14nm製造工藝終章 九代酷睿處理器首發性能測試

2020-12-27 泡泡網

在AMD的步步緊逼下,Intel近幾年加快產品迭代升級,放棄「擠牙膏」戰略,開啟了誠意滿滿的乾貨之路。今年9代酷睿處理器的發布更是將14nm製造工藝發揮到了極致。九代酷睿處理器均採用Coffee Lake Refresh架構,也就是優化版的Coffee Lake,雖然這意味著用戶期待的10nm工藝並沒有上線,但九代酷睿處理器還是被認為是最強一代主流消費級X86處理器。在八代酷睿處理器鋒芒正勁的時候,九代酷睿靠什麼來俘獲用戶芳(qian)心(bao)呢?

九代酷睿處理器一覽

在性能介紹開始,我們先開一覽本次這三款九代處理器的核心參數。在這裡我們按照定位高低順序介紹。

i9-9900K

i9-9900K基於Intel Coffee Lake Refresh架構設計,14nm++製造工藝,8核心16線程,16MB緩存,主頻3.6GHz,最大睿頻5.0GHz,TDP 95W。

i7-9700k

i7-9700k同樣基於Intel Coffee Lake Refresh架構設計,14nm++製造工藝,8核心8線程,12MB緩存,主頻3.6GHz,最大睿頻至4.9GHz,TDP 95W。

i5-9600K

i5-9600k採用14nm++製造工藝,6核心6線程,9MB緩存,主頻3.7GHz,最大睿頻4.6GHz,TDP 95W。

我們不難看出,此次九代酷睿處理器與上代處理器最大的差別主要集中在核心和頻率方面,作為上代i7-8700K的繼任者,i7-9700K已經不是此次新品的焦點。

而首次運用於主流消費級桌面平臺的i9處理器i9-9900K成為了今年最受關注的CPU型號,或許是為了給14nm工藝製程畫上一個完美的句號,又或許是為了應對不斷擠壓市場空間的AMD銳龍處理器,i9-9900K除了在核心數上增加至八核心十六線程外,單核睿頻也達到了罕見的5.0GHz。要知道,從35nm至14nm製程工藝這條道路上,Intel官方給到的默認頻率一直維持在4GHz-4.7GHz左右,直到今年夏天推出的紀念版 i7-8086K 限量版才達到了5.0GHz。

在官方給出的規格表中,此次九代酷睿處理器較上代處理器在頻率上均有了大幅的提升,這主要源自Intel在核心架構上的深挖以及採用釺焊工藝減輕了散熱壓力。14nm工藝從五代酷睿上就已經開始運用,如今雖然在命名上為14nm++,但歸根結底還是14nm下的Coffee Lake架構優化版。

不過在10nm呼之欲出的當下,歷時多年的14nm或許在九代酷睿處理器身上是最完善的一代,也是終極一代。另一原因就是Intel九代酷睿處理器重新啟用了釺焊技術,該方法利用低於焊件熔點的釺料與焊件同步加熱,利用融化後的液態釺料連結金屬各組件,這類工藝能夠最大限度提升處理器的導熱性能,進而拉升處理器的頻率。這遠遠比此前的應用矽脂散熱更有效率。

九代酷睿處理器晶片透視圖

值得注意的是,目前公布的幾款九代酷睿處理器中僅i9-9900K支持超線程。或許是為了讓這款最強遊戲處理器實至名歸,i7-9700k和i5-9600k均不支持超線程技術。首批公布的三款處理器均未鎖頻,這意味著用戶可通過超頻的方式獲取更高的性能表現。

除了處理器以外,同步上線的還有採用Z390晶片組的主板,相比Z370晶片組,Z390晶片組原生支持USB 3.1 Gen 2接口以及Intel CNVi無線網卡。原生USB 3.1 Gen 2接口通俗解釋就是用戶僅需一種驅動程序即可通用所有的主板型號。而無線網卡技術對於日常有線用戶而言或許並不明顯,但對於有特殊需求的用戶而言,部分WiFi集成至處理器上後,帶寬相比上一代802.11.AC提升了接近一倍之多,能夠為用戶帶來更加高效的數據傳輸速度。

