78

91

104

ASUS ROG G703GX
Core i7-8750H, RTX 2080

87

87

Dream Machines RS2060
Core i7-8750H, RTX 2060

90

89

ASUS TUF Gaming FX504GE
Core i5-8300H, GTX 1050 Ti

90

86

MSI GL73 8SD
Core i7-8750H, GTX 1660 Ti

92

92

ASUS Zephyrus S GX701GX
Core i7-8750H, RTX 2080 Max-Q (1)

92

90

Acer Triton 500
Core i7-8750H, RTX 2080 Max-Q (2)

93

93

MSI GS65 Stealth Thin 8RF
Core i7-8750H, GTX 1070 Max-Q

94

94

ASUS Strix GL504GS
Core i7-8750H, GTX 1070

95

89

Hyperbook Pulsar Z15
Core i7-8750H, GTX 1060

97

95

SMART7 Kallisto GX15D
Core i7-8750H, GTX 1060

97

92

MSI GE75 Raider 8SE
Core i7-8750H, RTX 2060

98

96

MSI GL63 8SE
Core i7-8750H, RTX 2060

98

96

ASUS TUF Gaming FX705GD
Core i5-8300H, GTX 1050 4 GB

99

97

HP Pavilion Gaming 15
Core i5-8300H, GTX 1050 4 GB

99

97

ASUS Zenbook Pro UX580GE
Core i9-8950HK, GTX 1050 Ti

99

99

ASUS ROG G703GI
Core i9-8950HK, GTX 1080

99

89

Test MSI GE75 Raider 8SE - RTX 2060 wydajniejszy od GTX 1070?

Test Dream Machines RG2060 - RTX 2060 w atrakcyjnej cenie

Test MSI GS65 Stealth Thin 8RF z Core i7-8750H i GTX 1070 Max-Q

Spośród szesnastu przetestowanych urządzeń, tylko w jednym przypadku taktowanie procesora pod maksymalnym obciążeniem było na najwyższym możliwym poziomie. Mowa o laptopie ASUS Strix GL504GS, gdzie 6-rdzeniowy i 12-wątkowy Intel Core i7-8750H charakteryzował się stałym taktowaniem na poziomie 3,9 GHz. Według oficjalnej specyfikacji Intela jest to najwyższe do osiągnięcia taktowanie przy obciążeniu wszystkich rdzeni. Oczywiście skutkiem ubocznym były temperatury dobijające do 95 stopni. Jak to więc możliwe, że w notebooku o niespecjalnie rozbudowanym układzie chłodzenia udało się utrzymać tak wysokie taktowanie przez cały okres testów? Producent zdecydował się tutaj na fabryczne podniesienie limitu TDP, a jak wiadomo to obok temperatury właśnie ten wskaźnik jest bezpośrednio powiązany z faktycznym taktowaniem procesora w danym laptopie. Jak już wspomniałem na początku, nominalnie wszystkie układy Coffee Lake-H mają TDP na poziomie 45W. Jest to oczywiście zbyt niska wartość, aby procesor mógł stale pracować z najwyższym możliwym taktowaniem w trybie Turbo Boost 2.0. Jeśli więc chcemy osiągnąć jak najwyższą wydajność układu w notebooku, TDP musi być na poziomie minimum 70W - taka właśnie wartość jest wymagana, aby 6-rdzeniowy i 12-wątkowy Intel Core i7-8750H nie był ograniczany limitem mocy i mógł osiągać najwyższe taktowanie w trybie Turbo. Tak właśnie uczynił ASUS w prezentowanym modelu Strix GL504GS. To jednak relatywnie rzadki przypadek, ponieważ w większości laptopów BIOS jest całkowicie zablokowany i uniemożliwia jakiekolwiek regulowanie współczynnika TDP, przez co jesteśmy skazani na nominalną wartość 45W i tym samym ograniczanie maksymalnej mocy danego procesora.

