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14纳米工艺的极限!i9-9900K首发评测:无可争议的性能王者

2018-10-20 09:06
来源: 快科技

一、前言:i9-9900K终于上市 主流平台首次迎来8核

稍有资历的DIY玩家应该还记得2006年5月9日那天,Intel第二代酷睿处理器上市所带来的感动(第一代仅用于移动平台),Core 2 Duo处理器以极低的频率达到了前辈奔腾4处理器将近2倍的性能,而且功耗还降低了一半。

两年半之后的2008年11月17日,第四代酷睿处理器同时也是第一代酷睿i系列处理器i7-920正式发布,整合了内存控制器、全新的共享三级缓存以及对超线程的支持,使得Nehalem构架的第一代的i系列处理器性能几乎得到了整倍的提升,双核可以战胜老酷睿4核!

14纳米工艺的极限!i9-9900K首发评测:无可争议的性能王者

幸福来的太突然,然而消逝的也是如此之快,一切都恍然如梦!自此之后,Intel在挤牙膏的路上再也无法回头,十年过后的第八代酷睿处理器i7-8700K(正确的说法应该是第八代酷睿i系列处理器)相比第一代的i7-920,在单核同频性能方面,提升幅度只有可怜的30%。

显卡领域,GPU开发公司NVIDIA在每一次更新制程工艺时都会研发出一款芯片面积更大的顶级GPU来狠狠击垮对手(TU102核心面积达到了恐怖的754 mm2)。

Intel则不同,i7-920芯片面积有300mm2,到了i7-7700K这一代就只剩下120 mm2,核心数没变,晶体管数量也没有多少变化(新增的那点点晶体管都被核显吃了),300平方mm2的芯片i9-7980XE被转移到了利润更高的发烧平台,售价15000元。

2017年2月AMD发布ZEN构架锐龙处理器之后,感受到了压力的Intel加速产品更新换代的步伐,在不到2年的时间内连续发布了三代酷睿产品,同时也主流平台延续了12年的四核策略也终于宣告破产,多核的时代的大幕已经消费者面前慢慢开启。

2019年10月9日,Intel正式发布了第九代酷睿处理器,共有i9-9900K、i7-9700K、i5-9600K三个型号,虽然依旧使用了14nm++工艺,但是还是带来了非常多的变化:

1、第一次将i9序列引入到主流桌面市场

其实十几年前酷睿i系列的时候,大家就等着顶级产品会冠以i9的名号,但是Intel一直学藏着它,直到去年的酷睿X系列发烧平台上,Intel才将十核心及其上的产品挂上i9。

此前的高性能移动平台上,顶级的8核心16线程也用上了i9,而这一次Intel又把它带到了主流桌面市场,足见对这些顶级产品的信赖。

当然了,由于主流和发烧产品线都有了i9,也都有i7,型号分辨起来可能会有些乱,但只要记住发烧级现在结尾都是X,主流则是K或者无字母后缀,就行了。

2、第一次为Intel主流消费市场带来8核心16线程

增加更多核心是Intel这两年的主要手段,几乎所有产品线都是如此。前几年的主流产品一直都是最多4核心8线程,八代酷睿来到6核心12线程,九代又一次跳跃到8核心16线程,可以更好地满足多线程、多任务需求,尤其是游戏的同时可以随意录像、直播。

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3、第一次普及加速5GHz

之前的x86 40周年纪念版i7-8086K已经可以睿频加速到5GHz,但那是个限量版,i9-9900K则是第一次在全面上市的处理器上飙到5GHz,借助睿频加速技术2.0可以让单个核心运行在5GHz,这无疑是个里程碑的进步。

再加上酷睿架构一贯优秀的高频率和单线程优势,i9-9900K在游戏里绝对是无敌的存在。按照官方数据,i9-9900K游戏性能比上代同党产品i7-8700K提升10%左右,对比三年前的i7-6700K则可提升多达37%

4、七年来第一次用钎焊散热

Intel处理器上一次在内核与散热顶盖之间使用高级的钎焊散热材料,还是2011年的第二代酷睿Sandy Bridge,之后一直都是普通硅脂,再加上22nm、14nm工艺集成度高、芯片面积小、发热集中,明显影响了核心温度和超频。

