14nm的終末之旅!Intel i9-11900K最深評測
從2015年發布第五代酷睿(Braodwell)算起,Intel的14nm已經走入了第6個年頭。在這6年中,14nm的命運是先揚後抑,隨著市場競爭格局的變化,台積電和三星的瘋狂投入使得Intel的壓力逐步增大。雖然Intel一直在對14nm進行深度挖掘,但是挖掘空間畢竟不如同時提升製程來的明顯。
隨著Intel逐步搞定10nm工藝,14nm也將逐步走入歷史。
今天就帶來末代14nm工藝的i9-11900K測試報告。
CPU規格介紹:
CPU規格上比較顯著的差異是之前幾代都是旗艦增加2個核心,這次改為減少2個,所以就會看到i9和i7同為8核16線程的現象。
頻率上Intel則繼續加深挖掘力度,Z590主板單核/全核頻率為5.3G/4.8G。
另一個比較顯著的變化是核顯有比較大幅度的提升。
CPU通道上也有比較明顯的升級,CPU引出的PCIe通道從PCIe 3.0升級為PCIe 4.0。通道數量也從單根16升級為16+4。這樣就大體與AMD現有CPU對等。
但是芯片組部分提升不夠明顯,依然是24條PCIe 3.0,與Z490相比提升較少,還好芯片組與CPU之間的DMI總線帶寬翻倍,從原來的PCIe 3.0 X4提升到PCIe 3.0 X8。
最後針對i9的K系列產品,Intel提供了更極限的ABT技術,主要是可以讓i9 CPU可以運行在雙核5.3G+六核5.1G的模式下,全核運行也會被拉到5.1G。不過相應的溫度牆會被設在100度,基本接近物理極限。
產品開箱介紹:
CPU本體其實沒太多可介紹的部分。
由於與10代共用LGA1200的插槽,整體外觀上與10代酷睿基本一致,也可以兼容於部分400系列主板。
由於這次測試的是散片,就沒有包裝可以介紹了。
PCB厚度看起來還是令人放心。
Z590規格變化介紹:
這次用到的測試主板是ROG M13H。由於時間比較緊張,這次就沒有進行主板拆解。
CPU底座依然是LGA1200,其實也可以支持10代的CPU,但是一般不會有人這麼幹。
Intel也終於補齊了CPU引出的M.2通道,在磁盤性能上拉近了不少。
測試平台介紹:
測試平台的詳細配置。這次CPU測試配置進行了較大幅度的調整。
主測試平台是ROG的M13H。
AMD的測試平台依然是ROG C8DH。主板BIOS已經更新為AMD解鎖L3帶寬的1.2.0.1微碼。
性能測試項目介紹:
本次測試起很多項目有了大幅調整,這邊大致來說一下。
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
-搭配獨顯測試:包含獨顯基準測試軟件、獨顯遊戲測試、獨顯OpenGL基準·磁盤性能測試:會分別測試SATA SSD與NVMe SSD。
- 功耗測試:在獨顯平台下進行功耗測量。
CPU基準性能,三款軟件更新為最新版CPU-Z 1.95、winRAR 6.0.0、7-zip 19.00 x64;新增Y-cruncher;移除夜神模擬器、奇點灰燼CPU測試。
CPU渲染性能,新增CineBench R23、V-RAY NEXT BENCHMARK 5.00.00。
3D基準測試物理性能,3DMARK中新增NIGHT CPU,移除ICE CPU、ICE Extreme CPU、CLOUD CPU、SKY CPU;移除Catzilla。
獨顯3D基準性能,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。
獨顯遊戲性能測試。
新增: CS: GO、F1 2019、戰爭機器5、看門狗軍團、塵埃5、刺客信條:英靈殿、荒野大鏢客2、殭屍世界大戰、德軍總部:新血脈、幽靈行動:斷點。
設置調整:中土世界:暗影魔多、幽靈行動:荒野、中土世界戰爭之影、刺客信條奧德賽、古墓麗影10、全境封鎖、殺出重圍:人類分裂、古墓麗影11、全境封鎖2。
移除:失落星球2、地鐵:最後的曙光、超級房車賽:起點2、全面戰爭羅馬2、神偷4、全面戰爭阿提拉、”蝙蝠俠:阿甘騎士”、彩虹六號:圍攻、”孤島驚魂:原始殺戮”、刺客信條起源、奇點灰燼、”全面戰爭戰鎚”、文明6、極限競速:地平線4、地鐵:逃離。
獨顯OpenGL基準,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。
磁盤性能,NVMe SSD將會更新,等待後續更新。
以下是詳細的測試數據。
CPU性能測試與分析:
系統帶寬測試,i9-11900K內存延遲表現其實沒什麼問題,與i9-10900K相比還能略低一點。
CPU理論性能測試,是用AIDA64的內置工具進行的。i9-11900K的理論性能提升相當明顯。
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。這個環節會牽涉到不同負載環境的測試,也是最接近日常使用環境的測試。由於i9-11900K的提升主要集中在單線程上,所以這個環節的測試結果還算不錯。
CPU渲染測試,測試的是CPU 的渲染能力。測試會統計單線程和多線程的測試結果,所以這個環節一般會最接近CPU 理論性能的綜合性能對比(單核全核接近各一半)。i9-11900K略弱於銳龍7 5800X。
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,對遊戲性能也會有少量的影響。由於3D MARK測試是一種對核心數量有一定限制的多核測試(類似國際象棋)。i9-11900K的表現依然略弱於銳龍7 5800X。