更重要的是,此次九代酷睿處理器依舊採用LGA 1151針腳,將兼容Intel 300系列全部主板,這意味著用戶選擇九代酷睿處理器時,在主板上擁有更多選擇權。接下來就讓我們進入今天的主角九代酷睿處理器。

為了更好的幫助大家了解九代酷睿處理器的性能,我們將對i9-9900K、i7-9700K、i5-9600K的默頻性能以及三款處理器的超頻性能進行測試,本代酷睿處理器在GTX 1080顯卡下的性能與上代進行對比(受限於時間以及平臺關係,未選用RTX 20系戲顯卡對時下主流處理器進行性能對比)。

測試主板介紹:華碩ROG MAXIMUS XI HERO WiFi

為適用九代酷睿處理器的上線,華碩推出了自家的Z390高端主板,作為華碩旗下MAXIMUS系列的基礎版,華碩ROG MAXIMUS XI HERO WiFi不管是在外觀造型還是核心技術上都有了較大提升,尤其是在細節方面有著非常多的深度優化,接下來我們為大家一一詳解。標準的ATX版型華碩ROG MAXIMUS XI HERO WiFi延續了上代華碩ROG MAXIMUS X的功能性和極致酷炫風格。搭配我們熟悉的「敗家之眼」產品LOGO,將這款主板的品質提升到了一個全新的高度,整體採用華碩MAXIMUS慣有的全黑設計,搭配有RGB燈效。

這款主板配備了8+2相的供電陣容,儘管沒有MAXIMUS XI其他系列更多的供電規格,但作為Z390晶片組該系列的基礎版,更多面向的是主流消費群體,從其奢華的電感以及電晶體不難看出,這樣的供電模組基本可以滿足用戶的日常穩定使用以及超頻玩家的高負荷運轉。

華碩ROG MAXIMUS XI HERO WiFi擁有四個DIMM插槽,默認支持雙通道2666MHz的內存規格。

擴展性方面華碩ROG MAXIMUS XI HERO WiFi提供了兩個加裝防護裝甲的的PCI-E插槽支持×16和×8/×8帶寬模式以及一個支持×4帶寬模式。此外還有三個PCI-E 3.0×1供使用。足夠玩家使用頂尖高端遊戲顯卡組建高端電競遊戲平臺,支持NVIDIA SLI和AMD的CrossFireX多顯卡互聯技術。

Z390晶片組支持的原生USB 3.1 Gen 2接口在I/O面板上也有體現,並以紅色做了特殊標註,這款主板後置4個,(三個Type-A和一個Type-C),前置一個轉接跳針,最大速度支持10Gbp/s。對於追求高傳輸速度的用戶而言,該類主板接口更加適用。

CPU針腳依舊採用LGA 1151,向下兼容八代酷睿處理器。

此次華碩主板還為用戶帶來了更加智能化的AI超頻技術,用戶可通過BIOS界面的右側的數據分析自身處理器超頻體質以及散熱性能,下方還有由華碩專業設計師根據相關範圍設定的參考數值以及預期效果,當然這類預設有一定的局限性,但還是能夠針對普通玩家提前了解自身處理器的超頻潛質,在保險的範圍內進行合理的嘗試。在後續的超頻測試中我們也參考了BIOS主板為我們提供的超頻建議。

通過華碩官網推出了AI_Suite 3進行智能超頻,新用戶需要通過一次重啟才可被AI_Suite 3識別,不過在實際體驗過程中需要非常好的散熱體質或自動預設頻率不高,否則很容易數次重啟後識別失效。在識別成功後,主板將自動獲取硬體配置信息,通過數據智能運算的方式為用戶提供最大化的處理器性能超頻配置,此外,該技術還將記錄我們日常使用過程中每一次運算參數,通過智能學習的方式,調整超頻參數,實現最理想化超頻。

燈光效果展示

以上為此次華碩ROG MAXIMUS XI HERO WiFi主板的燈效展示。

本次我們選擇了金士頓 Rredator RGB 內存作為測試平臺內存使用,這款內存基礎頻率為2933MHz,為保持與上代處理器接近相同的測試參數,我們將頻率調整為3000MHz進行測試。

