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2020
05-22

快乐拼三张:14nm的究极在哪里?Intel十代酷睿i9-10900K评测

快乐拼三张:  依然14nm的Intel十代酷睿i9-10900K  在开始今天的十代酷睿i9-10900K测评之前,笔者首先要给大家道个歉,因为大约在一年半以前,我们在进行i9-9900K评测的时候,曾经用了这样一个标题:“14nm最后的荣耀”,当时想着下一代的十代酷睿怎么着也得采用10nm制程了……  然而,当今天i9-10900K摆在我面前的时候,我的脸略微发烫。如你所见,第十代酷睿依然是基于14nm的Comet lake-S打造(手动掩面),如果从2015年的Broadwell 算起来,14nm应该是Intel历史上生命周期最长的一代制程了。  
  作为十代酷睿的当家旗舰,Core i9-10900K采用10核心20线程,20MB三级缓存,基准频率3.7GHz,睿频2.0全核最高4.8GHz、单核最高5.1GHz,睿频Max 3.0最高5.2GHz,TVB加速全核最高4.9GHz、单核最高5.3GHz,主频达到了前所未有的高度。  
  但这里要先说明的一点是,第十代酷睿又又又换接口了,此次使用了LGA1200接口,当然也随之发布了全新的Z490芯片组。相对于Z390主板芯片组,Z490区别并不是很大,主要的变化在与PCIe 4.0通道、网络支持方面。  
  本次测试平台基本配置一览  测试平台的搭建方面,我们使用了来自技嘉的Z490 AORUS MASTER主板,辅以iGame GeForce RTX 2080 Ti RNG Edition显卡,使用了NZXT KRAKEN X73 360一体式水冷散热器,金士顿PREDATOR DDR4 RGB 16GB*2 3200MHz内存,WD_BLCK SN750 M.2 SSD 1TB,电源则是艾湃电竞AG750M金牌750W。操作系统方面采用Windows 10 Pro X64(版本1909),所有硬件驱动均使用厂商官方公版驱动程序。  
  
  技嘉的Z490 AORUS MASTER是首批上市的Z490主板之一,AORUS MASTER主板为标准ATX板型,使用了14相数字供电设计,通过大功率供电晶体管、低电阻的钽聚合物电容,提供强悍的供电能力,令主板在超频、超高负载下的动态响应更及时、更稳定。  
  
  为了保障CPU在散热的时候不触发温度限制,我们使用了来自NZXT的X73海妖 360mm水冷散热器, Kraken X73虽然沿用了X72的设计,不过标志性的RGB灯环尺寸增大了10%,而且透光更均匀,背光更加华丽。另外,改进的水冷头及全新设计的水冷排,导热效率更高,散热性能进一步提升。同时,X73还支持官方的CAM应用程序实现系统温度、风扇转速等信息的实时监控。
  
  显卡方面,为了不至于对整个系统造成瓶颈,我们使用了七彩虹的iGame GeForce RTX 2080Ti RNG Edition,基于12nm图灵架构,采用TU102核心,拥有4352个CUDA单元,配备11GB GDDR6显存,位宽352bit。配备3个大尺寸散热风扇,接口部分为3个DP、1个HDMI以及1个Type-C。此外,这款显卡配有一键超频按钮,开启以后,显卡的核心频率最高可达1740MHz,进一步增强图形处理能力。
  
