擠牙膏還是王炸?第九代酷睿處理器搶先首測
毫無疑問,AMD於去年發布的基於RYZEN架構的銳龍系列處理器給英特爾帶來了很大的壓力。首先AMD的RYZEN架構大幅度縮短了AMD處理器與英特爾酷睿處理器在單核心上的性能差距,同時再憑藉核心數更多的設計,在多核性能上明顯要勝出一籌。而這也迫使英特爾處理器做出了不小的改變,第八代酷睿處理器中的Core i7升級成了6核心12線程設計、Core i5處理器升級為6核心6線程,就連低端的Core i3也正式進化為4核心處理器。但面對今年推出採用12nm工藝生產,基於Zen+核心的銳龍2處理器來說,這顯然還不夠,為此2018年10月9日英特爾為大家帶來了新的驚喜——第九代酷睿處理器,而在今天10月19日,我們將為大家正式公布九代酷睿處理器的真實性能。
相比第八代酷睿處理器,代號為Coffee Lake-S Refresh的第九代酷睿處理器在架構、工藝上沒有明顯改變,它仍採用在第八代酷睿處理器Coffee Lake上所用的14nm++生產工藝,其CPP(Contacted Poly Pitch)也就是接觸間距從之前的70nm放寬到84nm,同時帶來了相對14nm工藝23%~24%的驅動電流提高,這意味著處理器的工作頻率有大幅的提升空間。
第九代酷睿處理器的主要改進之處在於進一步提升了處理器規格,並在LGA 1151處理器中首次加入了Core i9產品即萬眾期待的8核心16線程Core i9-9900K處理器,其三級緩存容量達到16MB,相當於每核心三級緩存容量為2MB。它的風冷單核心加速頻率達到5.0GHz,8核心加速頻率為4.7GHz,而上代旗艦Core i7-8700K的單核心加速頻率只有4.7GHz,6核心加速頻率僅4.3GHz,提升幅度相當大。
Core i9-9900K處理器包裝採用全新的12面體球形包裝
本次我們將對Core i7-9700K(圖左)、Core i5-9600K(圖右)兩款工程版處理器進行測試
從外觀來看九代酷睿處理器Core i5-9600K(圖左)正面兩側的金屬護翼更加瘦長,同時正面更加規整,沒有凸出部分,背面電容的排列方式與八代產品Core i5-8600K也有一些區別。
同時在第九代酷睿處理器的Core i7產品上,英特爾雖然首次取消了長久以來得到應用的超線程技術,但卻為它增加了兩顆核心,如此次發布的Core i7-9700K採用了8核心8線程的配置,其單核加速頻率達到了4.9GHz,8核心加速頻率為4.6GHz,同樣明顯超過Core i7-8700K。
我們認為取消超線程技術、增加核心數的目的在於在一定程度上提升處理器的多核運算性能,但不能提升太多,以使第九代Core i9和Core i7處理器的多線程性能拉開差距。同時Core i7-9700K的三級緩存總容量雖然和Core i7-8700K一致,均為12MB,但由於核心數的增加,因此其每核心三級緩存容量的指標是有所下降的,從2MB降至1.5MB。是否會對處理器性能有所影響,還得看後期的多方測試而定。
而第九代酷睿處理器中的Core i5系列則仍保持6核心、6線程的配置,此次亮相的Core i5-9600K處理器與之前的Core i5-8600K相比,最明顯的變化是基準頻率從3.6GHz提升到3.7GHz,加速頻率從4.3GHz提升到4.6GHz,三級緩存容量則保持一致,均為9MB,每核心三級緩存容量為1.5MB。同時首次露面的三款第九代酷睿處理器的官標內存支持頻率仍為DDR4 2666,內置核芯顯卡也均為八代產品的UHD Graphices 630,內置24個EU單元,TDP熱設計功耗也均為95W。
內部採用釺焊導熱的Core i9-9900K處理器
可以看到很多在很多技術指標上,第九代酷睿處理器都與上一代產品相當,那麼是什麼黑科技讓它能夠擁有更多的核心、更高的工作頻率呢?我們認為這歸功於英特爾將處理器內部(處理器核心與處理器頂蓋之間)的導熱材料從之前的硅脂換為釺焊。釺焊的主釺料銦的導熱係數是81.6W/(mK),而硅脂的導熱係數通常不到10,甚至不到5。這意味這什麼呢?
