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14nm的终末之旅!Intel i9-11900K最深评测

2021-04-06 快科技
语音播报预计26分钟

从2015年发布第五代酷睿(Braodwell)算起,Intel的14nm已经走入了第6个年头。

在这6年中,14nm的命运是先扬后抑,随着市场竞争格局的变化,台积电和三星的疯狂投入使得Intel的压力逐步增大。虽然Intel一直在对14nm进行深度挖掘,但是挖掘空间毕竟不如同时提升制程来的明显。

随着Intel逐步搞定10nm工艺,14nm也将逐步走入历史。

今天就带来末代14nm工艺的i9-11900K测试报告。

14nm的终末之旅!Intel i9-11900K最深评测

CPU规格介绍:

CPU规格上比较显著的差异是之前几代都是旗舰增加2个核心,这次改为减少2个,所以就会看到i9和i7同为8核16线程的现象。

频率上Intel则继续加深挖掘力度,Z590主板单核/全核频率为5.3G/4.8G。

另一个比较显著的变化是核显有比较大幅度的提升。

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CPU通道上也有比较明显的升级,CPU引出的PCIe通道从PCIe 3.0升级为PCIe 4.0。通道数量也从单根16升级为16+4。这样就大体与AMD现有CPU对等。

但是芯片组部分提升不够明显,依然是24条PCIe 3.0,与Z490相比提升较少,还好芯片组与CPU之间的DMI总线带宽翻倍,从原来的PCIe 3.0 X4提升到PCIe 3.0 X8。

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最后针对i9的K系列产品,Intel提供了更极限的ABT技术,主要是可以让i9 CPU可以运行在双核5.3G+六核5.1G的模式下,全核运行也会被拉到5.1G。不过相应的温度墙会被设在100度,基本接近物理极限。

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产品开箱介绍:

CPU本体其实没太多可介绍的部分。

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由于与10代共用LGA1200的插槽,整体外观上与10代酷睿基本一致,也可以兼容于部分400系列主板。

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由于这次测试的是散片,就没有包装可以介绍了。

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PCB厚度看起来还是令人放心。

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Z590规格变化介绍:

这次用到的测试主板是ROG M13H。由于时间比较紧张,这次就没有进行主板拆解。

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CPU底座依然是LGA1200,其实也可以支持10代的CPU,但是一般不会有人这么干。

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Intel也终于补齐了CPU引出的M.2通道,在磁盘性能上拉近了不少。

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测试平台介绍:

测试平台的详细配置。这次CPU测试配置进行了较大幅度的调整。

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主测试平台是ROG的M13H。

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AMD的测试平台依然是ROG C8DH。主板BIOS已经更新为AMD解锁L3带宽的1.2.0.1微码。

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性能测试项目介绍:

本次测试起很多项目有了大幅调整,这边大致来说一下。

测试大致会分为以下一些部分:

- CPU性能测试:包含系统带宽、CPU理论性能、CPU基准测试软件、CPU渲染测试软件、3DMARK物理得分

- 搭配独显测试:包含独显基准测试软件、独显游戏测试、独显OpenGL基准· 磁盘性能测试:会分别测试 SATA SSD 与 NVMe SSD。

- 功耗测试:在独显平台下进行功耗测量。

CPU基准性能,三款软件更新为最新版CPU-Z 1.95、winRAR 6.0.0、7-zip 19.00 x64;新增Y-cruncher;移除夜神模拟器、奇点灰烬CPU测试。

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CPU渲染性能,新增CineBench R23、V-RAY NEXT BENCHMARK 5.00.00。

3D基准测试物理性能,3DMARK中新增NIGHT CPU,移除ICE CPU、ICE Extreme CPU、CLOUD CPU、SKY CPU;移除Catzilla。

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独显3D基准性能,3DMARK中新增NIGHT、Wild Life、PORT ROYAL,移除ICE、ICE Extreme、CLOUD、SKY;新增Neon Noir Benchmark;移除FURMARK、Catzilla、BASEMARK。