Test MSI GL63 8SE - najtańszy laptop z układem GeForce RTX 2060

Test Acer Triton 500 - smukła maszynka do gier z RTX 2080 Max-Q

Test SMART7 Kallisto GX15D - Ładny i wydajny notebook do grania

Jeszcze bardziej skomplikowana sytuacja wygląda w przypadku odblokowanego Intel Core i9-8950HK, gdzie nie ma żadnej możliwości, aby przy fabrycznym TDP 45W układ mógł pokazać pełnię swoich możliwości. Na testach miałem dwa notebooki firmy ASUS, w którym wlutowano najwydajniejszy procesor ósmej generacji. Pierwsze urządzenie to Zenbook Pro UX580GE, drugi natomiast to gamingowy ROG G703GI - w obydwu przypadkach działanie procesora było skrajnie różne, nie licząc temperatur, które w obu przypadkach były na bardzo niekorzystnym poziomie (dochodzące do blisko 100 stopni). W konstrukcji typu slim, jaką bez wątpienia jest laptop Zenbook Pro UX580GE używanie tak mocnego procesora jest bezsensowne i karze zastanawiać, czy producent choć przez chwilę przemyślał skutki takiego działania. Intel Core i9-8950HK w takich notebookach (a wspominany Zenbook to nie jedyny przypadek, warto bowiem pamiętać o absurdach choćby w Macbooku Pro 15) nie jest w stanie nawet na moment pokazać pełni możliwości, zamiast tego wszechobecny thtottling powoduje, że układ pracuje albo na poziomie znacznie tańszego Core i7-8750H, albo wręcz osiąga nieco gorsze rezultaty. Nieco inaczej sytuacja wyglądała w przypadku gamingowego ROG G703GI, gdzie w stanie fabrycznym jest w stanie przez maksymalnie 4 minuty osiągnąć taktowanie na poziomie 4,8 GHz (wówczas TDP jest chwilowo podwyższane z 45W do 95W). Aby skutecznie zwiększyć możliwości tego układu, konieczne jest zwiększenie fabrycznego TDP do stałego poziomu 95W, dzięki czemu w zależności od ilości obciążonych rdzeni procesor jest rzeczywiście w stanie pracować przy częstotliwości w przedziale od 4,6 do 5,0 GHz. Takie przypadki są jednak bardzo rzadkie, ponieważ nie tylko trzeba zastosować bardzo wydajny system chłodzenia, ale również producent musi udostępnić możliwość własnoręcznego podwyższenia współczynnika TDP.

Test MSI GL73 8SD - notebook z Core i7-8750H oraz GTX 1660 Ti

Test HP Pavilion Gaming 15 (2018) - Laptop z zielonym charakterem

Test Hyperbook Pulsar Z15 - Laptop z mechaniczną klawiaturą

Skoro na ustawieniach fabrycznych procesory Coffee Lake-H tak słabo sobie radzą z temperaturami oraz taktowaniem, to może remedium na dolegliwości będzie undervolting? Wszak to technika, którą sam bardzo aktywnie promuję i nierzadko chwalę w testach notebooków. Oczywiście procedura testowa zakłada obniżanie napięcia dla procesora, toteż każdy z wymienionych urządzeń miał przeprowadzoną taką procedurę UV. W ponad połowie przetestowanych urządzeń udało się w znaczący sposób ustabilizować poziom taktowania, na co najważniejszy wpływ miał oczywiście obniżony pobór mocy (mniejsze napięcie). W części notebooków z procesorem Intel Core i7-8750H udało się utrzymać wówczas taktowanie na poziomie 3,7-3,9 GHz, co przy niższym TDP jest bardzo dużym wyczynem. Z kolei w przypadku układu Intel Core i9-8950HK przy TDP na poziomie 56W, undervolting umożliwił utrzymanie taktowania w trybie Turbo Boost 2.0 na poziomie 4,0-4,4 GHz. Mimo wszystko na przykładzie wszystkich testowanych notebooków i ich podatności na undervolting widać, że w ósmej generacji znacznie lepiej radzą sobie układy ze stabilizacją taktowania po UV niż z obniżeniem temperatur - większość nadal osiąga więcej niż 90 stopni. Pod tym względem jest więc również gorzej niż w poprzednich generacjach, które miały jednak mniej rdzeni - tam najczęściej w parze z wyższym taktowaniem były znacznie niższe temperatury.