舉例來說,當處理器頂蓋溫度為60℃時,如果用釺焊導熱,處理器的核心溫度可能也就在65℃左右,如果用的是硅脂,處理器的核心溫度已經達到80℃以上。因此第九代酷睿處理器不僅擁有更高的工作頻率,其超頻能力也是非常令人期待的。其他方面,第九代酷睿處理器首次在硬體修復了一部分Meltdown熔斷和Spetre幽靈漏洞,包括熔斷變體3惡意數據緩存載入、L1終端故障,其他漏洞則仍然需要通過更新BIOS和打補丁的方式解決。
Z390主板晶元組架構圖
綜上所述,可以看到第九代酷睿處理器相對以往產品主要的變化是處理器核心數增加、工作頻率更高,因此需要新的主板才能發揮出它們的最大性能,為此英特爾也針對第九代酷睿處理器推出了專屬的Z390晶元組。相對之前的Z370主板,Z390主板的主要提升在於晶元組原生支持帶寬為10Gbps的USB 3.1 GEN2介面,最多可配置6個,而Z370主板之前只支持USB 3.1 GEN1技術,需要板載第三方晶元才能支持USB 3.1 GEN2。
同時,Z390晶元組還整合了英特爾CNVi無線交流解決方案,將802.11 AC Wi-Fi 和 Bluetooth 5.0技術的關鍵部件整合到晶元組中,如處理網路所需的MAC、基帶數據機等組件,主板廠商只需向Intel採購成本較低的伴射頻 (CRF) 模塊就可以使主板具有無線網路功能。其他方面,Z390主板則與Z370主板相比沒有明顯區別,仍配置了24條PCIe 3.0通道,支持傲騰內存加速技術。
首批Z390主板
ROG MAXIMUS XI FORMULA主板賞析
從目前曝光的情況來看,在使用Z390晶元組的ROG MAXIMUS XI系列主板上,該系列暫時擁有EXTREME、FORMULA、HERO(WI-FI)、GENE四款產品,FORMULA系列還是定位於骨灰級遊戲玩家與MOD設計玩家,其做工設計可以說僅次於旗艦EXTREME。
從外觀看,ROG MAXIMUS XI FORMULA保持了前代的特色設計,整體配備全覆蓋盔甲。考慮到9代酷睿處理器核心數的增加,這款主板配備了設計精良的CROSSCHILL EK Ⅲ混合水冷模塊,採用G1/4」螺紋管、防水橡膠墊、銅質水道設計,擁有更大的流量,可更高效地對主板處理器供電部分進行降溫。
主板處理器供電部分採用10相供電設計,搭配了在高電流狀態下更穩定、效率更高的MICROFINE合金電感,單顆可承載50A電流的威世Vishay SIC639 Power Stage一體式MOSFET以及具備10000小時工作壽命的日系10K固態電容等高性能元器件。
AI智能超頻功能能夠結合所偵測的電壓、發熱量、電流等參數智能評估CPU的超頻潛力,並對用戶所用散熱器的性能進行打分,高性能水冷散熱器的分數可以在160pts之上,而風冷散熱器至多只有150pts。
最值得一提的是,針對第九代酷睿處理器擁有更強的超頻能力,更好的導熱材料,ROG MAXIMUS XI系列主板還配備了新一代的AI智能超頻功能,該功能可以在AI SUITE軟體中開啟,能夠智能評估CPU的超頻潛力,以及用戶所用散熱器的散熱能力,幫助用戶找到CPU的最佳工作頻率。而且AI智能超頻不只是簡單地超到這一頻率,還會尋找達到這一頻率的最低穩定工作電壓,畢竟電壓越低,CPU的工作溫度就越低,壽命也就越長,穩定性也就越好。
同時AI智能超頻功能的啟動非常簡單,只需用戶在AI SUITE3軟體的DUAL Intelligent Processors 5選項卡中點擊「START AI OPTIMIZATION」即可一鍵超頻,使得在超頻方面可能並不專業的遊戲玩家,也能一鍵將處理器的頻率超頻到與專業選手匹敵的水平。
主板採用Optimem Ⅱ內存優化設計,在搭載四根內存時的最高頻率可達DDR4 4400。
