首发深度评测:架构升级效果斐然!第十一代酷睿性能起飞

2021年3月31日 15 : 39       电脑报原创

Intel酷睿i9 11900K & 酷睿i5 11600K首发深度评测

Intel的第十代酷睿已经在市场中征战了近一年,其凭借极高的工作频率和极低的内存延迟在游戏应用中拥有极为优秀的表现,得到了发烧级游戏玩家的广泛认可。不过,面对竞争对手新一代处理器的挑战,Intel也没有松懈,继去年推出第十一代酷睿移动版之后,于今年3月16日正式发布了代号Rocket Lake-S(火箭湖)的第十一代酷睿台式机处理器进行还击。作为14nm工艺收官之作,火箭湖是否能重返性能巅峰,这就要看新一代的Cypress Cove微架构到底有多强悍了。

Cypress Cove新架构加持,第十一代酷睿IPC暴增!

在工作频率方面,Intel酷睿处理器向来是领军者,即便是使用经典的14nm工艺,Intel也能让代号Comet Lake-S的第十代酷睿将最高睿频做到5.3 GHz,拥有当时顶尖的单核性能,因此在游戏中的性能表现相当优秀。不过,要让同为14nm工艺的第十一代酷睿在单核性能方面做到百尺竿头更进一步,就不能再简单地通过提升频率来实现,必须要考虑制造工艺带来的功耗天花板,因此在架构方面进行优化和升级就是势在必行的了。

根据Intel的说法,第十一代酷睿采用了新一代的Cypress Cove架构,在IPC方面相对于上一代酷睿最多提升了19%。我们注意到,从频率规格来看,第十一代酷睿中的旗舰Intel酷睿i9 11900K在TVB加持下的最高睿频和Intel酷睿i9 10900K一样都是5.3 GHz,所以这个IPC的19%优势可以认为就是架构升级带来的效果。

此外,第十一代酷睿内置的GPU这次也得到了巨大的升级,采用了锐炬Xe架构,性能提升幅度最高可达50%之多。从具体型号来看,目前的第十一代酷睿中集成的显示单元包括UHD 750和UHD 730,分别集成了32和24个CU,相比UHD 600系列提升明显。同时,Intel引以为傲的Deep Learning Boost功能也得到了升级,可以通过新的VNNI指令集在各种AI应用环境中获得更加高效的表现。

除了前面提到的IPC、核显与AI加速升级之外,第十一代酷睿还带来了以下的重要提升:首先,处理器内置了最多20条直出的PCIe 4.0通道,这就意味着用户可以在使用一块PCIe 4.0×16独显的同时再使用一块PCIe 4.0×4的固态硬盘,当然,也可以支持(×8×8)+(×4)、(×8)+(×4×4×4)等模式,具体支持哪些模式则要看主板的设计而定。其次,第十一代酷睿默认最高可支持DDR4 3200内存,还提供了Gear1(对应内存控制器与内存频率同步的模式)和Gear2(对应内存二分频模式)两种模式,且支持更宽的时序参数调节,如此一来第十一代酷睿在高频内存支持方面也会有更大的进步。再次,第十一代酷睿配备了增强的多媒体功能,包括10bit AV1和12bit HEVC硬件解码、E2E压缩等等,还具备增强的显示输出,内建HDMI 2.0,支持HBR3。

第十一代酷睿全军亮相,未锁频K系列备受关注

简单来说,第十一代酷睿与第十代酷睿的产品型号基本一一对应,其中也包含了带K的未锁频带核显版、带KF的未锁频无核显版、带T的低功耗版以及其他无后缀带核显版。TDP方面,未锁频版统一为125W,F版和无后缀版统一为65W、低功耗版统一为35W。不过值得注意的是,采用Cypress Cove架构的只包括第十一代Intel酷睿i9/i7/i5,而新版的酷睿i3、奔腾都还是采用了第十代酷睿的架构,这一点从产品型号和内置核显就能看出来,型号为11XXX而且采用UHD 750/730的是新架构,型号为10XXX或采用UHD 630/610的是上代架构。

