Intel i9-9900K完全評測:功耗大暴走-愛新聞

Intel i9-9900K完全評測:功耗大暴走

在2006年,Intel正式發布了酷睿架構,吹響了全面壓制AMD號角,而後多年一直將AMD牢牢壓制,尤其是2011~2017這六年,在確立i7/i5/i3的鐵三角之後,祖傳四核成為主流級平台的主旋律。

不過在2017年AMD發布Ryzen CPU之後,情況發生了明顯的反轉,Intel為自己的怠惰付出了相當大的代價,經歷了7代酷睿的漫不經心和8代酷睿並不完全的反擊。

Intel終於決定將已到暮年的酷睿架構發揮到極致,推出了第九代產品,也是第一次115X主流級平台用上了i9的名字。

那延續了12年的酷睿架構這次是否煥然一新?今天就帶來i9-9900K的詳細測試報告。

Intel i9-9900K完全評測:功耗大暴走

鄭重聲明,為了保證測試的公平性,測試中以AI雙方驅動安裝後的默認狀態為準,全程不會開啟任何AMD對CPU的特殊優化,包括且不局限於AMD Gaming Mode。由於AMD芯片組默認內存參數高於Intel,故遷就於Intel平台統一設置為2666C15。

為了避免因AMD原裝散熱器性能過強而影響測試,A​​MD與Intel平台將採用相同的散熱器。請各位INTER放心食用。

為了盡量保持CPU測試之間相對的可比性(現在CPU性能的變量太多了“BIOS、系統(功能更新)、補丁(質量更新)、驅動”)並避免未知BUG(1803和1809問題非常多) ,系統依然會維持使用1709。

但是因為已經安裝了最新的月度累積補丁,所以系統會正常抵禦MELTDOWN(熔斷)、SPECTRE(幽靈)及新發現的FORESHADOW(預兆)漏洞。i9-9900K介紹圖賞: i9-9900K依然採用1151針腳,也就是第四代的1151CPU產品。

Intel i9-9900K完全評測

由於CPU底座完全通用,所以相比i7-8700K外觀上並沒有任何變化。背面的電容佈局依然不變,說明封裝的LAYOUT沒有什麼改動。

Intel i9-9900K完全評測

從1151第一代的i7-6700K開始,Intel大幅削減了PCB的厚度,不過後續逐步又改回來一些,i9-9900K的PCB可以看到還是略有加強。

Intel i9-9900K完全評測

相較於之前的產品,i9-9900K最大的變化有兩點,第一是將核心數增加到了8T16C,第二是將頻率進一步提升,全核睿頻從上一代的4.3G提升到了4.7G。

Intel i9-9900K完全評測

Z390主板平台介紹:

雖然i9-9900K可以向下兼容現有的300系列主板(Z370/B360/H310,理論上也可以破解在100和200系列上),但是Intel還是提供了Z390芯片組作為標配平台。

Intel i9-9900K完全評測

按照慣例,這次還是找一個規格相對完整的高端主板來介紹,這次用到的主板是Z390 AORUS MASTER。

Intel i9-9900K完全評測

非常熟悉的1151底座,連用了四代還是不改,非常沒有Intel的風格。

Intel i9-9900K完全評測

主板的CPU供電相數為12+2相,對高端主板來說還是有必要的。

Intel i9-9900K完全評測

CPU的輔助供電很少見的用到了8+8PIN,這裡很負澤的告訴大家,這次的供電接口不是裝飾,從各品牌的統計來說Z390用上8+4已經是非常普遍的。旁邊還留有一個SYS FAN。

Intel i9-9900K完全評測

主板上為四根DDR4內存插槽,算是115X的標配,可以組雙通道。

Intel i9-9900K完全評測

主板的PCI-E插槽是常規配置,分別為X1/X16/X1/NA/X8/X1/X4,可支持雙卡SLI和CF。三號位置的X1放的有些沒必要,因為這樣的主板幾乎100%要上顯卡,槽就是廢的。

