14nm工藝的巔峯!十代酷睿i9-10900K首發評測:十年來Intel最成功的處理器
一、前言:14nm的巔峯!Intel主流平台迎來10核心
曾經有一段時間筆者也難以理解為什麼早在2年前筆記本端的i3-8121U處理器就用上了10nm製程工藝,而桌面上最新十代酷睿還在堅持使用14nm。
其實,新的製程工藝是一把雙刃劍。一般來説,在構架變化不大的情況下,升級製程工藝之後,處理器由於核心面積變得更小,會出現積熱問題;另外由於晶體管密度過高,晶體管的柵長過短,會導致就是漏電率大大提升。這2個因素就決定了初代10nm產品無法上高頻,只能通過後期的不斷打磨來進行改善。
比如第一代14nm處理器i7-5775C,頻率只能達到3.7GHz,幾乎沒有超頻能力並且温度感人,是有史以來存在感最低的一代酷睿處理器。很顯然Intel不希望歷史重演,才堅持使用已經十分成熟的14nm 製程工藝來打造我們手上的這款頂級的i9-10900K處理器。
得益於成熟的14nm製程工藝,i9-10900K處理器的睿頻可以達到5.1GHz,全核頻率也有4.8GHz。而在睿頻Max 3.0、TVB智能加速技術的協同下,它的睿頻能上到5.3GHz,全核頻率也提升到了4.9GHz。
頻率提升的同時,核心規模也從9代酷睿最高的8核心16線程、16MB三級升提升到了10核20線程、20MB三級緩存。
在開啓睿頻加速 Max 3.0技術之後,它會自動找出i9-10900K十個核心裏面2個體質最好的核心並讓其加速到5.3GHz,全核頻率也來到了4.9GHz。
目前所有的十代i7/i9處理器都支持睿頻加速 Max 3.0技術,而且整個技術在Z490主板的BIOS中默認就是開啓的。可能CPU-Z會顯示i9-10900K依舊是5.1GHz,但不必在意,因為實際上是可以達到5.3GHz的。
3、Thermal Velocity Boost技術
光有睿頻加速 Max 3.0技術顯然還不夠,想要處理器能夠穩定的在低負載時運行在最高睿頻下,還需要有Intel TVB技術的支持才行。
Thermal Velocity Boost技術能根據處理器在最高極限温度之下運行時間的長短、睿頻加速功耗限制是否還有剩餘,在單核心、多核心睿頻加速的基礎之上,適時、自動地繼續提升單個核心的頻率,具體提頻幅度、時間取決於工作負載、處理器規格、散熱條件。
TVB技術絕非擺設,大家可以參考下文中i9-10900K的單核性能的提升,就能對這個技術有更好的理解。
4、英特爾Wi-Fi 6 AX201
此前筆記本平台的Ice Lake-U處理器已經先一步集成了Intel Wi-Fi 6 AX201芯片,現在桌面版的十代酷睿處理器也開始支持了。
二、外觀:LGA1200新接口 防呆口位置變了
打開磁吸上蓋,可以看到2顆處理器放在有一個半透明的盒子中。
終於不再是QS版,2顆處理器都是零售版。
在外觀上也有一些變化,LGA115X處理器防呆口原來是在基板的上面,十代酷睿處理器在換成LGA1200之後,把防呆口也移到了下方。也就是説LGA1200接口的處理器是無法放進LGA115X主板中。
酷睿i5-10600K採用6核12線程,這也是酷睿i5系列第一款支持超線程技術,主頻為4.1GHz,最高睿頻4.8GHz,全核頻率能夠達到4.5GHz,擁有 12 MB三級緩存。
酷睿i9-10900K的背面,看起來與i5-10600K差不多,不過中間的電容排放不同。
三、測試平台:全套頂級配置助陣
由於時間關係,今天先行奉上i9-10900K的評測,i5-10600K的明天和大家見面。
ROG MAXIMUS XII EXTREME主板採用16 0相供電設計,也就是完全沒有核顯供電,16相供電全部是供給10個CPU核心。
希捷酷玩520 1TB PCIe 4.0 SSD,採用的是羣聯電子Phison PS5016 -E16主控,內置1GB DDR4緩存,最高讀取速度可以達到5000MB/s。寫入壽命也非常的驚人,500GB達到了900TBW、1TB型號則為1800TBW,2TB更是高達3600TBW,可以媲美同容量的MLC產品。
鑫谷崑崙KL-1080W電源,用了全模組設計,定製級銀色模組線。電源通過了80PLUS鉑金認證,50%典型負載下轉換效率高達94%,支持單路12V 90A輸出,也就是單路就有1080W的穩定輸出功率。
華碩玩家國度PG27UQ ROG 27英寸IPS電競顯示器。