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独显游戏性能测试。

新增:CS: GO、F1 2019、战争机器5、看门狗军团、尘埃5、刺客信条:英灵殿、荒野大镖客2、僵尸世界大战、德军总部:新血脉、幽灵行动:断点。

设置调整:中土世界:暗影魔多、幽灵行动:荒野、中土世界 战争之影、刺客信条 奥德赛、古墓丽影 10、全境封锁、杀出重围:人类分裂、古墓丽影 11、全境封锁2。

移除:失落星球2、地铁:最后的曙光、超级房车赛:起点2、全面战争 罗马2、神偷4、全面战争 阿提拉、"蝙蝠侠:阿甘骑士"、彩虹六号:围攻、"孤岛惊魂:原始杀戮"、刺客信条 起源、奇点灰烬、"全面战争战锤"、文明6、极限竞速:地平线4、地铁:逃离。

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独显OpenGL基准,新增SPEC viewperf 2020、V-RAY NEXT BENCHMARK 4.10.07、V-RAY NEXT BENCHMARK 5.00.00;移除SPEC viewperf 12.1.1。

磁盘性能,NVMe SSD将会更新,等待后续更新。

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以下是详细的测试数据。

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#Intel#CPU处理器#Rocket Lake#i9-11900K

CPU性能测试与分析:

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系统带宽测试,i9-11900K内存延迟表现其实没什么问题,与i9-10900K相比还能略低一点。

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CPU理论性能测试,是用AIDA64的内置工具进行的。i9-11900K的理论性能提升相当明显。

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CPU性能测试,主要测试一些常用的CPU基准测试软件,还会包括一些应用软件和游戏中的CPU测试项目。这个环节会牵涉到不同负载环境的测试,也是最接近日常使用环境的测试。由于i9-11900K的提升主要集中在单线程上,所以这个环节的测试结果还算不错。

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CPU渲染测试,测试的是 CPU 的渲染能力。测试会统计单线程和多线程的测试结果,所以这个环节一般会最接近 CPU 理论性能的综合性能对比(单核全核接近各一半)。i9-11900K略弱于锐龙7 5800X。

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3D物理性能测试,测试的是3DMARK测试中的物理得分,这些主要与CPU有关,对游戏性能也会有少量的影响。由于3D MARK测试是一种对核心数量有一定限制的多核测试(类似国际象棋)。i9-11900K的表现依然略弱于锐龙7 5800X。

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CPU性能测试部分对比小节:

CPU综合统计这次比较好玩,所以在前面分单位都做了比较仔细的分析。

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#Intel#CPU处理器#Rocket Lake#i9-11900K

搭配独显测试:

3D基准测试,i9-11900K的表现尚可。

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独显3D游戏测试,下文中会详细分析。

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分解到各个世代来看,i9-11900K在DX11下表现略好,其他API中都比较一般,略弱于i9-10900K。

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针对不同分辨率的测试,i9-11900K在不同分辨率下都只是与i9-10900K大致持平,比较一般。

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让我们更细致的分项目来看,i9-11900K可以领先i9-10900K 5%以上的游戏占比不足一半,整体游戏性能只能说一般般。

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独显OpenGL基准测试,OpenGL部分以SPEC viewperf 12.1和LuxMark为基准测试,这个测试是针对显卡的专业运算测试,差距与CPU的延迟和单线程性能关联度更高一些。i9-11900K整体略好于i9-10900K一点,弱于AMD。

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搭配独显测试小节:

从测试结果来看,Intel游戏性能一直是最坚固的堡垒。i9-11900K的反攻失败也就意味着游戏性能上AMD将继续维持领先。

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开启ABT超频对比:

Intel急赶慢赶还是在发布前部署了ABT超频功能。在前文中提到可以在牺牲温度的前提下将全核提升到5.1G,目前在BIOS中依然需要手动开启,所以列为单独测试,不纳入天梯图对比。

目前来看ABT普遍被设计的比较保守,毕竟长时间维持在100度下还是很容易出现死机,基本CPU在达到100度之前就会被降频到原本的设置下。提升主要源自CPU节能关闭后频率维持在5.1G~5.3G带来的响应优化。

