2018年10月23日 星期二

決戰八核 Intel Core i9-9900K 處理器測試報告 效能無疑只問價格


時隔一年 Intel 火速推出第 9 代桌上型處理器,同樣的 14nm++ 製程與 Coffee Lake 架構,核心數更一舉推至「八核心」,主流桌上型的頂點;首波推出 Core i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K 三款超頻處理器。

終於 Intel 以同核心正面對決 AMD 發起的多核之爭,在同核、高時脈的加持下,Intel 的勝出是可預期,但最終核心數、性能與價格的三角關係,誰才能獲得玩家的青睞呢!

+2 再 +2 核心 9 代處理器 八核心正面對決

還記得前年 10 月,Intel 旋即推出第 8 代 Coffee Lake 處理器,當時憑著 6 核心與 Ryzen 力扛,怎知 AMD 亦接著推出 2 代 Ryzen 批敵,讓 Intel 不得不認真點應戰。

既然同價位下,AMD 以核心數為優勢取得更好的性能,那 Intel 這次就以同核心來比較(別問價格),讓主流桌上型平台,有著首款 Core i9 處理器。

算上這一代,Intel 已經在 14nm 製程經歷了 5 代處理器產品,從早夭的 5th Broadwell 現身,之後迅速換上 6th Skylake 接著 7th Kaby Lake,而後則是六核心的 8 代 Coffee Lake,接著則是八核心的 9 代 Coffee Lake R,同樣以經過歷代優化的 14nm++ 製程,讓玩家有著更好的性能、功耗與超頻表現。


↑ 第 9 代八核心處理器 Die Shot,左手邊藍色區域為 iGPU 區域,而中間的則是 8 核心(黃色),最右手邊則是 System Agent 與 Memory Interface。

Intel 第 9 代首推 3 款 K 系列的超頻處理器,有著 Core i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K。三款皆有著不同的核心數、多執行緒、快取與時脈的規格。

Core i9-9900K 有著 8 核心 16 執行緒與 16 MB 快取,以及最高 5.0 GHz 的 Turbo 時脈;而 Core i7-9700K 則是 8 核心 8 執行緒與 12 MB 快取,最高 4.9 GHz 的 Turbo 時脈;至於 i5-9600K 則有點像是 i5-8600K 的時脈更新版,一樣 6 核心 6 執行緒與 9 MB 快取,時脈則提升到 Turbo 4.6 Ghz。

簡單來說,具備 8 核心的僅只有 i9-9900K 與 i7-9700K 兩款處理器,而前者 i9-9900K 具備 Hyper-Threading 超執行緒,因此有 8C16T 的配置;至於後者 i7-9700K 則是不支持超執行緒,因此僅 8C8T 的配置。

因此本篇測試,除了 i9-9900K 之外亦透過 BIOS 關閉超執行緒的方式,模擬 i7-9700K 的性能。


↑ Intel 第 9 代 Core i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K 處理器規格表。


↑ 第 9 代處理器晶圓。

9 代專板 Z390 並相容既有 300 系列主板

這次第 9 代處理器,除了有全新 Z390 主板搭配之外,更相容了既有 300 系列主機板,這包含了既有 Z370、H370 與 B360 等板子,但因為是超頻處理器,換句話說既有僅 Z370 用戶可直接升級與超頻,若裝在非 Z 主機板則無法超頻。

Z390 晶片組其 I/O、SATA、PCIe 規格與 Z370 無異,最大不同在於 Z390 具備原生 6 組「USB 3.1 Gen 2」連接埠,以及整合「CNVi 2T2R 802.11ac Wi-Fi Wave 2」的控制功能,換句話說新款 Z390 主機板,若提供 Wi-Fi 功能,則是目前整合式具備 1733 Mbps 傳輸率的無線網卡。

簡單來說,第 9 代處理器除了核心數、快取與時脈不同,其餘功能與上一代相似;而主機板 Z390 主要規格也無差異。但是,各家主機板廠商,針對第 9 代處理器除了提升 VRM 供電相數,更採用 8+4 pin 或 8+8 pin 的供電配置,因此在超頻性能上 Z390 會有更好的表現。