顯卡方面與上代處理器保持一致,選擇GTX 1080 8GB GDDR5X公版顯卡作為平臺搭建使用。

基準性能測試

CineBench R15 測試

CineBench R15的CPU測試環節主要考驗一款處理器的單線程以及多線程能力,在單線程測試中,九代酷睿處理器因在架構上較上代並未有根本性的改變,成績的變化與主頻的變化息息相關,所以單核處理性能差距較上代不大,基本維持在210左右。

而在多線程的測試環節,由於此次i9-9900K在核心數以及超線程上的大幅升級,i9-9900K的多線程處理器能力達到了罕見的2027,在超頻至5.1GHz後更是突破至2185。而本代i7-9700k雖然砍掉了超線程,但8核心8線程發揮出的多線程能力與上代I7-8700K相當,略有提升。

Fritz西洋棋

很多人通常會使用Fritz西洋棋來檢測一款處理器在多線程方面的性能能力,顯然,i9在多線程方面擁有得天獨厚的性能優勢,在實際的測試環節,i9-9900K獲得33665的高分,超頻至5.1GHz後分數更是達到了36130。

7-Zip

在7-Zip的測試中,i9-9900K不管是默頻成績還是超頻後的成績依舊遙遙領先同代以及上代酷睿處理器。

SuperPI

在SuperPI的測試中,我們將圓周率小數點精確到100萬位,通過測試每款處理器的運算時間對比分析,但由於SuperPI是一款採用單線程開發的軟體,在目前多核心的處理器時代差距表現並不明顯。

SiSoftware Sandra Lite

在SiSoftware Sandra Lite測試軟體中,i7-9700k與i7-8700K之間差別並不明顯,而i9-9900K較八代最強消費級處理器i7-8700K提升幅度明顯。

AIDA 64內存讀寫

我們使用AIDA 64內置的內存與緩存測試對三款九代酷睿處理器進行測試,在內存頻率提升至3000MHz後,內存讀取狀況的變化有限,與上一代同級產品沒有太大區別,說明九代酷睿的內存讀寫性能沒有改變。

3D MARK Fire Strike Extreme

在3D MARK Fire Strike Extreme的測試中,5.1GHz的i9-9900K較5.0GHz的i7-8700K的物理分數提升25%,如果i7-8700K同樣超頻至5.1GHz,那麼差距會有所降低,但依舊會有20%以上的性能差別。

基準性能測試小結

因為在i9-9900K之前,沒有面向主流消費者的i9處理器發售,而如果與i7進行對比,不管是八代還是九代,i9-9900K憑藉多核心多線程、高頻的優勢足以形成碾壓之勢。

從基準測試成績來看,i7-9700k較i7-8700K的提升幅度有限,或許是因為沒有超線程的原因,某些測試成績甚至略低於i7-8700K,不過作為Coffee Lake架構的改進版,憑藉著更高的主頻,九代酷睿處理器在單核心測試中均表現出略高於上代i7-8700K的性能分數,提升幅度在5%左右。

遊戲性能測試

遊戲性能測試部分我們選擇《絕地求生》、《殺手6》、《GTA5》、《古墓麗影:崛起》、《古墓麗影:暗影》作為測試對象對i9-9900K、i7-9700k,i5-9600k進行測試,對比八代酷睿處理器的測試成績。,畫面設定均為1920×1080解析度下的最高畫質,同時在測試過程中關閉垂直同步和幀數限制。

《GTA5》

《GTA5》是一款2015年發售的遊戲大作,從歷代遊戲測試中我們發現,雖然《GTA5》進行了不斷的超級優化,但PC版的這款遊戲的CPU使用率還是非常高的,所以在很多處理器測試中依舊選擇《GTA5》作為測試對象。通過測試我們發現,i5-9600k較上代同級別i5-8600K性能提升了13%左右,而最強i9-9900K較上代i7-8700K提升幅度在5%左右。

