Preview Ice Lake 10nm 2-Core : Intel Core i3-1005G1

Analisis Core i3-1005G1 : Clock

Prosesor Core i3-1005G1 ditulis sebagai prosesor yang memiliki ‘base frequency’ (Non-Turbo) sebesar 1.2 Ghz, dan Intel menyebutkan bahwa ‘Maximum Single Core Turbo’ prosesor tersebut adalah 3.4Ghz. Kita semua mengetahui bahwa frekuensi prosesor modern akan SANGAT bergantung pada Workload / Aplikasi yang dijalankan, dan kondisi Power dan Thermal pada prosesor.

Kami mencoba menjalankan prosesor ini pada beberapa skenario berikut ini (semuanya selama 4-5 menit), dan melakukan logging clock lewat HWiNFO

• Cinebench R15 1T (single core) : Mensimulasikan Load ringan single-threaded
• Cinebench R15 MT (Multi-core) : Load multithreaded yang lumayan berat
• CPU-Z Stress Test 4-Thread : Load Multithreaded ringan
• Prime95 SmallFFT AVX512: Load Multithreaded yang sangat menyiksa prosesor, aplikasi umum jarang ada yang menunjukkan load seperti ini

–

Berikut hasilnya:

CPU Clock

 

Cukup menarik melihat karakteristik clockspeed dari Core i3-1005G1:

• Load ringan Cinebench R15 1T menunjukkan bahwa semua prosesor dapat beroperasi pada 3.4Ghz secara konstan
• Pada load CPU-Z stress test 4-thread dan Cinebench R15 Multithreaded, semua prosesor beroperasi pada 3.4 Ghz All-core beberapa saat awal, lalu turun.
• Mekanisme Turbo sangat bergantung pada load, pada Cinebench R15 prosesor langsung turun ke sekitar 2.6 – 2.7 Ghz-an, sedangkan load CPU-Z stress test dijalankan pada sekitar 2.8 – 2.9 Ghz.
• (spike pada garis biru / Cinebench R15 MT disebabkan oleh benchmark mengalami idle sejenak saat looping, dan prosesor mencoba boost kembali ke 3.4Ghz walau langsung turun setelah 1-2 detik)
• Pada garis merah(Prime95 SmallFFT AVX512), prosesor tidak sempat menemui clock tinggi, ia berjalan start dari 3.2Ghz. Siksaan Prime95 membuat prosesor langsung turun ke angka 2.7 Ghz-an, lalu terus turun hingga kisaran 2.3 – 2.4 Ghz

 

GPU Clock

Bagaimana dengan GPU clock? Kami menjalankan 3DMark Fire Strike Game Test 1(GT1) selama 5 menit untuk mendapat hasil berikut:

Clock GPU tergolong konstan, dan seringkali mencapai boost maksimalnya pada 900 Mhz. Rata-rata clockspeednya ada pada 860Mhz, dengan clock terendah pada 800 Mhz.

 

Analisis Core i3-1005G1 : Power

Power dan TDP merupakan bahasan yang cukup mengundang kerancuan, namun penting untuk diuji lebih jauh karena bisa menunjukkan bagaimana sebuah prosesor akan beroperasi.

Screenshot CPU-Z akan menunjukkan Nilai TDP sebesar ‘15W‘ untuk Core i3-1005G1, namun pembacaan ini umumnya tidak akurat. Ada beberapa software lain yang dapat membaca sensor power pada prosesor dengan lebih akurat, seperti HWiNFO dan juga tool seperti ThrottleStop.

Seperti Anda lihat di atas, ThrottleStop membaca bahwa ‘Turbo Boost Long Power Max’ pada 19 W. Pada Intel, nilai Turbo Boost Long Power Max ini sering kita sebut sebagai PL1 (Power Limit 1), dan pada beberapa prosesor, ini adalah Rating TDP mereka yang sesungguhnya saat beroperasi.

Sedangkan nilai ‘Turbo Boost Short Power Max’ sering kita sebut sebagai PL2 (Power Limit 2), dan prosesor biasanya diizinkan untuk menggunakan PL2 sebagai power limit, melewati nilai PL1 selama beberapa saat, tentu selama keadaan prosesor dinilai aman. Nilai PL2 pada i3-1005G1 pada 40W di sini nampak tinggi, namun kami tidak memiliki ekspektasi bahwa prosesor 2-Core ini bisa memberikan beban sampai 40W.