CPU性能測試部分對比小節:
CPU綜合統計這次比較好玩,所以在前面分單位都做了比較仔細的分析。
搭配獨顯測試:
3D基準測試,i9-11900K的表現尚可。
獨顯3D遊戲測試,下文中會詳細分析。
分解到各個世代來看,i9-11900K在DX11下表現略好,其他API中都比較一般,略弱於i9-10900K。
針對不同分辨率的測試,i9-11900K在不同分辨率下都只是與i9-10900K大致持平,比較一般。
讓我們更細緻的分項目來看,i9-11900K可以領先i9-10900K 5%以上的遊戲佔比不足一半,整體遊戲性能只能說一般般。
獨顯OpenGL基準測試,OpenGL部分以SPEC viewperf 12.1和LuxMark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的延遲和單線程性能關聯度更高一些。i9-11900K整體略好於i9-10900K一點,弱於AMD。
搭配獨顯測試小節:
從測試結果來看,Intel遊戲性能一直是最堅固的堡壘。i9-11900K的反攻失敗也就意味著遊戲性能上AMD將繼續維持領先。
開啟ABT超頻對比:
Intel急趕慢趕還是在發布前部署了ABT超頻功能。在前文中提到可以在犧牲溫度的前提下將全核提升到5.1G,目前在BIOS中依然需要手動開啟,所以列為單獨測試,不納入天梯圖對比。
目前來看ABT普遍被設計的比較保守,畢竟長時間維持在100度下還是很容易出現死機,基本CPU在達到100度之前就會被降頻到原本的設置下。提升主要源自CPU節能關閉後頻率維持在5.1G~5.3G帶來的響應優化。
從測試結果上看,ABT的提升屬於可見但極為有限。
內存分頻測試:
針對11代酷睿有個比較好玩的說法,就是Intel這代也開始做內存分頻。依據應該是AIDA64的頻率顯示,根據截圖來看3600及以下MEMORY BUS會顯示3600,頻率也會相應乘2。而3733開始MEMORY BUS和頻率又會恢復常規的顯示方式。
內存頻率從3200一直拉到4800,內存帶寬基本是呈線性增長,延遲則在波動。按照現在的說法分頻應該是存在的,但是測試中的表現比較奇怪,還有待進一步確認。
平台功耗測試:
功耗測試只做了搭配獨顯的平台測試,i9-11900K的滿載功耗會比表格中再大一點,但是華碩主闆對烤機限制比較大,所以如果主板調校更激進的情況下功耗會更大。
測試結論:
- 這次的測試對比組是i7-10700KF、i9-10900K、銳龍7 5800X、銳龍9 5900X,100%標杆調整為I5 10400F。
-CPU綜合性能,i9-11900K的綜合性能大致與銳龍7 5800X持平。由於單核性能提升幅度較大,所以綜合評判的話會略好於i9-10900K,領先約4%。相比相同核心的i7-10700KF提升還是比較明顯的,領先約22%。
-搭配獨顯3D性能,i9-11900K的遊戲性能與i9-10900K大致持平,與銳龍7 5800X還是落後一點。
-功耗(整機),i9-11900K的整體功耗其實挺嚇人的,全核測試時單CPU能跑到250W以上。不過AMD在解鎖L3緩存帶寬後待機功耗也大幅上升,所以考慮整體的應用場景,AMD的能耗比優勢被縮小了很多。
單線程與多線程:
單線程:i9-11900K的單線程性能看上去是頗有些一枝獨秀,主要是依靠架構的IPC提升和較高且更穩定的單核睿頻來實現,相比i9-10900K領先約24%,相比i7-10700KF領先約30%。AMD這邊則被甩開了一點,i9-11900K相比銳龍7 5800X領先約9.6%。
多線程:i9-11900K的多線程性能由於全核頻率還是有所製約,大致與銳龍7 5800X相當,顯得較為乏善可陳。相比i9-10900K落後約7%,相比i7-10700KF領先約21%。
詳細的統計數據:
最後上一張CPU天梯圖供大家參考。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2017年開始,系統、驅動、BIOS對CPU性能的影響非常巨大,所以這張表僅供指向性的參考。天梯圖中由於顯卡變更,所以功耗部分會出現暫缺的情況。
簡單總結:
關於CPU性能:
CPU性能上,i9-11900K還是不夠令人滿意的,整體性能也就是將將打平銳龍7 5800X。唯一可以值得一說的就是Intel在頻率控制方面又有了一些進步,多核和單核的加速頻率顯得更加穩定。
關於搭配獨顯:
遊戲性能上,i9-11900K也未能對AMD做出實質性的反擊,遊戲性能只是大致與i9-10900K持平。
關於功耗:
功耗上,i9-11900K也不夠令人滿意,如果主板廠商不作更多限制的話,功耗會很感人。
簡單總結一下,i9-11900K作為14nm的收官之作,應該來說是遺憾多過收穫的。在付出相當大的功耗代價之後,只是可以打平AMD同等核心的銳龍7 5800X,對銳龍9系列已經是望之興嘆了。
當然相比於當年的AMD,現在的Intel其實並沒有落後的那麼可怕。還是有理由相信Intel依然有重新回到競爭格局中的可能,12代酷睿顯然會是很關鍵的節點。
雖然從一些方面去看i9-11900K確實做了很多努力最大化某些方面的性能,但是也恰恰說明Intel走進了當年14nm初期時代AMD所遇到的困境。在14nm發布的年代我們見證了AMD的瘋狂,把八個核心超到了5G,在14nm即將終結之時我們又在見證Intel的瘋狂,把八個核心超到5G。
在14nm的初代我們見證了Intel堆料核顯,在14nm的末代我們又在見證Intel堆料核顯。
歷史總是如此相似,猶如輪迴。