钎焊散热(Solder TIM)也可以叫做焊锡膏,是一种液态金属性质的散热材质,导热效率更高,用上它可以大大加强处理器内部热量的释放,从而降低核心温度,既有利于更长时间运行在更高的睿频频率上,也有利于扩大超频空间。

i9-9900K、i7-9700K、i5-9600K三款K系列新品都用上了钎焊散热,而且都不锁频,可以自由超频。

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i9-9900K依然使用14nm++工艺,级缓存16MB(所有核心共享),基准频率3.6GHz,睿频加速最高5.0GHz,8核全开时也能达到4.7GHz,远远高于8086K的4.3GHz全核频率,目前国行售价为4999元。

关于i9-9900K目前市面上有太多的谣言,下面让我们来揭开面纱,看看它到底隐含着怎样的实力。

二、外观:正十二面体盒子惹眼 LGA1151接口连续4代使用

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Intel这些年的处理器包装盒都比较简洁,一个普普通通的方盒子,而这一次特别为i9-9900K准备了一个正十二面体形状的全新盒子,半透明玻璃材质,经典深蓝色色调,配上橙黄过渡颜色的Core i9标识,靓丽异常。

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前面一张是正是零售版的包装,而媒体收到的是这一种。

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打开后里面还有一个五角形的小盒子。

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媒体测试的版本和零售版多少游戏一些不同,正面没有标注处理器的型号。“Intel confidential”意味着这是不对外销售的内部版本。

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LGA1151接口,与7700K、8086K并没有不同。这个接口从i7-6700K开始已经连续使用了4代。

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斜视图。

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侧视图,可以看出9900K的基板要比7700K和8700K更厚一些。

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与1角钱硬币的对比。

三、测试平台:微星MPG Z390 GAMING PRO CARBON AC暗黑板主板

测试平台如下:

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内存则使用了芝奇F4-3200C14D 16GFX套装,其采用了三星B-die颗粒,标称频率3200MHz,主时序14-14-14-34,工作电压1.35V。在下面所有的测试中,我们都会打开XMP,让内存运行在3200MHz频率。

主板则是使用的微星MPG Z390 GAMING PRO CARBON AC暗黑板主板。

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MPG Z390暗黑板主板为ATX板型结构,24.3x30.4cm大小。整体使用了碳纤维元素风格设计,主板有7个4pin风扇接口。

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MOSFET来自于安森美,上桥是4C029YEJB2U、下桥是4C024YEJA61。最大通过电流为30A。

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CPU部分采用了10+1相供电方案,当超频到1.3V使用时,每一相可以提供42W的功率。主板11相供电理论上能为处理器提供462W的输入功率。要知道i9-9900K默认TDP仅有95W,MPG Z390暗黑板为玩家的极限超频预留了非常充裕的功耗。

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四条DDR4内存插槽周围设置了一圈钢铁装甲,加固的同时还可以屏蔽电磁干扰(EMI)。。内存部分也设计了独立供电模块,可以支持高达4400MHz频率的内存条,最高支持64GB内存。

如上图所示,在内存插槽下面主板有4个LED指示灯,分别代表CPU、内存、显卡、启动设备。当电脑出现故障无法正常开机时,对应的LED指示灯就会亮起来,告诉你是哪一个部件出了问题。

比起Debug灯上面各种难懂的代码,无疑LED侦错灯更加照顾新手。

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扩展插槽方面,配备了3条PCI-E x16全尺寸插槽,以及3条PCI-E x1插槽;其中2条PCI-E x16插槽使用了超合金强化加固技术,可以减损用户在插拔显卡时对插槽造成损伤,也有利稳固。

另外还配备了2个PCIe 3.0 x4的M.2插座,下方的那个M.2插座还覆盖这一个金属散热块,可以给SSD带来更好的散热效果。2个M.2插座都能支持SATA通道、PCIE通道的M.2型SSD,也能支持傲腾内存盘。

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MPG Z390暗黑板将I/O挡板与I/O接口整合在了一起。一体式的I/O挡板对于装机新手来说非常的体贴。