  iGame GeForce RTX 2080Ti RNG Edition是RNG战队的特别定制版本,除了与众不同的造型,显卡上还有RNG五名队员的签名,对于粉丝们来说更具意义。  
  内存方面,我们使用了来自金士顿的HyperX PREDATOR DDR 4 16GB*2 3200MHz,存储则是西部数据的WD_BLACK M.2 SSD,整机性能没有任何短板。下面我们就来详细看看这颗十核心20线程的i9-10900K功力如何。  酷睿i9-10900K基准运算能力测试  基准性能方面,我们将使用多款软件来进行衡量。首先我们通过CPU-Z(版本V1.92)来进行基本的测试,利用自带的性能测试进行简单的横向评估。  
  Intel i9-10900K与i9-9900KF/i7-7900X性能对比  如果以i9 9900KF为基准的话,i9-10900K多出的两颗核心性能提升明显,多核心性能约相当于前者的134%,单核心基本持平。如果以同样是10核心20线程的i7-7900X相比的话,i9-10900K的多核心性能也提高了35%左右,单核心性能与之相当。  
  WinRaR基准性能测试  WinRAR是一款常用的文件压缩、解压工具,其内置的基准性能测试与平台的CPU、内存和硬盘都有关系,处理器是影响压缩文件速率的直接因素。因此我们也可以用这一软件来表现处理器的性能。在WinRAR 5.80 X64版本的基准性能测试中,i9-10900K的处理速度为38791KB/s。作为参考,i9-9900K的成绩为25010KB/s, i7-8700K的成绩为17075KB/s,Ryzen 3900X的成绩为28632KB/s。  Super PI是一款平台计算性能测试工具,通过测量计算圆周率后一定位数需要的时间来评价平台的计算性能,也非常适合用来测试CPU的稳定性。  
  Super PI测试  在该项测试中,我们选择1M,也就是计算圆周率小数点后面100万位数字来进行测试,实际完成时间为7.307s(以数据输出完成时间为准)。作为对比,i9-9900K的成绩为7.404s, i7-8700K的成绩为8.016s,Ryzen 3900X的成绩为9.076s。  
  wPrime Benchmark测试  wPrime Benchmark是一款通过算质数来测试计算机运算能力等的软件,与Super Pi只能支持单线程不同的是,wPrime可以完美支持64及以上线程,测试多核心处理器更加合适。在wPrime 32M单线程性能测试中,i9-10900K用时27.33秒,多线程计算1024M用时65.495秒。作为对比,i9-9900K计算1024M耗时83.7s, i7-8700K耗时121s,Ryzen 3900X耗时57.5s。  
  Fritz Chess Benchmark  Fritz Chess Benchmark是一款国际象棋测试软件,软件的基准参数是:在P3 1.0G的处理器下,其可以每秒运算480千步。目前国际象棋最多支持16线程,因此还并不能完全以发挥出i9-10900K的实力,实际测试结果为每秒35842千步。作为对比,i9-9900K的成绩为每秒32607千步, i7-8700K的成绩为每秒24415千步,Ryzen 3900X的成绩为每秒29905千步。  
  Cinebench R15测试  CineBench是业界公认的基准测试软件,首先我们使用CINEBENCH R15版本来测试处理器性能。该项测试中,i9-10900K的单核心分数高达219cb,多核心突破2500cb大关,达到2587cb。作为对比,i9-9900K的多核心成绩为2004cb,i7-8700K的多核心成绩为1337cb,Ryzen 3900X的多核心成绩为3094cb。  
  Cinebench R20测试  在CINEBENCH R20版本的测试中,i9-10900K的单核心分数高达516pts,多核心性能达到了6366pts。作为对比,i9-9900K的多核心成绩为4368pts, i7-8700K的多核心成绩为3332pts,Ryzen 3900X的多核心成绩为7009pts。  {FY酷睿i9-10900K综合性能测试/FY}  整机的综合性能方面,我们在系统默认配置下,使用多种测试软件进行了各部分及整机性能。首先是鲁大师,总体性能评分为71万+,处理器单项得分高达257973,方便大家对于这套平台的整体性能有一个基础的认识。  
  鲁大师综合性能测试  i9-10900K在处理器排行榜里,位列第36位,与Xeon金牌6142的性能基本相当。作为参考,i7-8700K的此项成绩为13万分,i9-10900K的成绩是其近2倍。  
  接下来我们测试一下整套平台的图形性能,首先我们使用3DMark 11来进行测试,这款软件基于Futuremark自行设计的原生DX11引擎,可综合考察DX11 PC游戏平台的整体图形性能。  
  