此外該主板加入了Optimem Ⅱ內存優化設計,工程師重新設計了主板布線設計,並在頂層PCB加入了接地屏蔽、接地環以減少外部信號干擾與橫向干擾,使得ROG Z390主板在插滿四根內存時,它的內存頻率最高可以達到DDR4 4400。
主板配備了Aquantia AQC 111C 5G網路晶元
英特爾無線-AC 9560伴射頻 (CRF) 模塊使得主板的無線網路通訊帶寬都超過了普通的千兆網卡
其他方面,ROG MAXIMUS XI FORMULA主板擁有豐富的功能,它配備了Aquantia AQC 111C 5G網路晶元,搭配100米內的CAT6a網線,可實現5Gbps的網路傳輸速度,遠快於普通千兆網卡。無線網路部分,藉助Z390主板整合的CNVi無線交流解決方案,ROG為MAXIMUS XI FORMULA主板搭配了英特爾無線-AC 9560伴射頻 (CRF) 模塊,可支持2×2 MU-MIMO(多用戶多入多出)技術和160MHz頻寬, WiFi帶寬可達1.73Gbps。
同時,ROG MAXIMUS XI FORMULA主板在網路部分還集成了GAMEFIRST V網遊優化工具,其新增的Extreme mode極限模式可以強制將遊戲數據包排列到隊列前面而不必檢查數據包,從而有效降低網遊延遲。
由瑞昱S1220 Codec、ESS ES9023P DAC晶元、尼吉康音頻電容、DE-POP MOSFET等高品質元器件組成的SUPREMEFX電競信仰音效系統
而對於注重音質、聲音定位的「吃雞」玩家來說,ROG MAXIMUS XI FORMULA主板也不會讓你失望,它配備了SUPREMEFX電競信仰音效系統。其核心是一顆由瑞昱特供的S1220 Codec,該晶元提供了高達113dB信噪比(SNR)的音頻輸入和120dB信噪比的音頻輸出水準。同時SUPREMEFX電競信仰音效還配備了諧波失真僅-94dB的ESS ES9023P DAC晶元、尼吉康音頻電容、專為防爆音與偵測播放設備阻抗的DE-POP MOSFET,以及鍍金音頻插孔等多種高品質元件。
當然,Sonic Radar Ⅲ聲波雷達功能也不可或缺,它可以偵測遊戲中發出的聲音,並以雷達界面圖形化的方式,在遊戲中向玩家指明聲音的方向、強度大小,使玩家定位敵人更加精準,發現敵人變得更加輕鬆。
ROG玩家國度MAXIMUS XI FORMULA主板產品規格
介面:LGA 1151
板型:ATX
內存插槽:DDR4 ×4(最高64GB DDR4 4400)
顯卡插槽:PCIe 3.0 x16 ×1
PCIe 3.0 x8 ×1
PCIe 3.0 x4 ×1
擴展介面:PCIe 3.0 x1 ×1
32Gb/s M.2 ×2
SATA 6Gbps ×6
音頻晶元:ROG SupremeFX S1220 8聲道音頻晶元
網路晶元:英特爾I219V千兆網卡
英特爾Wireless-AC 9560無線網卡
背板介面:USB 3.1 GEN1+USB 3.1 GEN2 Type-A/C+防電涌RJ45+5G LAN介面+模擬音頻7.1聲道介面+S/PDIF光纖輸出+HDMI+Wi-Fi天線
我們如何測試
測試平台一覽
主板:ROG玩家國度MAXIMUS XI FORMULA
處理器:Core i7-9700K、Core i5-9600K、Core i7-8700K、Core i5-8600K
散熱器:ROG RYUO 240
內存:芝奇Trident Z RGB DDR4 3600 8GB×2
顯卡:ROG Strix RTX 2080 Ti O11G Gaming
電源:ROG THOR 1200W
Ryuo 240龍王一體式水冷散熱器
MAXIMUS XI FORMULA主板與龍王一體式水冷散熱器都配備了LiveDash OLED屏幕,可顯示系統信息如溫度、風扇轉速,以及各種定製Logo等。