Intel i9-9900K完全評測

主板的芯片組外觀上與其他300系列沒有區別,依然是沒有絲印的。

Intel i9-9900K完全評測

主板下沿的板邊有一排機箱內接插座,先看靠近芯片組的一半。從右起分別是機箱控制面板插座、SYS FAN*3、重啟按鍵、DEBUG指示燈、USB 2.0*2。

Intel i9-9900K完全評測

靠近音頻區塊這一邊,從右起分別為TPM、RGB 4PIN燈帶插座、VDG數字燈帶插座、BIOS切換開關、燈光展示供電插座、前置音頻插座。

Intel i9-9900K完全評測

主板板載三個M.2 SSD插座,上面均覆蓋有散熱片,PCI_6位置上的是2280長度,其他兩個是22110。

Intel i9-9900K完全評測

主板依然是只有6個SATA接口,祖傳規格了。

Intel i9-9900K完全評測

主板後窗接口相對是比較豐富的,從左起來看分別是超頻按鍵、WIFI天線插座、USB 2.0*4、USB 3.0*2+HDMI、USB 3.1 A+C、USB 3.1*2+LAN、3.5 音頻*5+光纖音頻。後窗接口也沒有什麼太大的創新,最大的變化是技嘉終於開始剔除PS2接口。

Intel i9-9900K完全評測

主板的音頻部分採用了ALC1220+ESS DAC 9118的組合,算是目前旗艦級的標配方案。

Intel i9-9900K完全評測

網卡為Intel的I219,似乎殺手網卡熱鬧了幾年,現在已經被人遺忘了。

Intel i9-9900K完全評測

在USB 3.1背後可以看到大量的REDRIVER芯片(P13EQX),這是因為USB 3.1的規範制定有很大的缺陷,線材的信號只能維持一米,所以主板廠商才必須要額外增加芯片來增益USB 3.1數據信號。HDMI接口後面可以看到一顆ASM1442,這是HDMI的電平轉芯片。

Intel i9-9900K完全評測

USB 2.0背後的電路是為USB DAC接口準備的,有獨立供電的USB接口相對電流會更穩定一些。

Intel i9-9900K完全評測

主板自帶Wi-Fi模塊,型號為Intel 9560。這是一顆CNVI的Wi-Fi模塊,替換的話也需要選擇CNVI的型號。

Intel i9-9900K完全評測

靠近內存插槽的角落可以看到一排電壓檢測點,圖中右邊是CPU FAN和SYS FAN,左邊是RGB 4PIN燈帶插座、VDG數字燈帶插座。

Intel i9-9900K完全評測

主板24PIN與芯片組之間,有一些前置插座,圖中左起分別是左上角的USB 3.1 TYPE-C插座,USB 3.0插座,SYS FAN。其中可以看到前置USB 3.0的電路設計相當複雜,主要是為了滿足PD快充的需要,這張主板的前置USB 3.0是支持快充的。

Intel i9-9900K完全評測

USB 3.1 TYPE-C插座的設計還是不夠合理,與內存卡扣容易發生衝突。

Intel i9-9900K完全評測

主板背面帶有整張的背板,除了加固主板之外,還配有導熱墊用來輔助降低供電溫度。

Intel i9-9900K完全評測

 

Intel i9-9900K完全評測

整張主板的配件還是比較多的,現在各種裝甲是主板區隔最重要的部件了。

Intel i9-9900K完全評測

CPU供電實際為12+2相。

CPU核心部分為12相;PWM控制芯片為IR 35201,這是一顆8相的芯片,可以拆分成6+2;主板上通過6顆IR 3599的DRIVER芯片對CPU供電進行倍相處理,所以不是簡單的倍相而是真實的12相陣列;輸入電容為3顆尼吉康固態電容,容值270微法、電壓16V;MOS為每相一顆IR 3558 DrMOS,額定電流45A;電感為每相一顆感值R30的鐵素體電感;輸出電容為10顆尼吉康固態電容,容值560微法、電壓6.3V。

CPU的集顯部分為2相;PWM控制芯片共用IR 35201;輸入電容共用3顆尼吉康固態電容;MOS為每相一上一下,上橋為安森美的4C10N,下橋為安森美的4C06N;電感為每相一顆感值R30的鐵素體電感;輸出電容為3顆尼吉康固態電容,容值560微法、電壓6.3V。整個CPU供電部分除了輸入電容顯得較少,其他部分還是比較工整的,方案上也足以應付9900K的功耗需求。