  在3DMARK 11 HD分辨率下的Performance(P)模式与FHD分辨率下的Extreme(X)模式下,得分分别为34662和15645分。  新版的3DMark Time Spy基准测试专门针对DX12环境设计,核心引擎完全基于DX12,可彻底释放新API的各种潜力,包括降低处理器负载、高效利用GPU硬件、异步计算、混合多显卡、多线程等等。  
  
  我们分别进行了TimeSpy、TimeSpye Extreme测试,在默认设置下,Time Spy的得分为13363,Time Spy Extreme的得分为6448。  
  
  
  在普通游戏电脑的Fire Strike、针对高性能游戏电脑的Fire Strike Extreme测试、以及针对4K游戏的Fire Strike Ultra三个场景下,得分分别为25392、15202、7949。
NVIDIA在发布基于图灵架构的RTX20系显卡的时候,引入了一项全新的深度学习超采样抗锯齿技术DLSS ,简单来说,DLSS技术可以通过深度学习,让显卡以更低的负载和渲染分辨率输出4K分辨率抗锯齿的画面,从而大幅度提升显卡在运行4K游戏时的效能。在开启DLSS技术后,在4K分辨率并开启HDR的情况下,RTX 2080Ti显卡可以保证绝大多数支持DLSS技术的游戏以高画质60FPS以上流畅运行。  
  新版3DMark中也针对这一功能推出了专门的测试,在NVIDIA DLSS feature test中,DLSS关闭的情况下,帧率为38.75FPS,DLSS开启之后可以达到55.07FPS。  
  