本次測試我們將對Core i7-9700K、Core i5-9600K兩款主力產品進行測試,Core i9-9900K將在稍後的時間進行。本次測試的最大目的就是分析核心數增加、頻率提升的第九代酷睿處理器在性能上相對於第八代產品到底有多大的進步,使用釺焊導熱後,處理器的超頻能力是否有所提升。
因此,為了發揮出測試處理器的最大性能與超頻能力,我們特別使用了其他高性能ROG玩家國度配件輔以測試。它們是Ryuo 240龍王一體式水冷散熱器,專門針對中小型遊戲系統設計,配備240mm冷排,搭載ROG獨家設計的300px冷排風扇,可提供更優化的氣流與靜壓力。特別的是,它的水冷頭還配備了LiveDash全彩OLED面板,可顯示實時系統狀態或圖像,並且支持AURA SYNC神光同步技術。
THOR雷神電競電源1200P
電源集成了OLED顯示屏,可以實時顯示輸出功率。
在保障系統穩定與超頻動力的電源部分,我們則採用了ROG玩家國度最新的THOR雷神電競電源1200P。這款電源擁有80 PLUS白金效率,使用全日系電容設計,內部的金屬散熱片使用超大散熱面積的設計,同時散熱片的外觀還做成了ROG「敗家之眼」的形象。值得一提的是,ROG THOR雷神電源還集成了OLED顯示屏,可以實時顯示輸出功率,配合側透機箱非常吸引眼球。
ROG Strix RTX 2080 Ti O11G Gaming旗艦顯卡
最後在顯卡部分,為排除測試平台在3D顯示部分的性能瓶頸,我們則採用了RGO玩家國度的旗艦顯卡ROG Strix RTX 2080 Ti O11G Gaming。這款非公版RTX 2080 Ti顯卡採用三風扇設計,其使用的軸流風扇相比前一代產品能提供27%的風量增幅和40%左右的風壓增幅,能有效地強化散熱效果。同時顯卡的鏡面吸熱底座也經過了細微的工藝調整,性能也有小幅度的增加,相比前一代MaxContact鏡面直觸技術,同比溫度能下降0.5℃~1℃。用料上這款顯卡採用了奢華的16+3相供電設計,搭配超合金Ⅱ固態合金電感與DrMOS可以保證GPU超頻的空間與穩定性。
單線程、多線程性能全面提升
處理器性能測試
測試點評:首先從處理器性能測試可以看到,Core i7-9700K、Core i5-9600K相對於與其對標的上一代同級產品Core i7-8700K、Core i5-8600K在性能上不論是多核心性能,還是單線程性能都有明顯進步。
如Core i5-8600K的PerformanceTest 9.0處理器單線程性能從2600升級到Core i5-9600K的2771,而Core i7-9700K的單線程性能更達到2940,已逼近3000.原因很簡單,就是處理器頻率的提升,原來Core i5-8600K在單線程工作時的工作頻率只有4.3GHz,Core i7-8700K只有4.7GHz,而Core i5-9600K的單線程工作頻率達到4.6GHz,Core i7-9700K的單線程工作頻率為4.9GHz。
同樣在多線程性能上也是如此,Core i7-9700K的多線程工作頻率從Core i7-8700K的4.3GHz提升到4.6GHz,Core i5-9600K則從Core i5-8600K的4.1GHz增加到4.3GHz。
不過值得注意的是,核心數的增加並沒有給Core i7-9700K在多核心運算性能上帶來很大的優勢,如SiSoftware Sandra算術性能相對Core i7-8700K的優勢也就6%左右,CPU-Z 1.86處理器多線程性能也只領先Core i7-8700K 4.8%,顯然超線程技術的缺失對處理器的多線程性能影響還是比較大的。這也使得英特爾能控制Core i7系列處理器的多線程性能不會增加太多,以便和Core i9系列拉開差距。
擁有小幅優勢
軟體應用測試