另一方面,則是針對記憶體再優化,新的 Z390 板子可有著更高的記憶體超頻時脈。總而言之,若各位是既有 Z370 高階板子的用戶,可直接升級 9 代 i9-9900K 超頻沒太大問題,但若是非高階 Z370 則建議搭配 i7-9700K,或直上 Z390 更簡單。


↑ Intel Z390 晶片組。


↑ Intel Z390 架構圖。

Intel Core i9-9900K 尊榮多邊球體包裝

這波 Intel 似乎悟道「信仰」兩字,針對最高階的 Core i9-9900K 處理器,有著多邊透明球體的包裝,雖然特別但若與 Ryzen Threadripper 的包裝相比,還是有著進步空間;而球體內部,則是同樣有著紙盒包裝;只可惜,不像 Ryzen 7 2700X 自帶信仰風扇,9 代三顆 K 系列處理器,皆是無風扇包裝。


↑ i9、i7 與 i5 產品外盒。


↑ i9-9900K 尊榮多邊球體包裝。

媒體版本,Intel 提供了加大紙盒包裝的 Core i9-9900K,黑盒上印著 9th Gen Core i9 Unlocked 字樣。

內部則有 Performance Unleashed,以及 6 邊彩盒包裝著,掀開內部則是測試用的 Core i9-9900K 處理器。


↑ 媒體測試版 Core i9-9900K。


↑ 內包裝。


↑ Intel Core i9-9900K。

Intel Core i9-9900K 處理器同樣是 Confidential 的測試版本,散熱蓋上只印著 QQPP 3.60GHz,背部的接點與上一代如出一轍。

本次比較的 Ryzen 7 2700X、i7-8700K 與 i9-9900K 一字排開,可見 i9-9900K 的散熱蓋與 i7-8700K 有著差異。

而且這代 i9-9900K 的處理器基版厚度回歸,不像 i7-8700K 那麼的纖薄。


↑ Intel Core i9-9900K 測試處理器。


↑ 處理器背面金手指。


↑ 此次比較的處理器(左起) Ryzne 2700X、i7-8700K 與 i9-9900K。


↑ 左 i7-8700K 與右 i9-9900K 基板厚度比較。

9 代 3 顆全上釺焊散熱界面材料(STIM)

這一代上至 8 核心 5.0 GHz 的雙核超頻時脈,為了讓玩家獲得更好的性能,第 9 代的三顆 K 系列處理器:i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K,皆換上「釺焊散熱界面材料(STIM)」,藉此讓 CPU 在全核心超頻下,可有更好的溫度抑制獲得更高的多核效能。

簡單來說,由於裸晶片相當脆落,為了讓散熱器施加壓力,因此在裸晶上蓋上金屬散熱蓋(IHS);而 HIS 與裸晶間的介質,Intel 以往都是採用散熱膏,但相對的 CPU熱就更難傳遞出去,因此這代採用釺焊散熱界面材料,讓裸晶與 IHS 之間有更好的熱傳導的能力。


↑ 釺焊散熱界面材料(STIM)。

Intel Core i9-9900K 效能測試 / 多核大戰 八核對決

此次測試規劃,有著主角「Intel Core i9-9900K」以及勁敵 AMD Ryzen 7 2700X,頂尖八核對決的戲碼,接著是將 i9-9900K 關閉超執行緒模擬 i7-9700K 的測試,在來就是上代 i7-8700K 的比較。

但即便 i9-9900K 關閉執行緒成為 8C8T 的處理器,但其內部的 L3 快取、Turbo 時脈,都還是比 i7-9700K 高一些,因此測試出來的 i9-9900K 8C8T 分數,會高於實際的 i7-9700K 性能,這點還請各位注意。

測試平台如下表所示,CPU 通過主機板開啟 X.M.P. 與性能提升,散熱器則使用 Cooler Master Masterliquid Pro 280,記憶體啟動 X.M.P. DDR4 3200MHz,搭配 NVIDIA RTX 2080 Ti 顯示卡進行測試。


↑ 測試處理器規格、價格比較。

功耗方面測試(以整台電腦功耗量測),Intel 待機時相對僅 55W 功耗,相較 R7 2700X 就維持在 89W 左右;AIDA64 燒機測試下,i9-9900K 整平台功耗 215W,比起 R7 2700X 的 237W 在低一些;而 Prime95 的壓力測試,i9-9900K 與 R7 2700X 功耗相當 253-256W。