超频玩家最关心的K/KF系列方面,最高的Intel酷睿i9 11900K/KF在TVB技术的支持下,单核睿频最高可达5.3 GHz,默频3.5 GHz(相对十代降低200 MHz),不过核心数量从十代的10个减少到了8个。Intel酷睿i7 11700K/KF最高睿频为5.0 GHz,默频3.6 GHz,相比十代分别降低100 MHz和200 MHz。Intel酷睿i5 11600K/KF最高睿频4.9 GHz,默频3.9 GHz,相比十代分别提升100 MHz和降低200 MHz。

这里要特别介绍一下第十一代酷睿在超频方面的改进。首先,Intel在H570和B560主板上开放了内存超频功能,而上代的H470和B460是不支持内存超频的,这就能让更多主流用户能轻松享受高频内存带来的流畅体验。其次,第十一代酷睿内置的内存控制器现在可以支持Gear2(二分频)模式与更宽的时序设置,如此一来第十一代酷睿就能更好的支持超高频内存,从而获得极高的内存带宽。再次,增加了对AVX2与AVX512 offset与Voltage Guard-Band Override的支持,同时也提供了AVX开关选项,超频玩家可以更灵活地细调压榨处理器性能极限。

可以看到,Intel官方的XTU超频软件已经可以针对Z590/H570/B560进行内存超频,通过丰富的内存设置选项来挖掘内存的性能极限。

我们知道,Intel的Turbo Boost系列技术可以在一定时间内让酷睿处理器达到更高的工作频率,从而获得更高的性能,但是也只能最多让两个核心达到5.2 GHz这样的频率。为此Intel从第十代酷睿i9开始引入了TVB技术,将这个上限再度提升了100 MHz。第十一代酷睿则在全核心频率加速方面加入了全新的Adaptive Boost Technology(ABT)技术,可以让第十一代酷睿i9全核心频率直冲5.1 GHz!从图中可以看到,在之前的TVB技术支持下,处理器频率最多达到全核心4.8 GHz,而ABT的出现,可以说是再次大幅提升了第十一代酷睿i9的多核心性能。值得注意的是,ABT只会给第十一代酷睿i9 K/KF系列装备,而且在使用中会根据供电与散热的情况自动调整,因此玩家需要注意搭配合适的电源和散热器使用。

第十一代酷睿配备全新设计的Xe显示单元,相对上代产品最多提升50%性能;再次,第十一代酷睿带来了新的超频功能,方便发烧级玩家挖掘处理器性能极限,同时也在H570/B560这样的主流主板上开放了内存超频功能,让更多主流玩家可以享受到Intel处理器带来的超低内存延迟和超顺滑的性能体验。

接下来就一起来看看Intel评测套装中的第十一代酷睿实物吧。

Intel官方送测套装赏析

第十一代酷睿评测套装的包装打开类似一个展示台,“为游戏而设计”的牌子可以通过磁吸固定在展示台背后充当背景。展示台上包括了一颗Intel酷睿i9 11900K和一颗Intel酷睿i5 11600K,全新设计的“CORE”字样特别抢眼。

Inte酷睿i9 11900K依然采用了LGA 1200接口,因此从正面来看与第十代酷睿没有什么区别。从顶盖上的标注可以看到,它的默认频率为3.5 GHz,编号为SRKND。

Intel酷睿i5 11600K的默认频率为3.9 GHz,编号为SRKNU。

从左到右依次是Intel酷睿i9 11900K、Intel酷睿i5 11600K和Intel酷睿i9 10900K

从处理器背面可以看到,两颗第十一代酷睿背面的阻容元件排列完全一致,和第十代酷睿差别很大,很容易区分。当然,我们由此也可以大胆猜测,Intel酷睿i9 11900K和Intel酷睿i5 11600K使用了相同的DIE,只是后者屏蔽了两个核心。