測試點評:在軟體應用測試上,得益於頻率、核心數的增加,兩款第九代酷睿處理器也呈現出了一定的優勢,特別是強調多核心應用的渲染與視頻轉碼上,如V-ray渲染性能測試中,Core i7-9700K的渲染時間較Core i7-8700K減少了約9%,只有Core i5-8600K所用時間的67.5%,在Handbrake視頻轉碼應用中,它的所用時間較Core i7-8700K節約了13%。
在以網頁瀏覽、照片編輯、表格與文檔處理等日常應用構成的PCMark 10測試中,Core i7-9700K也有8.5%的性能優勢。不過值得注意的是,一些應用可能更依賴計算線程的數量,在WinRAR壓縮與解壓縮性能測試中,Core i7-9700K的性能反而不敵Core i7-8700K,落後後者約23%。
Core i5-9600K方面,由於它與Core i5-8600K的核心、線程數都完全一致,再憑藉頻率的優勢,所以它在大部分應用測試中都取得了小幅領先,如在7-Zip壓縮與解壓縮性能測試中領先5.8%,在CINEBENCH R15處理器多核心渲染性能上領先Core i5-8600K 4.5%,Handbrake視頻轉碼時間也縮短了約5.3%。
優勢較明顯
遊戲性能測試
測試點評:由於當前遊戲對多核心處理器支持越來越好,因此在遊戲性能測試中,可以看到多核心、高頻率的處理器在性能測試中擁有明顯的優勢,Core i7-9700K在部分遊戲中做到了一騎絕塵,如在《孤島驚魂5》、F1 2018中,雖然參測處理器用的都是RTX 2080 Ti這樣的旗艦顯卡,但它領先Core i7-8700K的遊戲幀速還是達到了10fps。而Core i5-9600K也擁有比Core i5-8600K更好的遊戲表現,在《孤島驚魂5》、F1 2018、《奇點灰燼》中擁有明顯的優勢。
釺焊發揮出作用
功耗與溫度測試
測試點評:接下來,我們還在AIDA64系統穩定性測試里同時開啟了處理器、FPU、CACHE烤機測試。從測試可以看出改用釺焊導熱材料後,第九代酷睿處理器的溫度的確有一定改善。首先儘管與Core i5-8600K相比,Core i5-9600K的工作頻率更高,但滿載狀態下Core i5-9600K的工作溫度卻還低了2℃。而Core i7-9700K則由於核心數、工作頻率的提升,工作溫度還是有一定增加,不過滿載溫度仍控制在70℃以內。此外兩顆核心的增加也提升了Core i7-9700K的功耗,滿載功耗達到182W,比Core i7-8700K高出22W。
AI智能超頻助力
輕鬆實現全核心5.0GHz
在AI SUITE3下,主板已經智能地對處理器的超頻頻率、配套散熱能力進行了評估。
通過AI智能超頻,兩款九代處理器在全核心狀態下都被超頻到5.0GHz,在只使用1~3核心下均被超頻到5.1GHz。
釺焊導熱材料的引入不僅降低了處理器工作溫度,也使得第九代酷睿處理器可能具備更好的超頻潛力,而針對這種情況,ROG玩家國度MAXIMUS XI系列也特別引入了AI智能超頻功能。打開ROG的配套軟體AI SUITE3的的DUAL Intelligent Processors 5選項卡後,可以看到主板已經智能地對處理器的體質、配套散熱能力進行了評估。
首先搭配Ryuo 240龍王一體式水冷散熱器下,系統的處理器散熱能力得分為161pts,這是什麼意思呢?按ROG官方給出的解釋高性能水冷散熱器的得分在140~150pts,一般AIO一體式水冷散熱器的得分在150~155pts,定製化水冷的得分在160pts以上,可見Ryuo 240龍王水冷散熱器的性能的確比較突出。而對處理器給出的預估超頻頻率則達到了5.0GHz。那麼實際結果是否如此呢?
接下來用戶只需要點擊「Start AI Optimization」就可開始一鍵智能超頻,只需重啟一次,系統馬上就可以自動完成對處理器的超頻。最終結果是兩款參測第九代酷睿處理器在全核心狀態下都被超頻到5.0GHz,在只使用1~3核心下均被超頻到5.1GHz,那麼這種智能超頻能帶來多高的性能提升?是否能穩定工作呢?