  随着VR虚拟现实技术的不断发展,越来越多的用户使用高性能PC,外加一套虚拟现实装备,组建自己的虚拟游戏平台。Steam正式推出的VR游戏平台用户已经超过一百万。在VRMARK的测试中,这套平台的成绩也相当惊人。在基础的Orange Room测试中,得分达到14959,平均帧率326.10fps,而在要求更苛刻的Blue Room测试中,得分4323,平均帧率94.24FPS,毫无疑问这是一台极致的游戏PC。  
  在内存与存储方面,整机使用了32GB内存,在XMP配置下,稳定运行在3200MHz的频率下,在AIDA64 CacheMemory Benchmark的测试中,内存读取、写入、复制速度分别为46808 MB/s、48129 MB/s、46510,延迟53.4ns,表现也相当出色。  
  硬盘方面,这块来自西部数据的WD_BLACK SN750采用了PCIe 3.0 x4通道,在CrystalDiskMark的测试中,顺序读写速度高达3484MB/s,读取速度为3013MB/s,4K随机读写性能也非常出色,单线程下读取速度为49.16MB/s,4K随机写入速度为168.89MB/s。  
  PCMARK 10高级版整机性能测试  最后,PCMARK作为整机性能的测评软件,十分考验整机软硬件之间的配合、兼容与优化,新版的PCMark 10 针对 Windows 10 操作系统也改善了工作负载,在全面衡量整机性能的标准PCMark 10测试中,整机得分高达7415。  酷睿i9-10900K游戏性能测试  在前面的理论测试中,毫无疑问,这套平台展现出了非常强悍的性能。在实际的游戏方面,我们使用《绝地求生》、《彩虹6号》、《战地5》与《巫师3:狂猎》等四款游戏进行了试玩。主机使用HDMI输出,外接一台4K(3840*2160)分辨率的显示器。  
  《巫师3:狂猎》游戏截图  首先,《巫师3:狂猎》是由CD Projekt RED制作的《巫师》系列游戏作品的第三部,也是杰洛特冒险的终曲。在测试中,我们将游戏设定为最高特效,3840*2160分辨率下,FPS限制为无。实际试玩中,这个设定下,游戏体验还是很流畅的,平均帧率在74帧。  《战地5》是一款由EA制作并发行的第一人称射击游戏,场景宏大,画质震撼。战地5共有5个战争故事,每个战争故事都可以把玩家带到战争中不同的部分,剧情丰富,充满挑战,对于硬件性能同样要求很高。  
  《战地5》游戏截图  在《战地5》中,我们依然将游戏内的设置为4K分辨率,画质最高,并且打开了DX12,此时游戏基本能跑到78FPS,但如果开启了DXR光线追踪支持,帧率会有明显降低,在部分场面宏大、细节丰富的场景下,只能运行在40FPS左右。  
  《绝地求生》游戏截图  《绝地求生》游戏大家都比较熟悉了,这是由蓝洞开发的一款战术竞技型射击类沙盒游戏 ,这款游戏对于显卡要求相对较低,在4K分辨率、高画质下,游戏内的平均帧率为121FPS,游戏体验是非常出色的。  
  《彩虹六号:围攻》游戏截图  《彩虹六号:围攻》是一款竞技类FPS游戏,画面中的场景设计不算太复杂,但部分画面里的爆炸效果非常考验显卡的运算能力。在游戏内的性能评估测试里,整体成绩的平均帧率超过150FPS。我们将游戏画面设置为超高品质,4K分辨率设定下,实际游戏画面的平均帧率在140FPS左右。  
  综合来看,在酷睿i9-10900K的强悍性能与RTX 2080Ti的出色配合下,整个游戏性能非常出色, FHD分辨率与2K分辨率下就不用多言,在4K分辨率下,这三款游戏都能在高画质下实现60FPS以上的完美体验。  强悍超频能力 全核5.3GHZ性能炸裂  超频一直是DIY高玩们的必修课,对于一颗顶级的“K字”CPU来说,最大限度的榨出其性能极限绝对是乐趣所在。虽然依旧是14nm的底子,但此次Intel将i9-10900K的频率进一步提高,默认主频为3.7GHz,在TVB(Thermal Velocity Boost)技术的加持下,官方称全核心睿频频率可达4.9GHz,单核心最高5.3GHz。但TVB技术的触发条件较为严苛,且不可手动控制,因此超频的话还是建议手动进行调节。  
  主板BIOS内调节倍频  另外一点要说的是,i9-10900K的TDP相比i9-9900K的95W提高到了125W,因此超频对于供电的要求很高,再加上耗电大户RTX 2080Ti,因此需要匹配足够功率的电源。我们使用了750W金牌电源以保证整机供电,再加上此次测试采用了360mm水冷散热器,散热方面也相对给力,因此超频部分我们也有了更大的信心。  
  
  [email protected]  我们直接在技嘉主板的图形化BIOS内调节CPU倍频与电压,经过反复尝试,最终成功将酷睿i9-10900K的全部核心超频到了5.3GH(图中核心电压显示并不准确),并顺利通过了大部分测试软件的跑分测试。相比默认的频率设置下,CPU的性能有着一定程度的提升,具体的数据如下:  
  在CPU-Z的基准测试中,如果以i9 9900KF为基准,超频后i9-10900K的多核心性能约相当于前者的144%,如果以同样是10核心20线程的i7-7900X相比的话,i9-10900K的多核心性能也提高了44%左右,单核心性能提升了3%。  
  在WinRAR 5.80 X64版本的基准性能测试中,处理速度为提升至39056KB/s,相比默认频率下的38791KB/s有着微弱的变化,并不明显。  
  超频之后的Super π 1M的成绩从7.307秒缩短到了7.016秒,有了0.291s的小幅提升。  
  在wPrime的测试中,超频之后的性能提升还是比较明显的,1024M多线程计算时间有了1.43秒的提高。
  