接下来,介绍一下我们的测试平台。

测试平台:“大雕全家桶”成员齐亮相

处理器:Intel酷睿i9 11900K

Intel酷睿i5 11600K

Intel酷睿i9 10900K

Intel酷睿i5 10600K

主板:技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON

技嘉小雕PRO B560M AORUS PRO

散热器:技嘉水雕AORUS WATERFORCE X 360

内存:技嘉AORUS DDR4 3600 8GB×2

技嘉AORUS DDR4 4800 8GB×2

显卡:技嘉超级雕AORUS GeForce RTX 3090 MASTER 24G

硬盘:技嘉钛雕AORUS Gen4 7000s 1TB

电源:技嘉战圣II 1000

机箱:技嘉神鹰AC700G

操作系统:Windows 10 64bit 专业版 20H2

本次首发评测我们选择了技嘉“大雕全家桶”作为测试平台,其中专为极限超频而生的钛雕Z590 AORUS TACHYON主板尤其抢眼,而小雕PRO B560M AORUS PRO也有成为新一代500系爆款甜品的强大潜力,来详细看看吧。

技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON

技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON专门为致力于打破超频世界记录的极限超频玩家而生,因此它在设计方面进行了一些取舍,丢掉会影响超频的部分,让玩家可以使用它通过各种极限手段将处理器、内存的频率压榨到极致。

既然冲着破超频世界记录而去,技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON的供电当然要做到极致,它配备了动态响应速度最快、最高效的12相直出式数字供电方案(比传统并联方案效率高4%),配备单相100A Dr.MOS芯片、100%豪华钽电容阵列(不但电气性能出众,而且相比普通固态电容空出更多空间,方便安装LN2 Pot玩液氮冷却),配上强大的VRM散热器,完全就是一头超频怪兽。

内存部分,可以注意到技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON只配备了两条内存插槽,处理器和内存插槽之间的走线保持了最短距离,且布线全部在PCB内层,拥有一个屏蔽层来降低干扰。对于支持双通道的第十一代酷睿处理器来讲,一个内存通道对应一条内存的超频稳定性是最好的,完全避免了信号折返和残线信号干扰,这样就更有利于挑战更高的内存频率。此外,技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON的内存插槽和显卡插槽也都配备了合金装甲,除了防护性更好,也起到了减少信号干扰的作用。

技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON专门设计了14个超频调试专用开关/按键,位于内存插槽旁边,如此一来,很多需要去BIOS里设定的功能都可以一键实现了,大大提高了玩家超频的方便性和操作效率,甚至在某些时候还能提高超频成功率。

技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON卖点并不是豪华的配置,但诸如2.5G有线网卡、WIFI 6E无线网卡、PCIe 4.0 M.2插槽也是一应俱全的,同样达到了高配Z590的标准。总之,对于追求超频极限的玩家来说,技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON绝对是挑战超频纪录的神兵利器。

技嘉小雕PRO B560M AORUS PRO

技嘉小雕PRO B560M AORUS PRO则和第十一代酷睿i7/i5堪称黄金搭档,它配备了12+1相数字供电、50A的DR.MOS芯片以及优质电感电容,配合6层专为PCIe 4.0优化并具备2倍铜的PCB板,提供出色的供电能力与稳定性。

供电散热部分,这款小雕也堆足了料,不但使用了全覆盖散热片,还配备了高效导热垫,保证了足够的散热性能。

内存部分,它可以支持默认双通道DDR4 3200,也可以通过XMP支持更高的内存频率。

这款小雕PRO B560M AORUS PRO配备了两个M.2插槽,分别支持PCIe 4.0×4和PCIe 3.0×4,其中第一条插槽还配备了散热装甲。

接口部分,小雕PRO B560M AORUS PRO采用了一体式I/O面板,同时USB 3.2 Gen2×2 Type-C和Intel 2.5G有线网卡的使用也可以满足玩家高速传输数据的需求。