CPU Power

Tentu, power draw dari prosesor akan bergantung dari load yang diterima, berikut hasil analisis kami:

Hasilnya:

• Lihat garis biru (Cinebench R15 MT), dimana prosesor akan boost ke 20-21W selama beberapa detik awal, prosesor saat itu jelas berada di atas TDP / PL1
• Setelah beberapa saat, prosesor berangsur turun ke 19-17-16 W lalu akhirnya stabil pada sekitar 13.5W.
• (spike pada garis biru / Cinebench R15 MT disebabkan oleh benchmark mengalami idle sejenak saat looping, dan prosesor mencoba boost kembali ke 20W walau langsung turun setelah 1-2 detik)
• Pada garis Hijau (load CPU-Z stress test 4-thread), load terlihat lebih ringan di angka 18 W, lalu bertahan cukup lama sebelum turun ke angka 16W dan akhirnya stabil di 13.5W
• Load Cinebench R15 1T(garis abu-abu) ada di angka 12-13 W, dan ini tidak berubah dari awal hingga akhir.

 

Yang menarik dari graph di atas adalah, Ice Lake 2-Core i3-1005G1 ini diizinkan boost ke 20-21W, di atas PL1 yang terdeteksi sebagai 19W, dan pastinya jauh di atas rating TDP 15W. Ini membuat prosesor akan naik ke 3.4 Ghz all-core seperti yang terlihat pada graph clock di atas. Uniknya semua load ini berangsur akan turun ke 13.5W.

Angka 13.5W agak aneh, karena PL1 prosesor ini pada awalnya adalah 19 W. Apa yang menyebabkan prosesor menurunkan ‘rating TDP’-nya? Apakah karena suhu?

 

Analisis Core i3-1005G1 : Temperature

 

Pada garis biru(Cinebench R15 MT), pada awal load(dan boost / clock maksimal) suhu prosesor naik hingga ke sekitar 93 – 94 C, lalu selanjutnya suhu prosesor berangsur turun, pada titik dimana prosesor kehilangan boost-nya, dan akhirnya stabil di angka 75C-an. Load lain baik CPU-Z Stress 4-thread dan Cinebench R15 1T menunjukkan suhu lebih rendah.

Prosesor Core i3-1005G1 di-rating oleh Intel untuk memiliki TJMax (suhu operasi maksimal) pada 100 C, sedangkan HWiNFO / ThrottleStop mendeteksi bahwa Thermal throttling akan terjadi pada nilai 95 C (disebut juga ‘PROCHOT limit’). Pada pengujian yang kami lakukan pada suhu ruangan 25 C, ternyata pada saat load ini suhu prosesor tidak menyentuh nilai 95C tersebut.

Lalu apa yang membuat prosesor menurunkan nilai PL1-nya  hingga turun ke 13.5 W seperti analisis power limit kami di atas?

 

Ice Lake : Dynamic PL1?

Penasaran, akhirnya kami melihat log dari data ‘PL1 Limit‘. Dan benar saja, nilai PL1 Limit ini turun setelah beberapa saat bergantung pada load (Pada sistem pembanding Kaby Lake i7-7500U kami, PL1 tidak pernah berubah apapun kondisinya).

Lihat berikut ini :

 

Keterangan:

• Prosesor beroperasi pada PL1 Limit 19W sepanjang waktu tertentu, bergantung pada load
• Makin ‘enteng’ sebuah load, makin lama PL1 Limit ini bertahan
• Terlihat bahwa PL1 tidak langsung turun ke angka 13.5W, melainkan berangsur turun perlahan
• Pada Cinebench R15 MT dan CPU-Z Stress 4-Thread, turunnya limit PL1 ini membuat clock juga ikut turun.
• Sedangkan turunnya PL1 pada Cinebench R15 1T tidak berpengaruh pada clock karena load-nya masih di bawah 13.5W.

–

Lihat kembali graph di atas, terlihat mirip dengan slide Intel di bawah ini?

 

Nampak bahwa turunnya nilai ‘PL1 Limit’ secara perlahan ini adalah satu bagian dari mekanisme pintar hasil kerjasama Intel dengan para OEM/ODM, memastikan prosesor mereka boost lebih lama, sebelum turun bergantung pada load.