Test ASUS Zenbook UX580GE z unikatowym ekranem ScreenPad

Test ASUS ROG G703GI - Kolos z Core i9-8950HK i GeForce GTX 1080

Test laptopa ASUS TUF Gaming FX504GE - Granie na poziomie

Tak naprawdę po ponad roku testowania tych układów nie napotkałem się ani razu na model, który by mnie w pełni usatysfakcjonował. W przypadku tylko dwóch modeli mogłem liczyć na częściowe wykonanie zadania - procesor Intel Core i7-8750H w laptopie ASUS ROG G703GX nie przekroczył 90 stopni (choć to akurat trudno nazwać nawet częściowym sukcesem), natomiast w notebooku ASUS Strix GL504GS taktowanie tego samego procesora przez cały czas trzymało maksymalny, możliwy poziom (co faktycznie jest już jakimś sukcesem). Niestety w ogólnym rachunku ósma generacja Coffee Lake-H była dla mnie dużym rozczarowaniem. Wyższa wydajność w niektórych scenariuszach jest na pewno plusem i zaletą, ale podzespół ocenia się przez pryzmat nie tylko wydajności, ale i temperatur oraz obecności throttlingu - a w tym wypadku niemal wszystkie testowane urządzenia poległy.

Nie ukrywam, że ten artykuł w dość pesymistyczny sposób podsumowuje i omawia wszelkie kwestie związane z ósmą generacją układów Intel Coffee Lake-H. Na pewno nie określę ich mianem totalnej porażki, ponieważ w laptopach osiągnięto wyższą wydajność w aplikacjach siedzących na wielu wątkach. Zdecydowanie jednak jest ona dla mnie rozczarowująca i nie mogę jej także określić mianem sukcesu. Jeszcze przed testami podejrzewałem, że takie rozwiązanie wpłynie na temperatury oraz obecność throttlingu, jednak lekceważące podejście producentów do tematu odpowiedniego chłodzenia tychże procesorów jest innym problemem, który bezpośrednio wpływa na osiągi jednostek. Sam fakt, że jakiś procesor ma TDP na poziomie 45W nie powinno oznaczać, że w każdym laptopie chłodzenie ma być dostosowane to tych parametrów, a tak niestety jest. To co jednak może się zmienić w myśleniu producentów to kwestia doboru pasty termoprzewodzącej. Jak wiadomo debiutująca dziewiąta generacja ma w swoich szeregach procesory mobilne 8-rdzeniowe i 16-wątkowe co jeszcze bardziej utrudnia już i tak trudną sytuację.

Ósma generacja procesorów Intel Coffee Lake-H jest dla mnie sporym rozczarowaniem, ze względu na wszechobecny throttling oraz bardzo wysokie temperatury. Dziewiąta generacja raczej nie poprawi tych mankamentów, a może jeszcze bardziej je pogłębić.

Na razie tylko firmy ASUS oraz HP dostrzegły, że do najwydajniejszych jednostek powinno się dać coś lepszego niż najtańsza pasta. Tym sposobem trzy nadchodzące laptopy będą miały zaaplikowany ciekły metal, który z całą pewnością pozytywnie wpłynie na temperatury. Oczywiście tam gdzie producenci w dalszym ciągu uparcie będą aplikować kiepską pastę, tam dalej będą problemy z temperaturami. Boleśnie przekonał się już o tym notebook MSI GT76 Titan, wobec którego miałem duże oczekiwania zważywszy na rozbudowany układ chłodzenia. Niestety pierwsze testy wskazują na absurdalnie wysokie temperatury zarówno procesora jak i karty graficznej. Wkrótce na PurePC pojawią się dwa testy laptopów z procesorami dziewiątej generacji Coffee Lake-H Refresh i wówczas zobaczymy czy sytuacja ulegnie poprawie.