4K UHD分辨率、4ms響應時間、144Hz刷新率、G-Sync 技術、IPS 量子點面板、10bit色彩、DisPlay HDR1000認證。
任何一款顯示器只要支持以上任何一種特性,都可以稱之為高端顯示器,華碩 PG27UQ ROG擁有以上全部的特性,堪稱目前最為頂級的電競顯示器。
四、理論性能測試:打破了所有的單核性能記錄
1、CPU-Z
i9-10900K的614分是目前為止CPU-Z的最高單核成績。至於多核性能,i9-10900K比i9-9900KS強了22%,和鋭龍9 3900X之間的差距約為10%。
2、wPrime
單線程測試中,i9-10900K成績為27.7秒,這也是wPrime 32M單線程測試的最好成績。
在多線程測試中,i9-10900K比i9-9900KS強20%左右,與鋭龍9 3900X之間的差距約為17%。
3、7-zip
i9-10900K在7-zip中的單核成績為8303,同樣也是迄今為止最好的單核成績。
至於多線程性能,i9-10900K比i9-9900KS強了18%左右,當然比起12核的鋭龍9 3900X還是差了20%左右。
4、CineBench R15
在單核性能方面,i9-10900K依然是迄今為止最強的處理器。
至於多線程性能,i9-10900K比i9-9900KS快了21%。
5、CineBench R20
在CineBench R20測試中,i9-10900K比i9-9900KS多了28分,領先幅度接近6%。
到了多線程測試,i9-10900K比i9-9900KS高了1164分,領先幅度為22%。
6、POV-Ray
在POV-Ray中,i9-10900K的單核分數為543PPS,依舊是到目前為止POV-Ray最好的單核成績。
在多線程方面,i9-10900K比i9-9900KS剛好多了近1000分,領先幅度為21%。比起3年前的i7-7700K差不多擁有3倍的性能。
7、X265 FHD Benchmark
8、3DMark
在3DMark測試中,i9-10900K的物理分數第一次超越了鋭龍9 3900X。不過要注意的是,3DMark對10核以上的處理器支持並不好。
9、FritzChess Benchmark
FritzChess Benchmark最多隻能支持16個線程,因此i9-10900K與鋭龍9 3900X並未發揮全部性能。不過即便如此,i9-10900K的性能依然是最強的。
i9-10900K跑出的分數為47168,換算成幀率則是284FPS。
以上8款處理器的遊戲成績我們在本月重新進行了測試。隨着時代的發展,現在的遊戲開始開始傾向於需求多核,曾經的王者i7-7700K僅僅只比i5-9400F強了1%,與i9-9900KS之間卻有着11%的差距。
再來説i9-10900K,它在我們測試的所有遊戲中都擁有最高的幀率表現,有點讓人驚訝!比起 i9-9900KS強了2%左右。
不過後面的測試才是真正的高潮!
六、超頻測試:1.23V就能過全核心5.2GHz烤機測試
此前網絡上傳出了許多有i9-10900K相關的測試報告,不知真假,最典型的就是這款處理器功耗極高,温度極難控制。
我們拿到這款處理器的時候也收到了一些傳言的影響,感覺14nm堆到10核並且保持如此之高的頻率已經是很難的了,因而對它的超頻能力本來沒有過多的期待,結果卻出乎意料。
我們所使用的是玩家風暴船長360EX水冷散熱器,硅脂是利民TF8,測試時室温為28度。
1、默頻功耗與温度測試
我們首先使用AIDA64 FPU在默頻下對i9-10900K進行烤機測試。
經過多次測試,在不超內存與緩存的情況下,i9-10900K只需要1.225V的電壓就能通過AIDA64 FPU烤機測試。
我們進行了在使用AIDA64 FPU進行烤機時,處理器的最高温度為90度,運行功耗穩定在282W。
3、核心5.2GHz 內存雙通道3600MHz
下面我們在核心超到5.2GHz基礎之上,再將內存超頻到3600MHz,使用的內存為芝奇幻光戟F4-3200 C14D 8GBx2套裝。
核心頻率5.2GHz,緩存頻率5.0GHz,芝奇幻光戟F4-3200 C14D 8GBx2也穩定到了4500MHz CL18。
只是代價有點大,CPU需要1.294V、內存需要1.45V,“CPU VCCIO Voltage”和“CPU System Agent Voltage”需要提升到1.2V。
超頻到5.2GHz之後,CPU-Z單核性能達到了630,多核分數為7753。最高運行功耗216W,最高温度79度。
2、wPrime