从测试结果上看,ABT的提升属于可见但极为有限。

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内存分频测试:

针对11代酷睿有个比较好玩的说法,就是Intel这代也开始做内存分频。依据应该是AIDA64的频率显示,根据截图来看3600及以下MEMORY BUS会显示3600,频率也会相应乘2。而3733开始MEMORY BUS和频率又会恢复常规的显示方式。

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内存频率从3200一直拉到4800,内存带宽基本是呈线性增长,延迟则在波动。按照现在的说法分频应该是存在的,但是测试中的表现比较奇怪,还有待进一步确认。

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平台功耗测试:

功耗测试只做了搭配独显的平台测试,i9-11900K的满载功耗会比表格中再大一点,但是华硕主板对烤机限制比较大,所以如果主板调校更激进的情况下功耗会更大。

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测试结论:

- 这次的测试对比组是i7-10700KF、i9-10900K、锐龙7 5800X、锐龙9 5900X,100%标杆调整为I5 10400F。

CPU综合性能,i9-11900K的综合性能大致与锐龙7 5800X持平。由于单核性能提升幅度较大,所以综合评判的话会略好于i9-10900K,领先约4%。相比相同核心的i7-10700KF提升还是比较明显的,领先约22%。

搭配独显3D性能,i9-11900K的游戏性能与i9-10900K大致持平,与锐龙7 5800X还是落后一点。

功耗(整机),i9-11900K的整体功耗其实挺吓人的,全核测试时单CPU能跑到250W以上。不过AMD在解锁L3缓存带宽后待机功耗也大幅上升,所以考虑整体的应用场景,AMD的能耗比优势被缩小了很多。

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单线程与多线程:

单线程:i9-11900K的单线程性能看上去是颇有些一枝独秀,主要是依靠架构的IPC提升和较高且更稳定的单核睿频来实现,相比i9-10900K领先约24%,相比i7-10700KF领先约30%。AMD这边则被甩开了一点,i9-11900K相比锐龙7 5800X领先约9.6%。

多线程:i9-11900K的多线程性能由于全核频率还是有所制约,大致与锐龙7 5800X相当,显得较为乏善可陈。相比i9-10900K落后约7%,相比i7-10700KF领先约21%。

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详细的统计数据:

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最后上一张CPU天梯图供大家参考。性能部分仅对比与CPU有关的测试项目,并不包含游戏性能测试的结果。由于2017年开始,系统、驱动、BIOS对CPU性能的影响非常巨大,所以这张表仅供指向性的参考。天梯图中由于显卡变更,所以功耗部分会出现暂缺的情况。

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简单总结:

关于CPU性能:

CPU性能上,i9-11900K还是不够令人满意的,整体性能也就是将将打平锐龙7 5800X。唯一可以值得一说的就是Intel在频率控制方面又有了一些进步,多核和单核的加速频率显得更加稳定。

关于搭配独显

游戏性能上,i9-11900K也未能对AMD做出实质性的反击,游戏性能只是大致与i9-10900K持平。

关于功耗:

功耗上,i9-11900K也不够令人满意,如果主板厂商不作更多限制的话,功耗会很感人。

简单总结一下,i9-11900K作为14nm的收官之作,应该来说是遗憾多过收获的。在付出相当大的功耗代价之后,只是可以打平AMD同等核心的锐龙7 5800X,对锐龙9系列已经是望之兴叹了。

当然相比于当年的AMD,现在的Intel其实并没有落后的那么可怕。还是有理由相信Intel依然有重新回到竞争格局中的可能,12代酷睿显然会是很关键的节点。

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虽然从一些方面去看i9-11900K确实做了很多努力最大化某些方面的性能,但是也恰恰说明Intel走进了当年14nm初期时代AMD所遇到的困境。在14nm发布的年代我们见证了AMD的疯狂,把八个核心超到了5G,在14nm即将终结之时我们又在见证Intel的疯狂,把八个核心超到5G。

在14nm的初代我们见证了Intel堆料核显,在14nm的末代我们又在见证Intel堆料核显。

历史总是如此相似,犹如轮回。

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(责任编辑:王治强)
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