接口部分有1xPS/2、2xUSB2.0、3xUSB3.1 Gen2、1xType-C、1xDisplayPort、1xHDMI、1xS/PDIF、5x3.5mm音频、1xRJ45、2xWireless天线接口。

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6个SATA3.0端口,右边还有一个USB3.0扩展插针。

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音频部分使用了ALC1220解码芯片,支持120db信噪比,并配有独立的功放芯片以及日系NCC黑金刚专业音频电容。主板的音频区域使用独立线路设计,能与主板上其他组件有效隔离,以确保输出纯净的音质。

四、常规性能测试:多线程领先8086K 40% 比2700X强22%

7-Zip

7-Zip是一款完全免费而且开源的压缩软件,相比其他软件有更高的压缩比但同时耗费的资源也相对更多,如果你需要一款能够提供强大压缩性能的软件,那么它是你最好的选择。

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9900K在多线程成绩为71193MIPS,单线程则为79。

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在7-zip测试中,多线程方面,9900K能够领先8086K 21000分,领先幅度达到了40%。同样也能领先2700X 38%左右。

CPU-Z

CPU-Z除了能查看处理器各种信息之外,在测试分数界面还提供了CPU性能测试功能。测试分为两种模式:单线程/多线程,两种模式分别对CPU的单线程和多线程进行测试,然后给出相对应的分数作为参考。

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9900K单线程分数为566.9,多线程达到了恐怖的5556。

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在CPU-Z v1.85测试中,多线程方面,9900K能够领先8086K 1684分,领先幅度达到了45%;能领先2700X有 16%左右。

POV-Ray

POV-Ray是一款能够在短时间内持续追踪光线视觉,产生高质量计算机图像的工具,同时该软件也是一款开源软件。光线跟踪(ray tracing)是一个能在二维(2D)屏幕上呈现三维(3D)图像的方法,它能渲染出高精度的影像。

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9900K多线程成绩为5321PPS,单线程则为516。

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在POV-Ray测试中,多线程方面,9900K能够领先8086K 1343分,领先幅度达到了45%;能领先2700X有 21%左右。

Adobe Premiere Pro

Adobe Premiere Pro是目前最流行的非线性编辑软件,是数码视频编辑的强大工具,它作为功能强大的多媒体视频、音频编辑软件,应用范围不胜枚举,制作效果美不胜收,足以协助用户更加高效地工作。

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我们用Adobe Premiere Pro对一个30秒的4K视频进行转码,9900K耗时220秒,8086K用掉了286秒,2700X耗时与9900K相当,只落后5秒。

CineBench R15

CineBench是很有说服力的一套CPU测试系统,最新的是R15版。R15版本最多能够支持256个逻辑核心,此外还加强了着色器、抗锯齿、阴影、灯光以及反射模糊等的考察,对CPU性能的检测更加准确。

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9900K单线程分数为216cb,多线程达到了2037cb。

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在CineBench R15测试中,多线程方面,9900K能够领先8086K 609分,领先幅度达到了43%;能领先2700X有 16%左右。

wPrime

wPrime是一款通过算质数来测试计算机运算能力等的软件(特别是并行能力),但与Super Pi只能支持单线程不同的是,wPrime可以完美支持64线程。

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在wPrime 32M单线程性能测试中,9900K耗时27.3秒,在wPrime 1024M多线程性能测试中,耗时83.7秒。

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X264 FHD Benchmark

X264 FHD Benchmark是一款视频转换类测试工具,通过转换自带的一部影视作品来测试CPU的编解码能力并得出相应的分数。

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9900K在X264 FHD Benchmark的成绩为61FPS。

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在X264 FHD Benchmark中,9900K比8086K快了15FPS,相比2700X也快了又11FPS。

X265 FHD Benchmark

X265是近年兴起的一种高效率视频编码,能在保持与X264编码同等画质的情况下,将高清视频的容量降低40%左右。目前以X265编码为基础的高清电影已经开始取代X264编码原有的地位,成为了网络高清视频的主流编码技术。

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9900K在X265 FHD Benchmark的成绩为53FPS。

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在X265 FHD Benchmark中,9900K比8086K快了19FPS,领先幅度达到了54%;相比2700X也快了又17FPS,有48%的领先优势。