  Fritz Chess Benchmark测试部分,超频之后性能也有明显提升。每秒运算的步数由35842千步提升到36951, 超频带来的性能提升约有3%左右。  
  而在Cinebench R15测试部分,i9-10900K超频之后性能同样提升明显,单核心提高到227cb,多核心提升至2692cb,相比超频之前,尤其是多核心性能方面,提升了105cb。  
  而在Cinebench R20的测试部分,也是这个情况,i9-10900K超频之后单核心提高到540pts,多核心提升至6541pts,相比超频之前均有小幅提升。  
  在3DMARK 11的测试中,CPU超频至5.3GHz之后,图形性能得分也有了一定程度的提升,P模式下,有着4%左右的提高。  
  在3DMARK的Time Spy测试中,成绩也有小幅提升,TimeSpy提高了近1010分,约有7%左右的提升,TimeSpy Extreme提高了一点点。  
  同样的,在Fire Strike/Fire Strike Extreme/Fire Strike Ultra的三项测试中,超频之后的平台,性能也有了一定的提升,不过整体变化非常小,排除误差的话基本是没有区别的,侧面印证此部分性能测试还是主要依赖于GPU。  
  在DLSS的性能方面,超频之后也带来了轻微的性能提升,DLSS开启的情况下,帧率有了3FPS的提高。  
  整机综合性能方面,超频之后带来的提升也非常可观,在鲁大师的综合测评中,整机评分提高了4万多分,处理器性能部分由257973提高到了269497分,提高了11524分。  功耗与温度 超频满载功耗超过300W  正如前述说道,i9-10900K的默认TDP就达到了125W,因此整机的功耗将会有明显增加。因此玩家们如果想在这颗CPU上获得更多乐趣,供电强悍的主板、大功率电源及高效的散热系统缺一不可。  
  默认频率下AIDA64 稳定性测试  首先,在默认设置下,室温为20℃的环境下,我们使用AIDA 64的稳定性测试(Stress FPU),15分钟后,此时CPU平均温度83°C,最高88°C,此时CPU功耗已经达到了惊人的250瓦,此时10颗核心确实完全运行在了4.9GHz的频率上,维持了稳定的性能输出,体质还是非常好的,当然,与系统给力的散热也有很大关系。  
  5.3GHz频率下 AIDA64 稳定性测试  在超频至5.3GHz之后,我们再次使用AIDA 64的稳定性测试(Stress FPU),但2分钟后就出现了明显的降频,15分钟的时间里CPU平均温度达到了98°C,最高100°C,CPU功耗达到了312瓦,此时10颗核心出现了明显的降频,只有五颗核心运行在5.0GHz以上的频率上。  综合来看,用户在日常使用中,默认频率下酷睿i9-10900K的性能已经足够出色,如果想要超频使用,维持在5.1~5.2GHz的频率下是一个相对稳定的选择,不过性能的提升幅度与功耗的增加并不成正比,更多的意义还是在于乐趣。  是否到达了巅峰?14nm的极限在哪里?  综上测试,我们可以发现,Intel酷睿i9-10900K的确担得起“十年旗舰”的称号,更强的单核性能、更强的超频性能、更多的物理核心,均带来了明显的性能增益,虽然功耗有所增加,但是配合内部的钎焊散热材料,温度表现值得肯定。虽然14nm的工艺制程被许多人诟病,但是老骥伏枥,Intel将这14nm工艺发挥到了新的高度,打磨到了巅峰(也许还有新的巅峰…),可以说是又一款全能的消费级旗舰处理器。  
  价格方面,英特尔酷睿i9-10900K与上代的i9-9900K持平,官方售价依然是488美元,国内零售价格4299元,相比首发价4999元的8核心i9-9900K,多了两颗核心还便宜了700元,算是加量不加价了。  
  面对友商7nm的步步紧逼,Intel的10nm桌面平台迟迟未能与我们见面,当然,在以数据为中心的时代,我们也不能完全聚焦于制程工艺这一点上,何况每家厂商都有自己的产品规划与量产日程。但14nm工艺在Intel手中不断的玩出花花儿,笔者再也不敢使用“最后的14nm…”这样的字眼了,天知道他们还能将14nm做到什么地步!  日漫中有个词语叫做“究极”,代指超级、终极之后再高一个level的量词,那么我们不禁要问一句Intel:14nm的究极在哪里?