我们使用的散热器:技嘉水雕AORUS WATERFORCE X 360

为了让第十一代酷睿发挥出全部性能,我们使用了定位发烧级的技嘉水雕AORUS WATERFORCE X 360一体式水冷散热器。这款发烧级水冷散热器采用了新一代高性能水泵,吸热效率更高;搭载更粗的水管,水流量提升37%,能更快地带走水冷头吸收的热量;搭载60mm×60mm圆形全彩LCD显示屏,可显示自定义视频、GIF动图、图片与文本,彰显玩家个性,并提供了TF卡扩展功能来存放这些素材;独家研发水冷头全向机械式330°旋转上盖设计,适合更多主板与机箱安装;配备纳米石墨烯油轴承ARGB风扇,更高效、噪音更低;支持RGB FUSION 2.0技术,可与其他AORUS产品实现灯光同步;采用通用设计的水泵及风扇转速控制功能,支持市售所有品牌主板。

实战测试:第十一代酷睿IPC提升显著,执行效率大增

基准性能测试

从基准测试的成绩可以看到,第十一代酷睿的IPC确实得到了巨大的提升,即便是11600K,在众多单核测试中得分也超过了上代旗舰10900K,而11900K的单核分数更是一骑绝尘,堪称当下单核性能之王。

而在多线程项目方面,由于核心数量的减少,11900K得分略低于10900K,但它的单核性能确实太强了,因此就算少两个核心,多线程分数和10900K的差距也比较小,在3DMark的物理测试中得分甚至还能反超。核心数量相同的11600K相对10600K则是全面碾压了,Cypress Cove架构的巨大优势显露无疑。

体现综合性能的SiSoftware 20/21 CPU测试与PCMark10测试结果表明两款第十一代酷睿凭借高IPC能够在实际应用中获得更高的执行效率和更流畅的体验,连11600K都能接近甚至超过10900K的表现。

生产力性能测试

在特别看重单核性能的网页浏览测试方面,两款第十一代酷睿凭借更高的单核性能拿到了更高的分数,而且11600K的得分也明显超过了10900K。

在V-RAY、POV-RAY与CORONA这样吃多线程性能的3D渲染输出测试中,具有10核心的10900K得分还是最高,11900K紧随其后,而11600K领先10600K的幅度就非常大了。

Premiere Pro的测试同时看重单核与多核性能,11900K得分名列第一,甚至超越了10核的10900K。11600K方面则是继续大胜10600K。

Photoshop测试更吃单核性能,11900K毫无悬念拔得头筹,11600K的表现也很接近10900K,相比10600K更是超过很多。

HandBrake的软件转码测试中,第十一代酷睿的表现也很出色,11900K基本上以8核战平10900K的10核,11600K则依然远超10600K。

独显游戏性能测试

Cypress Cove架构大幅提升了单核性能,而部分电竞网游对于此特别敏感,所以在《CS:GO》中,两款第十一代酷睿的帧率表现相当抢眼。其他3A游戏大作方面,11900K与10900K互有胜负,这也和游戏本身对单核性能与核心数量的要求不同有关。至于11600K,相对10600K基本上就是完胜了,毕竟IPC和频率都更高。

核显性能测试

第十一代酷睿将核显升级到了Xe架构,官方宣称性能最多可提升50%,因此我们也对核显性能进行了对比。11900K与11600K都配备了32个EU单元的UHD 750核显,因此我们用11900K(UHD 750)与10900K(UHD 630)进行对比就可以了。

从成绩来看,UHD 750相比UHD 630的性能优势大约在9%~69%,其中《CS:GO》的帧率优势高达67%,而3DMark Firestrike的优势也高达69%。《英雄联盟》中的帧率优势在9%~20%,实际操作的感觉还是很明显。而《魔兽世界:暗影国度》高达56%的帧率优势在下副本的时候差别就很明显了。

此外,UHD 750在视频回放和AI方面的硬件加速性能也更加突出,特别是AI重构图和PR的H.265硬件编码方面,相对UHD 630的提升巨大,这也意味着在闹“显卡荒”的当下选择一颗带UHD 750核显的第十一代酷睿来做视频剪辑和图片处理也是非常不错的。