遊戲方面,由於這次搭配 RTX 2080 Ti,因此遊戲測試時功耗較高,但 R7 2700X 功耗最高來到 421W,而 i9-9900K 則在 383W 左右。


↑ 功耗測試。

Intel Core i9-9900K All Core 5.0 GHz 沒煩惱!5GHz 以上?各憑本事

這代 i9-9900K 在同架構下,以 14nm++ 優化製程並換上釺焊散熱界面材料(STIM),讓處理器在溫度表現上更出色,因此這代全核 5.0 GHz 超頻更不在話下,僅需調整倍頻 50、Auto 電壓,即可輕鬆達成。

超頻設定:倍頻 50、XMP II、DDR4-3600,在預設 Auto 電壓下測試。運行 Cinebench R15 測試,CPU 溫度最高來到 92°C,而 CPU 分數提升到 2166 cb,單核心亦有著 219 cb。

若使用 AIDA64 來進行壓力測試,CPU 溫度最高會來到 99°C,而且會有自動降頻的狀況。


↑ All Core 5GHz Cinebench R15 CPU 2166 cb。


↑ All Core 5GHz AIDA64 壓力測試。

因此建議玩家超頻時,將 AVX Offset 至少設為 2,讓運行高負載程式時,可自動降低全核時脈,達到超頻又穩定的目的;又或者設定為 3 核 Turbo 5.0 GHz、3 核以上 Turbo 4.8 GHz 的方式,讓處理器獲得更好的性能,以及相對穩定的電腦使用體驗。

若想挑戰 5.1 GHz、5.2 GHz 超頻就要看各位處理器的體質了,筆者手上這顆全核 5.1 GHz、1.35V 可開機,但跑不過 Cinebench R15 測試,系統也相對的較不穩定,因此 5GHz+ 以上就各憑運氣與本事了。

以下提供 i9-9900K 全核超頻 5GHz、AVX Offset 2 設定下,超頻性能與 Auto Turbo 的總表,實際全核 5GHz 的性能與 Auto(2 核 5GHz、全核 4.8GHz)相比,性能並無大幅度的提升,換句話說這代預設 Auto 時脈下亦有相當好的性能。


↑ 超頻比較表。

總結

由此可證,當時第 8 代 i7-8700K 時 Intel 還未認真,這次 9 代 i9-9900K 一舉反攻,Intel 不是擠不出來只是要不要用力擠而已!

性能方面,這代 i9-9900K 毋庸置疑,榮登桌上型 8 核心最強之寶座。Intel 以一大核設計的 8 核心,比起 AMD 的小核戰術,在單核性能、DRAM、I/O 上有著優勢;另一方面,幾經優化的 14nm++ 製程,更讓處理器有著相對高的時脈,打的 R7 2700X 毫無還手之力。

遊戲面,i9-9900K 領先 R7 2700X 約 10-15%,普遍遊戲用不滿多核心,還是偏愛單核強、時脈高的處理器。

做為遊戲直播機,這代 8 核相較上代 6 核更能帶給玩家,遊戲、直播皆順暢的使用體驗。

另一方面「影音轉檔」 i9-9900K 在 X264 編碼性能領先約 12%,但若是 X265 影音編碼具有硬體指令加成則有著 46% 的性能領先,因此若各位常剪輯 X265 的影片,那 i9-9900K 有著相對的優勢。


↑ 這次是 8C 對 8C 的正面對決。

但是!這場 8 核戰役毫無疑問是 i9-9900K 勝出,但若以市場定位、價格來看,i9-9900K 並非與 R7 2700X 是同定位的產品。R7 2700X 上市之際定價 $329 鎂,而 i9-9900K 定價則是 $488 鎂。

換句話說 i9-9900K於性能上領先了 R7 2700X 約 10%(比較 Cinebench R15 成績),但價格卻足足提升了 48%。Intel 贏回了面子,但在性價比之上 AMD 還是有著相當大的優勢。

Intel 一路從 4 核、6 核之後到了 8 核心,終於在同核心較勁下扳回一成,但相對的也反應在處理器價位上;AMD 的「同價位,比你更多核心、更便宜」策略還是相當成功,就看未來如何提升處理器時脈,再跟 Intel 同核較勁。

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