首先從性能測試來看,超頻後帶來的增益是肯定的,兩款處理器的所有成績都有一定進步,單線程性能在PerformanceTest CPU測試中都輕鬆突破3050分,輕鬆秒殺之前的各家處理器產品。同時Core i7-9700K的多核心性能有較為明顯的提升,如CPU-Z 1.86處理器多線程性能從3986.2分提升到4464.7分,提升幅度達12%。原因就在於該處理器默認的全核心滿載頻率為4.7GHz,而超頻後的全核心滿載頻率提升了300MHz。
而Core i5-9600K則在不少測試、應用中有更為明顯的增幅。畢竟它的默認工作頻率相對較低,超頻後無論是單線程工作頻率還是全核心工作頻率較默認設置分別增加了500MHz、700MHz,因此效果更加顯著。其中《孤島驚魂5》的遊戲平均幀速從151fps提升了11fps到162fps,Handbrake視頻轉碼時間也較默認設置下縮短了14%。
兩款九代酷睿處理器在5.0GHz下都通過了烤機測試
當然對於用戶來說更為關鍵的是超頻後處理器的工作是否穩定,而答案是肯定的。兩款處理器超頻後在Ryuo 240龍王一體式水冷散熱器、ROG玩家國度MAXIMUS XI FORMULA主板的配合下都分別通過了同時開啟處理器、FPU、CACHE的20分鐘AIDA64處理器烤機測試,沒有出現任何錯誤。溫度方面,超頻後8核心Core i7-9700K的溫度控制較好,AI智能超頻只將處理器的電壓小幅上調到1.208V,處理器滿載溫度只上升到76℃。而Core i5-9600K超頻後的所需電壓則要高一些,達到了1.296V,所以它的超頻滿載工作溫度反而比Core i7-9700K高,達到了81℃。
ROG玩家國度MAXIMUS XI FORMULA主板在Core i7-9700K滿載狀態下,主板供電部分的最高溫度只有61℃。
此外值得一提的是,得益於10相處理器供電電路,以及MICROFINE合金電感、日系10K固態電容等高品質元器件的採用,Core i7-9700K處理器在超頻後也沒有給ROG玩家國度MAXIMUS XI FORMULA主板帶來太大的壓力。從FLIR熱像儀偵測來看,在處理器滿載狀態下,主板供電部分的最高溫度只有61℃。
多核心5.0GHz時代已經來臨
綜合以上體驗來看,在默認頻率下,不論是處理器的單線程性能還是多線程性能,憑藉頻率的提升或核心的增加第九代酷睿處理器相對第八代產品的確有一定提升,不過幅度不是特別大,各項性能的領先優勢一般很難超過10%。所以還是那句似乎經常聽見的老話,如果您已經在使用第八代產品,那麼沒有必要進行同級升級,只有從Core i5到Core i7這類跨級升級才比較有意義。
另外一方面值得注意的是,測試中我們也發現由於超線程技術的缺失,像WinRAR這種壓縮軟體在Core i7-9700K處理器的表現上反而不如上一代Core i7-8700K,而且差距還比較大,達到了20%以上。所以對於性能要求比較完美的用戶來說,級別更高的8核心16線程Core i9可能才是更好的選擇,我們也將在近期對頂級的Core i9-9900K處理器進行評測,敬請關注。
我們認為第九代酷睿處理器最大的特色還是在於釺焊導熱材料的使用,儘管頻率提升或核心數增加,但它們的工作溫度的確比八代處理器更能得到有效控制,在相同的設備使用環境下有明顯優勢,也意味著它們有更大的頻率提升空間。
從我們的測試來看,兩款處理器都可以在全核心5.0GHz下穩定使用,5.0GHz對這兩款處理器可以說是完全可用的頻率。而我們認為這也是第九代處理器相對第八代產品最大的進步。畢竟在第八代產品上,如果不對處理器進行開蓋換液體金屬導熱,想在5.0GHz上穩定使用,想通過嚴酷的烤機測試那就是奢望。而現在隨著釺焊的加入,消費者終於無需再自己動手DIY,也能體驗到5.0GHz的快感。顯然隨著後續生產工藝的進一步改善、10nm工藝的應用,英特爾正式推出默認全核心頻率就達到5.0GHz的處理器也是指日可待,5.0GHz時代已經來臨。


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