内存超频及自动分频测试

经过手动超频,内存稳定工作在DDR4 5333频率下

第十一代酷睿在内存超频方面最明显的变动就是增加了Gear2模式,也就是内存控制器频率与内存频率1比2的模式。经过尝试,我们发现在测试平台的这款Z590主板上,选择DDR4 3600以上的频率BIOS就会自动设定为Gear 2模式,同时将Command Rate设定为1T,这个“分频线”相信DIY玩家会觉得似曾相识。当然,超过DDR4 3600之后也可以手动选择Gear 1模式,不过这就要看处理器的内存控制器超频体质如何了,目前我们手中这颗Intel酷睿i9 11900K可以做到DDR4 3733 @ Gear 1模式,也许以后经过BIOS更新等方式可以支持更高的频率。

正是因为有了Gear 2模式,第十一代酷睿和500系主板搭配对于高频内存的支持变得更加出色了。我们手中这对DDR4 4800内存很轻松地超频到了DDR4 5333的水平,内存电压为1.63 V,读写速度超过70000 MB/s,延迟为53.7 ns。从这个成绩来看,拥有Gear 2模式的第十一代酷睿在内存带宽方面会很有优势,而延迟方面则相对普通一些。此外,我们也挑战了一下手中这对内存的频率极限,DDR4 5400下可以进入系统运行轻载测试,但AIDA 64内存考机无法通过,看来目前DDR4 5333就是它稳定工作的上限。

PCIe 4.0测试

PCIe 4.0带宽测试成绩为24.39 GB/s,确实比PCIe 3.0提升不少

得益于处理器的高IPC和高频率,第二代PCIe 4.0固态硬盘在Intel酷睿i9 11900K上拥有更好的随机4K表现

AS SSD Benchmark中,Intel酷睿i9 11900K让PCIe 4.0固态硬盘的总分提升到了9693

测试使用了技嘉最新推出的钛雕AORUS Gen4 7000s SSD

第十一代酷睿终于迎来了对PCIe 4.0的支持,可以更好地发挥PCIe 4.0显卡与固态硬盘的性能。3DMark的PCIe带宽测试中,11900K的成绩为24.39 GB/s,相比PCIe 3.0确实提升了一倍左右。

PCIe 4.0固态硬盘测试方面,我们选用了技嘉最新的钛雕AORUS GEN4 7000s 1TB。和金雕系列不同的是,它的铜制散热片换为了纳米碳涂层铝制散热片,散热速度更快,能更好地适应长时间高速读写的需求。主控方面,技嘉钛雕AORUS GEN4 7000s搭载了群联PS5018-E18,该主控基于三个Arm Cortex-R5核心和双核CoXProcessor协处理器打造,采用了台积电12nm工艺制程,依旧支持8个NAND通道,闪存接口速率从800MT/s升级至1600MT/s。它还具有群联第四代LPDC ECC引擎,能够支持最新的NVMe1.4协议。从群联官方数据来看,它的顺序读写速度都能超过7000MB/s,随机读写则能达到1000K IOPS。

技嘉钛雕AORUS GEN4 7000s配备了海力士的8GB DDR4 DRAM缓存,闪存颗粒则是采用的美光B27B,闪存接口速度为1200MT/s。官方数据表明该SSD的顺序读取可以超过7000MB/s,顺序写入则可以超过5500MB/s。

从实测来看,11900K搭配上采用最新方案的技嘉钛雕AORUS Gen4 7000s SSD确实可以实现超过7000 MB/s的持续传输速度,同时得益于Cypress Cove架构的高IPC与高频率,随机4K性能也表现得更加出色,这一点可以说是青出于蓝了。

超频、功耗与温度

在BIOS中进入Advanced CPU Settings项

找到IABT项,选择Enabled即可强制开启ABT功能,让Intel酷睿i9 11900K全核频率达到5.1 GHz

技嘉钛雕Z590 AORUS TACHYON配备12相直出数字供电,并配备了豪华的VRM散热片,因此即便是Intel酷睿i9 11900K考机,VRM MOS温度也仅有45℃,堆料王名不虚传