Pada kasus kami, prosesor ini memiliki nilai akhir PL1 sedikit di bawah rating ‘standar’ dari prosesor i3-1005G1 yakni 15 W, tapi pada awal load prosesor ini sudah diizinkan boost ke 20-21W, membuat performa prosesor-nya lebih tinggi pada load yang pendek (di bawah 90 detik).

Perlu dicatat juga bahwa cara kerja mekanisme ini tidak akan sama pada perangkat/laptop yang berbeda, karena tuning macam ini biasanya dilakukan spesifik per perangkat.

–

Analisis Core  i3-1005G1 : Performance & IPC

Saatnya masuk ke bagian performa, dan kami akan bahas ini secara singkat pada beberapa benchmark sintetis dan sedikit tes real-world & gaming.

Performance – Benchmark Sintetis

Keterangan:

• Terlihat bahwa Performa Core i3-1005G1 ‘Ice Lake’ pada banyak benchmark lebih tinggi dari Core i7-7500U
• Cinebench R15 MT run pertama(Boost tertinggi) menunjukkan i3-1005G1 lebih kencang, walaupun di run berikutnya i7-7500U dari sistem yang kami gunakan menunjukkan performance consistency sedikit lebih baik, bisa jadi karena i3-1005G1-nya pada run 2-5 menurunkan power limit-nya.
• Walau demikian, perbedaan performa di run 2-5 ini hanya terpaut 2-3%, cukup dekat untuk dikatakan bahwa skor keduanya hampir identik.
• Pada benchmark Cinebench R15 single-threaded, nampak keunggulan signifikan dari i3-1005G1, setidaknya 10%.
• Geekbench 4 juga menunjukkan kalau i3 Ice Lake unggul
• Pada benchmark memory, Ice Lake unggul pada bandwidth (read/copy), agak rendah sedikit pada bagian latency.
• Benchmark 3DMark di IGP baik DX11(Fire Strike) maupun DX12(Night Raid) menunjukkan keunggulan Intel UHD Graphics Gen11.

 

IPC @ Limit 15W – Limit Clock 3.4Ghz

Untuk melihat lebih dekat mengenai IPC(instruction per clock), kami ingin mencoba me-limit kedua prosesor ini pada 15W (set PL1 = 15W), dan me-limit clock maksimal pada 7500U menjadi 3.4 Ghz (set Turbo Ratio Limit = 34) untuk sama dengan i3-1005G1, lalu menjalankan Cinebench, lihat skor berikut:

Menggunakan limit 15W PL1 hanya sedikit menurunkan score multi-threaded, dan i3-1005G1 tetap unggul sedikit saat limit 15W di-force, ini menunjukkan bahwa performance per watt untuk prosesor Ice Lake sedikit lebih baik. Berikutnya pada skor single-threaded dimana kedua prosesor berjalan pada 3.4Ghz, i3 Ice Lake menunjukkan keunggulan IPC setidaknya 14% dari i7-7500U.

Perlu diingat bahwa IPC akan SANGAT bergantung pada aplikasi (dan instruksi) yang digunakan, beda software benchmark/test akan menghasilkan hasil yang berbeda. Meski demikian, peningkatan IPC dari arsitektur lama ke Sunny Cove yang baru nampak menjanjikan.

 

Geekbench 4 : Unggul dimana?

Melihat Ice Lake unggul cukup besar pada Geekbench, kami mencoba melakukan analisis pada sub-test Single-Core Performance di Geekbench 4, untuk melihat area mana Ice Lake unggul, berikut hasilnya:

 

Terlihat jelas bahwa ada setidaknya 2 area dimana keunggulan Ice Lake terlihat signifikan: AES dan SFFT.

Keunggulan pada AES menunjukkan bahwa kemampuan Ice Lake pada area cryptography sudah mengalami peningkatan signifikan(ini sudah dirumorkan sejak setahun lalu), dan test SFFT yang begitu kencang seperti ini sering kami temui pada Skylake-X. Sesuai dengan Dokumentasi Geekbench 4, test SFFT pada Geekbench 4 ini memanfaatkan instruksi AVX512.

Sangat mungkin bahwa performa Ice Lake di area ini meningkat karena support instruksi baru tersebut, walaupun sayangnya belum banyak aplikasi umum yang memanfaatkan instruksi AVX512.

 

Video Encoding : Handbrake (CPU & QSV)

Berikutnya, kami mencoba melakukan video encoding menggunakan Handbrake 1.2.2 dengan skenario yang umum kami kerjakan : video Tears of Steel 4K (6GB file) ke sebuah MP4 dengan preset Fast 1080p30.