Intel i9-9900K完全評測

CPU的VCC供電算是加強的相當多,分開做了兩相完整的供電。主要是為了提高CPU總線和內存控制的超頻能力。

Intel i9-9900K完全評測

主板CPU供電的散熱設計的相當複雜,技嘉在傳統的擠鋁散熱片上額外焊接了鋁製鰭片。底座則採用了熱管+熱管直觸的設計。

Intel i9-9900K完全評測

Intel i9-9900K完全評測

主板上有一顆IDT 6V41630芯片,主要用於改善CPU外頻的超頻範圍和步進,加強CPU的超頻能力。

Intel i9-9900K完全評測

內存供電為一相,MOS為一上兩下,上下橋均為安森美的4C06N,輸入輸出電容各為兩顆尼吉康固態電容,560微法/6.3V。

Intel i9-9900K完全評測

芯片組也是採用獨立供電設計。

Intel i9-9900K完全評測

主板的主監控芯片為ITE的8688E。

Intel i9-9900K完全評測

在PCI_6的位置有一顆ITE8795E,是主板的RGB的控制芯片。

Intel i9-9900K完全評測

在PCI-E X16和X18之間可以看到6顆PCI-E的切換芯片,四個在一起的是針對顯卡插槽的切換,將一根X16拆分成X8+X8。另外兩顆是針對M.2 SSD插槽的切換。需要注意的是,雖然Intel一直在吹9900K有40根PCI-E通道。其中直聯CPU的僅有16根,其他的是Z390芯片組提供的。

不過Z390中所謂的24根其實是通用IO通道,USB 3.1、USB 3.0、SATA 3.0、千兆網卡均會佔用其中的IO,對於一張Z390來說,實際可以調用的PCI-E通道13~19根(SATA*4~6,USB 3.0/3.1*0~4,LAN*1),所以還是蠻緊張的,需要互相拆借。

Intel i9-9900K完全評測

測試平台介紹:

首先來介紹測試平台。

Intel i9-9900K完全評測

內存是海盜船的DDR4 8G*4。實際運行頻率是2666C15。

Intel i9-9900K完全評測

中間會有搭配獨顯的測試,顯卡採用的是迪蘭恆進的VEGA 64水冷版。

Intel i9-9900K完全評測

SSD是三塊Intel,系統盤用的是比較主流的535,以保證測試更接近一般用戶。240G用作系統盤,480G*2主要是拿來放測試遊戲。

Intel i9-9900K完全評測

NVMe SSD測試用到的是Intel 750 400G。

Intel i9-9900K完全評測

散熱器是酷冷的冰神G360RGB。

Intel i9-9900K完全評測

電源是安鈦克的HCG-X1000。

Intel i9-9900K完全評測

測試平台是Streacom的BC1。

Intel i9-9900K完全評測

性能測試項目介紹:

對於有興趣進一步了解對比性能的童鞋,這邊會提供詳細的測試數據。如果不想看的話可以直接跳到最後的總結部分。測試大致會分為以下一些部分:

- CPU性能測試:包含系統帶寬、CPU理論性能、CPU基準測試軟件、CPU渲染測試軟件、3DMARK物理得分。

- 集成顯卡測試:包含集顯理論性能測試、集顯基準測試軟件、集顯專業軟件基準。

- 搭配獨顯測試:包含獨顯基準測試軟件、獨顯遊戲測試、獨顯專業軟件基準。

- 功耗測試:在集顯、獨顯平台下進行功耗測量。

- 這次的測試起加入了WBE3.0和安卓遊戲模擬器的測試,測試項目會越來越豐富。

Intel i9-9900K完全評測

Intel i9-9900K完全評測

Intel i9-9900K完全評測

Intel i9-9900K完全評測

CPU性能測試與分析:

系統帶寬測試,系統帶寬上i9-9900K有了進一步的提升。對比i7-8700K,提升主要集中在L1和L2上,尤其是L1的帶寬提升了45%之多。L1L2的延遲上也有10%的提升。

Intel i9-9900K完全評測

CPU理論性能測試,是用AIDA64的內置工具進行的,刨開內存帶寬,其他各項計算能力相比i7-8700K大致都提升45%左右。折算頻率後,i7-8700K與i9-9900K的單核IPC性能基本一致。

Intel i9-9900K完全評測

CPU性能測試,主要測試一些常用的CPU基準測試軟件,還會包括一些應用軟件和遊戲中的CPU測試項目。按照表格中的排序性能合計對比分別為85.8%、100%、99.6%、114.43%、119.73%。i9-9900K可以比i7-8700K和R7 2700X提升20%之多。

Intel i9-9900K完全評測

CPU渲染測試,測試的是CPU的渲染能力。

Intel i9-9900K完全評測

3D物理性能測試,測試的是3DMARK測試中的物理得分,這些主要與CPU有關。

Intel i9-9900K完全評測

CPU性能測試部分對比小節:

CPU綜合統計來說i9-9900K由於八核的規格和超高的頻率,確實成為現在主流級平台碾壓性的新王者。

Intel i9-9900K完全評測

其實還有一個比較糾結的問題就是單線程和多線程,這邊也做了一下分解。

單線程:單線程是i9-9900K最強大的部分,會比i7-8700K額外提升10%,比R7 2700X提升了30%。

多線程:多線程上i9-9900K顯得相當瘋狂,已經略高於十核的i9 7900X,比i7-8700K提升了近40%,比R7 2700X提升了22%。

Intel i9-9900K完全評測

集顯性能測試:

集顯理論性能測試,是用AIDA64的內置工具進行的。由於Intel的集顯驅動與1709的WIN10有兼容性問題,所以i9-9900K沒有蒐集到數據集顯3D基準測試,主要是跑一些基準測試軟件

Intel i9-9900K完全評測

集顯OpenGL基準測試,專業軟件部分以SPEC viewperf 12為基準測試。

Intel i9-9900K完全評測

集顯性能測試小節:

由於i9-9900K的集顯與i7-8700K的相同,所以沒有實質的區別。

Intel i9-9900K完全評測

搭配獨顯測試:

顯卡為VEGA 64,單純的跑分基本一致。

Intel i9-9900K完全評測

獨顯3D遊戲測試,遊戲測試中i9-9900K會是最強的,與R7 2700X的差距在3%左右。

Intel i9-9900K完全評測

分解到各個世代來看,Intel內部互相的差距基本恆定。對比AMD的話,DX9 & DX10差距最大,R7 2700X相比i9-9900K的差距為7.7%;DX11下差距會拉近,為4.2%;DX12下,R7 2700X則會對i9-9900K反超2%

Intel i9-9900K完全評測

遊戲測試中歷來有個很大的爭議就是關於分辨率,所以這裡就直接拆開統計,主要是觀茶1080P下的性能差距。在1080P下i9-9900K相比i7-8700K會領先3%,相比R7 2700X會領先6.1%。

Intel i9-9900K完全評測

獨顯OpenGL基準測試,OpenGL部分以SPEC viewperf 12為基準測試,這個測試是針對顯卡的專業運算測試,差距與CPU單線程關聯度更高一些。

Intel i9-9900K完全評測

搭配獨顯測試小節:

從測試結果來看,i9-9900K確實會比其他CPU略強一點,但是遠不如CPU性能測試時候的差距來的大。

Intel i9-9900K完全評測

磁盤性能測試:

磁盤測試部分用的是CrystalDiskMark 5,1G的數據文件跑9次,這樣基本可以排除測試誤差。測試的SSD分別是535 480G和750 400G,都是掛從盤。簡單科普一下這個測試裡的概念,SATA接口和PCI-E通道都是可以從CPU或芯片組引出的(看CPU廠商怎麼設計)。這邊為了統一,測試的都是芯片組引出的SATA和CPU引出的PCI-E。

Intel i9-9900K完全評測

從測試結果上來看,i7-8086K在SATA SSD的測試中會略好於i7-8700K。

NVME的測試由於漏洞門補丁原因,i7-8086K會大幅落後於i7-8700K,這是正常現象,不必糾結。

Intel i9-9900K完全評測

平台功耗測試:

功耗上來看在待機、遊戲等場景下i9-9900K的功耗控製做的不錯,甚至會略低於i7-8700K。

在CPU滿載測試中,非AVX2模式下,i9-9900K的功耗提升很明顯,但是尚可接受,而ADIA 64 FPU測試下,i9-9900K的功耗出現了近乎暴走的狀態,集顯平台整機接近300W,也就是說單顆CPU功耗已經達到了250W左右,CPU很快會因為過熱進入降頻狀態。

究其原因,i9-9900K沒有做AVX OFFSET(AVX偏移),在調用AVX指令集滿載時依然保持4.7G的高頻率,而AVX2指令集的一大特性就是高頻下功耗會呈指數暴漲,導致CPU功耗近乎失控。

還是建議主板廠商應對i9-9900K設置較為合理的AVX OFFSET避免CPU過熱。在這裡也要提醒大家,如果使用i9-9900K經常滿載,或會長時間滿載的需求,一定要選擇有兩根CPU供電線的電源,避免單8PIN線材過熱燒毀。

Intel i9-9900K完全評測

搭配獨顯的話功耗差異就不會那麼明顯,在大部分場景下i9-9900K功耗會低於R7 2700X,但是FPU測試的綠條真心顯眼,甚至超過了十核的i9 7900X。

Intel i9-9900K完全評測

性能測試總結:

這次的測試對比組是i9 7900X、R7 2700X、i7-8700K、R5 2600X,都是與i7-8086K目前定位或價位較為接近的產品。

由於現在CPU的性能測試環境一直在動態變化(系統、bios、驅動),所以最為關聯的i7-8700K和R7 2700X進行了全新的測試。R5 2600X的測試時間在2018年4月,i9 7900X的測試時間在2017年8月。

需要注意的是由於i9 7900X測試的比較早,當時沒有受到Intel漏洞門的影響,所以在遊戲、磁盤等測試項目中i9 7900X的表現會偏高,按照其他產品的情況來看,遊戲測試預計會偏高1%,NVME磁盤測試則會有20%左右的差異。

AMD Ryzen在更新過BIOS和驅動之後發生了一些變化,之前B450首發測試中發現內存複製性能下降的問題已經修復,但是代價是CPU功耗上升和NVME磁盤性能下降,所以可以確認AMD最近1.0.0.4的微碼修正了一些Spectre漏洞。總體上,CPU性能基本不變(提升0.5%),NVMe性能下降5%。發布測試中R7 2700X烤機限流的問題也解決了,所以R7 2700X的功耗會修正,增加約15%。

就CPU的性能而言,綜合各類測試場景,i9-9900K的優勢相當明顯,相比上一代i7-8700K領先24%,相比AMD的八核R7 2700X領先17.2%,相比越級的i9 7900X領先6.8%。

就集顯的性能來說,i9-9900K與i7-8700K的差別不大,略好一些。

而搭配獨顯的部分,i9-9900K相對也會更強,相比i7-8700K領先1.5%,相比R7 2700X領先2.2%,相比i9 7900X領先3.6%。

功耗上來看,i9-9900K在日常使用中的功耗控制較好,但是FPU烤機測試呈現失控的狀態,總體上與R5 2600X的水平相當。

Intel i9-9900K完全評測

這裡放一下烤機時候的截圖,可以看到Intel應該是為ZEN 2留足餘地,將8核全核滿載頻率放在了破天荒的4.7G。

Intel i9-9900K完全評測

詳細的統計數據:

Intel i9-9900K完全評測

最後上一張橫向對比的表格供大家參考。性能部分僅對比與CPU有關的測試項目,並不包含遊戲性能測試的結果。由於中間換過顯卡,且內存頻率上也做了一定改變,所以這張表暫時只能供大致參考。表格中不含功耗測試的都是之前測試的結果(顯卡不同),僅提取出不受顯卡影響的測試結果。

Intel i9-9900K完全評測

簡單總結:

關於CPU性能:

就CPU性能來說,i9-9900K的提升還是全方位的,無論是對比上一代產品還是AMD的競品都有很大的提升,甚至越級打贏了i9 7900X,所以也很好理解為什麼Intel會把X299 CPU的產品線做了全面的翻新。

關於集顯性能:

i9-9900K的集顯沒有更新,所以也沒什麼變化。

關於搭配獨顯:

搭配獨顯的情況下,i9-9900K確實會有一定的提升,不過提升並不明顯,與i7-8700K沒有實質性的提升。

關於功耗:

由於CPU整體的功耗有所提升,如果是i9-9900K需要進行AVX滿載的應用,這顆CPU的功耗甚至會超過i9 7900X,建議使用前應對CPU進行AVX OFFSET設置。

關於超頻:

就目前蒐集的狀況來看,i9-9900K 5G開機的可能性還是比較大的,不過介於FPU烤機的失控問題,要完全意義上的5G日常,至少需要對AVX OFFSET做比較精細的設置。

總體來說,從i9-9900K自身來說,巨大的功耗(CPU改回釬焊/主板CPU供電8+4起)和極小的超頻潛力(全核5G過所有測試很困難),說明了雖然Intel一直在盡力改進,但是酷睿這個架構,已經逐步走到了頭。

如果Intel不盡快發布新架構的話,在新製程的適配、架構的改進潛力和頻率的提升空間上都會非常有限,那在與AMD的競爭中就難免會陷入面多加水水多加面的循環,如果可以把i9-9900K作為酷睿的收關產品倒也算是不錯的收尾(目前看來可能性不大)。

i9-9900K作為產品來說,與上一代產品和競品拉開很明顯的差距,同時又使高一級的平台全面更新產品(X299 8核以下產品全部砍掉),說明i9-9900K並非是什麼魚腩之輩。這主要也是針對明年預定上市的AMD ZEN2備足提前量。只是這次Intel相當沒有自信的採用假摔方式發布了官方測試(盡一切可能劣化R7 2700X),實在是令人費解。

 

發佈留言