既然是K系列处理器,我们认为应该完全解锁功耗墙来使用才能发挥它们全部的性能。因此,功耗和温度测试全部在解锁功耗墙的设置下进行。

11900K新加的ABT技术就是把温度墙限制放宽到100℃,从而实现全核5.1 GHz的睿频频率。因此,在考机的时候封装温度达到100℃也并不奇怪,而且XTU也提示达到了温度墙限制,并通过动态下调频率稳定在100℃。全核5.1 GHz的情况下,11900K的满载功耗达到322 W左右,这基本上也就是360一体式水冷的解热上限了。全核5.1 GHz下已经达到温度上限,那么在没有使用特殊散热工具的情况下还要挑战更高频率无疑是个难题,我们试着降低了0.1V电压,如此一来就可以在功耗不怎么增加的情况下达到全核5.2 GHz的频率,整体性能有一定的提升。因此,我们认为在常规的一体式水冷散热条件下,全核5.2 GHz就是11900K的正常超频表现。

11600K方面,它在默认满载状态下的封装功耗达到了176 W,考机温度达到了63℃,此时的全核心频率为默认的4.6 GHz。经过一番尝试,我们在给它增加了0.16 V核心电压的前提下,将它超频到了全核心5.0 GHz,此时的考机封装功耗达到了296 W,温度达到了100℃上限,考虑到我们已经是使用的高端360水冷,再往上尝试就超过玩家正常使用的范畴,所以我们认为这就是11600K在常规散热下的正常水平了。当然,我们也尝试了一下全核5.1 GHz,可以稳定跑完CPU-Z测试,但无法通过Cinebench R20测试。

总结:14nm收官之作,单核性能强势登顶

简单总结一下:

●第十一代酷睿单核性能暴涨,在部分生产力和游戏应用中能获得更高的效率与更流畅的操作体验,Cypress Cove架构确实相当优秀,已经将14nm工艺的性能发挥到了极限。

●Intel酷睿i9 11900K是当前单核性能之王,多核性能基本持平10900K。Intel酷睿i5 11600K相对上代则堪称全面远超,性价比非常突出。

●第十一代酷睿对高频内存的支持极为优秀,B560开放内存超频更是有利高频内存的普及。

●要发挥出第十一代酷睿的全部潜能,你需要一块供电极为豪华的Intel 500系主板,而技嘉AORUS旗下的钛雕与小雕PRO则非常值得优先考虑。

对于14nm工艺的打磨,Intel可以说是做到了登峰造极,Cypress Cove证明了Intel在架构升级方面的努力颇见成效。从实测来看,第十一代酷睿中的旗舰i9 11900K凭借新架构和5.3 GHz的超高频率,确实拿下了单核性能之王的桂冠,而借助放宽功耗与温度限制的ABT技术,更是实现了8个核心同时达到5.1 GHz,在一些应用中的多性能表现甚至能超越10个核心的10900K。综合来讲,Intel酷睿i9 11900K同时具备最强的单核性能和一流的多核心性能,可以在各种生产力工具与游戏中提供比上代旗舰更高的执行效率与操作体验,是非常值得追求性能的发烧级用户升级的。Intel酷睿i5 11600K则相对上代的10600K做到了全面升级,无论单核还是多核的提升都非常明显,配合开放内存超频的B560主板完全就是新一代的爆款甜品组合。说到内存超频,第十一代酷睿由于增加了Gear2模式,对高频内存的支持更加完美,配合用料与设计过关的500系主板,支持DDR4 5333也是比较轻松的,而B560/H570主板开放内存超频,也让高频内存在第十一代酷睿平台上更容易普及。第十一代酷睿首次添加了对PCIe 4.0的支持,从实测来看,搭配第二代PCIe 4.0固态硬盘时,Cypress Cove高效架构确实能提供更好的4K表现,这一点也称得上是后来居上了,无疑能提高第十一代酷睿的市场竞争力。综合来讲,作为14nm的收官之作,第十一代酷睿虽说确实受到了工艺的影响,但相对上代的进步也是可圈可点的,同时我们也看到了架构升级的效果斐然,因此第十二代酷睿确实也非常值得期待。


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