Kami mengerjakan ini pada 2 skenario, yang pertama pada CPU, dan yang kedua menggunakan akselerasi QSV(Quick Sync Video).

Hasilnya, Core i3 Ice Lake nampak kalah sedikit pada test encoding yang (sangat) lama ini. Bisa jadi perbedaan performa ini ada karena unit prosesor i3-1005G1 memiliki performa yang sedikit turun pada long-term load dibandingkan i7-7500U kami (ini terlihat pada test run 2-5 Cinebench R15 MT). Selanjutnya, pada uji encoding dengan akselerasi QSV, performa encoding kedua prosesor terlihat setara.

 

Casual Gaming 720p : CSGO & DotA 2

Baik IGP Intel UHD 620 pada i7-7500U dan UHD Graphics pada i3-1005G1 nampak tidak disiapkan untuk menjalankan skenario gaming berat, namun kami mencoba melakukan sedikit pengujian casual gaming pada resolusi 720p (1280×720):

Cukup menarik melihat bagaimana i7-7500U dan UHD Graphics 620 unggul tipis dari i3-1005G1/UHD Graphics pada test casual gaming seperti CSGO dan Dota 2 di 720p.

Perlu dicatat juga bahwa pengujian singkat dengan 2 game seperti ini akan masih jauh dari cukup untuk melihat kemampuan Ice Lake (kami belum menemukan game dengan dukungan variable rate shading untuk menunjukkan keunggulan Gen11 IGP), dan perbedaan performa seperti ini masih membuat kedua IGP berada pada kelas performa yang serupa, tidak ditemukan perbedaan yang cukup jauh(beda 6-11%).

 

 

IGP : Single vs Dual-Channel

Sebagai tambahan, kami menjalankan test single vs dual-channel pada uji game casual CSGO :

Seperti yang bisa diperkirakan, performa IGP akan masih sangat-sangat bergantung pada memory bandwidth sistem, sehingga ada beda cukup jauh antara sistem dengan konfigurasi 1x4GB Single-channel (bawaan), dengan konfigurasi 2x4GB Dual-channel(konfigurasi yang kami pakai selama pengujian)

 

 

Penutup

Intel Core i3-1005G1 ‘Ice Lake’ nampak memberikan performa yang menarik untuk kelas-nya, dan bisa terlihat bahwa prosesor ini memiliki banyak peningkatan dari generasi sebelumnya.

Berikut beberapa highlight dari pengujian kami:

• Penggunaan arsitektur CPU ‘Sunny Cove’ baru menunjukkan peningkatan IPC signifikan pada load single-threaded
• Pada i3 Ice Lake di unit pengujian kami, ‘Max Turbo Boost’ hingga 3.4Ghz all-core bisa dicapai
• Meski demikian, tidak mustahil bagi arsitektur 14nm lama Intel untuk melewati keunggulan IPC ini kalau clocknya cukup tinggi (Comet lake-U nampak memiliki clock besar), kecuali pada bagian spesifik seperti performa AES dan AVX512 (dan belum banyak aplikasi menggunakan instruction set AVX512)
• Power / TDP management lebih pintar pada Ice Lake menunjukkan bahwa prosesor ini siap untuk dikustomisasi menghadapi berbagai desain notebook dengan beragam solusi cooling
• Dukungan RAM kecepatan tinggi (sampai DDR4-3200) adalah nilai plus, namun belum banyak SODIMM yang dijual dengan speed ini, lebih banyak yang DDR4-2666
• IGP Gen11 nampak menunjukkan potensi menarik dengan dukungan Variable Rate Shading(VRS), namun performa unit Gen11 dengan 32 EU ini tidak berbeda jauh dari UHD Graphics 620 dengan 24 EU.

–

Tidak lupa juga, saat dijalankan pada max clock yang sama, dan rating TDP-nya di-force ke 15W, Ice Lake 10nm 2-Core ini menunjukkan performance per watt, dan juga performance-per-clock yang lebih baik.

 

Anda yang menginginkan sedikit ekstra performa dari prosesor ini bisa mencoba undervolting seperti yang dibahas pada JagatOC berikut ini:

Tuning Notebook Ice Lake: Undervolting Core i3-1005G1 (HP 14s-dq1013tu)

 

Sampai jumpa pada artikel kami yang selanjutnya 😉