《古墓麗影:崛起》

在未來無疑是DX12的天下,《古墓麗影:崛起》作為一款頗具代表性的DX12大作,也在我們本次測試範圍內,通過測試數據我們可以看到,九代酷睿處理器表現優異,其中不支持超線程的i7-9700k和i5-9600k表現均高於多線程的i9-9900K,較八代處理器性能提升約在5%左右。

《古墓麗影:暗影》

《古墓麗影:暗影》是今天剛剛上線《古墓麗影》三部曲終章,在遊戲畫面上一脈相承。我們通過遊戲自帶Benchmark對遊戲進行的性能測試,在GTX 1080下,三者均表現出90-91幀的良好成績。

《絕地求生》

對於玩家關心的《絕地求生》,在拿到處理器的第一時間我們也進行的CPU性能測試,對比的是上代酷睿處理器上線時的性能測試數據,二者中間歷時一年,藍洞也對遊戲進行了多次優化,讓二者失去了對比性,僅供參考。

遊戲測試小結

九代酷睿處理器更高的主頻在遊戲中表現明顯,尤其在支持多核優化下的遊戲表現更是完全超越上代酷睿處理器。不過畢竟在核心架構上並沒有發生根本的變化,所以差距還是非常有限的。

在實際遊戲體驗中,對於幀數較為敏感的玩家而言,更多核心的九代酷睿處理器在性能上的優勢可以得到充分的發揮,而在未來更多多核遊戲的衝擊下,九代酷睿處理器在遊戲中的性能表現也將發揮到極致。

功耗測試

我們使用AIDA 64的系統穩定性測試令處理器達到滿載(只使用核芯顯卡)。通過功耗儀記錄平臺整體的功耗值。

從i5-9600K與i5-8600K的功耗曾經就能看出,得益於本次九代酷睿處理器的架構優化,在功耗上有了非常明顯的降低。而因為我們拿到的並非正式版CPU,在其他九代處理器的平臺功耗測試中,差別並不明顯。

溫度測試

九代酷睿處理器最大的特點在於採用了全新的釺焊工藝,在處理器散熱性能上有了非常大的進步,我們選擇九代酷睿處理器中的i9-9900K作為測試對象,分別測試其在滿載和空載下的溫度。

溫度部分,由於本次測試採用了水冷散熱器,測試平臺整體溫度表現良好,在室溫28度的環境下,i9-9900K滿載時中心溫度為92°。

總結

總的來說,第九代酷睿處理器相對上代產品還是有著非常明顯的性能提升,多核心高頻率是此次九代酷睿處理器最大的特點,其中尤以i9-9900K的八核心十六線程表現最為突出,較上代i7-8700K的六核心十二線程,在多線程方面性能提升大於40%。

而採用了釺焊工藝以及改進後的核心架構讓九代酷睿處理器擁有更高的頻率,表現在遊戲方面差不多擁有5-6%%左右的提升。從性能上來看,i9-9900K確實是當之無愧的地表最強遊戲處理器。

性價比方面,作為首款主流消費級的i9處理器,它的售價顯然是不便宜的,國內發售的i9-9900K售價是4999,這樣的售價突破了近年來主流消費級桌面處理器的價格極限,不過如果加上最高八核、釺焊散熱、風冷5.0GHz等特性,那麼還是非常值的。

而首發的另外兩款處理器在售價方面沒有太多的出入,i7-9700K為3499元,i5-9600K 為2699元,與前代首發價格差別不大。當然如果是遊戲玩家,在預算充足的前提下想體驗九代酷睿處理器帶來的強大性能,那麼更建議選購i7-9700k或者i9-9900K,雖然談不上性價比之說,但在未來絕對是高端玩家最值得傾心的兩款高端CPU。

在目前市場10nm、7nm製造工藝鋪天蓋地襲來的當下,Intel對14nm的優化在經歷了九代酷睿後,已經趨近完善。不管是工藝優化還是架構改進,被稱為地表最強遊戲遊戲處理器的i9-9900K確實名副其實,無論14nm工藝是否會在在下代酷睿畫上句號,這一代產品目前都會是極致的首選。

本文編輯:劉國亮

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