FritzChess Benchmark

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9900K的分数突破了3万,有33334分。

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在FritzChess Benchmark测试中,9900K领先8086K 8948分,领先幅度达到了37%;相比2700X也有31%的领先优势。

将以上测试数据汇总如下:

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可以看出在单线程时,虽然最高睿频都是5GHz,但i9-9900K还是要比8086K快了3%。在多线程方面,9900K更是大胜8086K,领先优势足足有39%。面对同样的8核16线程的锐龙7 2700X,9900K也有22%的领先幅度。

五、游戏性能测试:目前最强的游戏处理器

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在3DMark Time Spy 测试中,9900K的CPU分数达到了11379。

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在3DMark Fire Strike Extreme测试中,9900K的物理分数为24599。

我们选择了8款主流游戏来对比各款处理器游戏性能的差异。其中3DMark物理分数只是作为展示,并未参与性能百分比的计算。测试分辨率为1920*1080,最高画质选项。

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在《绝地求生》中,i9-9900K的表现非常不正常,CPU占用率仅有20%,导致游戏帧率异常,9900K此项测试也未参与最后性能百分比计算。

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从上表可以看出,i9-9900K是目前最强的游戏处理器无疑。领先i7-8086K的幅度有5%,领先锐龙7 2700X 11%。

六、温度与功耗以及超频测试:满载功耗比8086K高90W 烤机温度79度

1、温度测试

使用AIDA64 FPU程序测试默频与超频状态下的处理器温度,功耗以及频率。测试使用九州风神玄冰L240水冷散热器,硅脂为Arctic MX-4,室温25度。

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运行AIDA64 FPU程序5分钟之后,处理器温度为79度,电压为频率稳定在只能维持在4.5GHz,处理器内部功耗已经达到了惊人的160W,如果想要达到全核4.7GHz,估计要上200W才行。

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在九州风神玄冰L240水冷散热器压制下,i9-9900K的烤机温度被控制在79度。待机只有29度,运行国际象棋时,温度也不算高,只有63度。

2、功耗测试

分别测试使用待机、拷机和3DMark的功耗。测试使用的电源为酷冷至尊MasterWatt Maker 1200W 钛金电源。以下数据是平台整机功耗。

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三款处理器待机功耗相差不大,i9-9900K也就比8086K高了2W,但是进行AIDA 64 FPU烤机时,i9-9900K平台的功耗达到了恐怖了235W,比8086K高了90W,也比2700X要高了51瓦。

在运行3DMark时,由于CPU占用率较低的原因,三款处理器平台的功耗没有太大差异,8086K依然最低。

七、总结:主流平台性能王者

在简短的测试中,i9-9900K表现出了令人惊叹的性能,在默认8核4.7GHz加持下,它的多线程性能相比8086K要强39%。面对以多线程性能见长的锐龙7 2700X也能有22%的领先优势。得益于较高的全核频率,i9-9900K在测试中,单核频率也经常能达到5GHz,这对于8086K几乎是难以企及。虽然二者最高睿频都是5GHz,在单核性能方面,9900K还是要领先8086K 3%。

在游戏性能方面,8086K已经是很强的存在,9900K能对其保持5%的帧率优势,同样也能领先7700K 5%。在面对竞争对手的2700X时,能有11%的优势。现役最强游戏处理器的称号当之无愧。

在功耗方面,官方宣传的95W不必当真,如果真的限定在这个TDP下,9900K的频率会很难看。在实际测试中,正常跑分时,9900K经常能能达到140W,进行AIDA64 FPU烤机时,甚至能达到170W的恐怖功耗,而此时的频率也没有达到4.7GHz的默认全核睿频。

在温度方面,由于测试时间较短,我们得到的数据并不全面。在九州风神240水冷的压制下,9900K默认烤机温度依然达到了79瓦,钎焊导热的优势没有完全显现出来。

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虽然无论从哪个角度来说,i9-9900K在主流平台都是无可争议的性能王者,但是4999元的售价并不“主流”,期待Intel后续能有更多的优惠活动,让更多的玩家能够拥有这块性能强劲的处理器。

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