5.2GHz的 i9-10900K單線程分數為225cb,多線程成績則為2757cb。最高運行功耗276瓦,最高温度89度。
4、CineBench R20
超頻到5.2GHz之後,X265 FHD Benchmark的成績達到了85.3FPS,最高運行功耗257瓦,最高温度87度。
6、7-zip
5.2GHz的i9-10900K成績為37789千步,最高運行功耗257瓦,最高温度87度。
小結:在大多數測試中,i9-10900K處理器的最高功耗保持在260瓦左右,温度不超過88度。而超頻之後單核性能幾乎沒有變化,多核性能大概有5%的提升。
八、超頻遊戲性能測試:頂級非公RTX 2080 Ti成為瓶頸
1、刺客信條:奧德賽
在《刺客信條:奧德賽》中,超頻之後的i9-10900K幀率達到了95FPS,比默頻提升了5幀。
2、古墓麗影:暗影
3、孤島驚魂5
《孤島驚魂5》是一塊非常消耗處理器性能的遊戲,在超頻後,遊戲的幀率提升了剛好10FPS。
4、絕地求生
雖然RTX 2080 Ti顯卡再次成為瓶頸,但是超頻之後幀率還是提升了8FPS。
5、奇點灰燼
從這張圖可以看出,CPU能夠跑出100.2FPS,實際是99.5FPS。也就是説,此時CPU成為了瓶頸,再強的顯卡與之搭配最多也就能跑100FPS。
現在應該能夠明白,想要發揮i9-10900K的潛力,至少要一張性能比RTX 2080 Ti 強50%的顯卡才行,下一代的RTX 3080 Ti也許可以做到。
從運行《坦克世界》時的GPU截圖可以看出,在絕大多數時間,GPU的佔用率以及功耗都處於峯值狀態,也就説此時顯卡是瓶頸所在。
作為一款非常需求處理器性能的網絡競技遊戲,在1080P分辨率下竟然讓頂級非公版的RTX 2080 Ti成為系統性能瓶頸。
在出生地的幀率達到了503FPS,這還不是遊戲的最高幀率。
超頻後的i9-10900K處理器第一次讓我們看到RTX 2080 Ti居然在1080P分辨率下成為遊戲性能的瓶頸所在。即便如此,超頻到5.2GHz的i9-10900K依然提升了4%的遊戲性能。
九、總結:十年來Intel最成功處理器
Core i9-10900K是這幾年來給筆者帶來最多感觸的Intel處理器。
相比AMD從Zen1到Zen 、Zen2的一路順風順水,Intel的每次發佈新一代酷睿處理器都要揹負着“擠牙膏”的罵名,4月30日發佈的第十代酷睿處理器同樣也一開始並沒有被多數玩家看好!
不過Intel畢竟不是吃素的,正如同GPU領域NVIDIA的12nm圖靈顯卡能夠匹敵對手的7nm RDNA構架一樣,14nm製程工藝在Intel的不斷打磨和改進之下,可以説已經到了登峯造極的地步!
在新一代14nm 製程工藝加持之下,i9-10900K竟然能在1.22V全核5.2GHz的電壓下通過AIDA64 FPU烤機測試。此前被玩家稱為大雕的i9-9900KS都無法通過5.2GHz的烤機測試,不要忘了i9-10900K還多了2個核心。
更加令人不可思議的是,10核心的i9-10900K在5.2GHz烤機時温度只有90度!前代的8核i9-9900K只需要超頻到5GHz就能輕易烤機破115度。
i9-10900K性能表現同樣也令人驚訝!
由於多2個核心的原因,i9-10900K的理論性能比i9-9900KS強了19%很容易理解,不過它卻在全核頻率低了100MHz的情況下游戲性能反而還提升了2%。我們猜測20M三級緩存帶來了部分的幀率提升,另外的就是10核心處理器對於遊戲而言也有一些幫助。
真正炸裂的是i9-10900K超頻之後的幀率表現!
在將核心超頻到5.2GHz、緩存超頻到5.0GHz、內存超頻到4500MHz之後,不可思議的事情出現了!RTX 2080 Ti居然在1080P分辨率下成為遊戲性能的瓶頸所在,幾乎在所有的遊戲測試項目,RTX 2080 Ti都處於功耗與佔用率雙滿載的狀態。
從這個方面來説,超頻之後的i9-10900K已經達到了遊戲性能的天花板,想要發揮它的全部實力,可能需要下一代的RTX 3080 Ti才行!
自從2011年代號為Sandy Bridge的第二代智能酷睿處理器發佈之後,還從來沒有哪一代酷睿能像i9-10900K這樣在不提升製程工藝的情況下將功耗、温度以及性能提升到另一個度。從這個角度來説,i9-10900K算是十年來Intel最成功的處理器。
最後説説一下價格,i9-10900K的國行售價為4299元,與上代的i9-9900KS持平,可算是Intel近年來少有的良心處理器。