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Intel Core i9 9900K评测

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royalk 发表于 2018-10-26 15:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:2532|回复数:52
前言

Intel在2018年10月正式发布了第九代酷睿处理器,进一步提升主流平台核心数量至8核心,并且这是Intel首次把Core i9引入主流平台。


这次第九代酷睿并没有改变架构,仍然延续Coffee Lake的代号,制造工艺还是14nm++。8个核心分两边挂在ringbus上,核显部分还是Gen 9.5,内存控制器也继续沿用Skylake架构,同时支持DDR3和DDR4内存。


接口也继续沿用LGA 1151 v2,Intel也为九代酷睿准备了Z390主板,不过Z370等之前发布的300系列主板都可以通过刷新BIOS之后,直接使用第九代酷睿处理器。


除此之外,Intel在第九代酷睿处理器再一次提升频率,其中i9 9900K单、双核心睿频达到5GHz,算是“第一次普及5GHz处理器”,8086K那是限量版,不能算数。抛开5GHz不说,9900K的全核心睿频也达到了4.7GHz,i7 9700K也有4.6GHz,而上代8700K和8086K都只是4.3GHz。所以九代酷睿是实实在在的提升核心又提频。


随着核心数、频率的提升,可以预见九代酷睿处理器的发热量一定会提升,Intel不得不考虑第九代酷睿处理器的发热量问题,最终决定重新使用钎焊导热介质(STIM)。事实上在8700K的时候,就有不少用户报告不超频使用温度都很高,这就是频率提高所带来的核心散热问题。


Intel Core i9 9900K介绍

Core i9 9900K的包装盒改成了正12面体,这也是Intel多年来在包装盒上首次有了比较大的改变。不过只有最顶配的i9 9900K有这样的待遇,i7 9700K和i5 9600K就没有了。


不过这次媒体送测版的9900K也有另外一个包装,外观还是一个比较朴素的盒子,Core i9的字样非常醒目。


打开后里边还有第二层包装,也是个正五边形的小包装,同样是非常醒目的Core i9。


拿下这个五边形包装,就可以看见CPU了。


拿出CPU本体,我们拿到的这颗CPU是ES,所以顶盖上并没有直接展示型号。可以看到9900K的顶盖相比上代又有变化,变回了2600K时代的样子。


背面,LGA 1151V2接口,和之前并没有变化。


仔细看背后的电容排列,会发现和7、8代都有点不一样,这也是核心数量变化所导致的变化。


PCB也变得更厚了,8700K的PCB厚度是0.87mm,而9900K是1.15mm,包括顶盖下方透气窗的设计,都是为了钎焊的热胀冷缩特性所做的改变,防止PCB被拉弯以及内部气体压力过高导致钎焊开裂。


Intel Z390芯片组

Intel这次也为9代酷睿搭配了新的座驾——Z390芯片组。其实Z390应该是搭配10nm Cannon Lake处理器的芯片组,但计划是在Coffee Lake产品的后期推出。然而10nm工艺不停跳票难产,加上AMD在主流平台核心数上的强势,Intel不得不在主流平台上使用14nm工艺继续增加核心,而9代酷睿的推出,刚好也契合了原本计划的时间点,Z390芯片组就应运而生。


Z390芯片组相比Z370,除了工艺进步到14nm外,主要增加了Intel CNVi和最多6个USB3.1 Gen 2的支持,相比H370,就是多了可以超频的功能和4条PCIE 3.0通道。Cannon Lake PCH继续增加接口而不增加上行DMI总线带宽,使得现在的芯片组在挂载大量M.2设备和USB3.1 Gen 2设备时上行带宽会严重成为瓶颈。但Intel要区分主流平台与HEDT平台的定位,CPU仅有的16条PCIE通道和DMI总线的瓶颈就是一个很好的卡位。


另一方面,由于Z390和Z370的差异实在是小,各主板厂商为了更好发挥芯片组性能,免得Z390卖不出去,绞尽脑汁为Z390主板制造卖点,让主板在做工设计上都比Z370有提升。希望这种势头可以保持下去,这也是过去几年不停推电竞和RGB提升主板外观之后,回归务实的开始。

搭配Z390主板的接口仍然是LGA 1151v2,延续第八代酷睿处理器开始改变的针脚定义。LGA 1151v2新增了18个VCC供电以及14个VSS接地针脚以满足更多核心CPU的供电需求,因此和使用同样接口的6、7代酷睿处理器互不兼容。


技嘉Z390 AORUS Ultra主板

本次搭配Core i9 9900K一起评测的是技嘉Z390 AORUS Ultra主板,在Z390时代,技嘉改变了命名规则,进一步强化AORUS电竞品牌,与Gaming系列划清界限,并且定位也不再使用数字尾缀区分,而是使用Master、Ultra、Pro、Elite等英文单词区分。

本次我们所评测的Z390 AORUS Ultra主板,是技嘉Z390 AORUS产品线中第二高端的型号。


测试平台及BIOS介绍


测试平台:
CPU:Intel Core i9 9900K
主板:GIGABYTE Z390 AORUS Ultra
内存:G.SKILL F4-3400C16D-16GSXW
显卡:MSI GTX 1080Ti Gaming X 11G
硬盘:OCZ TR150 480G
电源:Enermax Revolution 85+ 1050W
散热器:Corsair H100i V2

CPU-Z识别平台基本信息:


CPU理论计算性能测试

我们测试了i9 9900K默认频率、全核4.8G和全核5.0G的性能表现,另外加入AMD Ryzen 7 2700X、Intel Core i7 9700K、i7 8700K的数据对比。


可以看到,在默认频率下9900K多线程效能领先Ryzen 7 2700X的幅度大约在10-20%,单线程领先幅度可以到20%以上。但是反观频率,9900K单核5GHz,全核4.7GHz,而Ryzen 7 2700X单核最大加速4.35GHz,全核大约在3.95-4.0GHz左右,除了内存延迟和用到AVX比较多的测试之外,9900K和2700X的频率差距基本已经近似于效能的差距了。

功耗方面,9900K默认频率95W的TDP完全是不够用的,由于我们使用的是Z390主板,默认已经解锁了TDP限制,在默认状态下,CPU满载时电压大约1.23V,频率4.7GHz,这也算是一个很正常的水平。基本上在我们的测试中,只要CPU满载,想要全核心维持在4.7GHz频率,功耗肯定会超过95W,至少达到120-130W的水平。因此如果你想要使用非Z字头主板上9900K,如果TDP被限制95W,满载频率必然会继续降低,我们预计可能会在4.4-4.5GHz左右可以控制到95W,如果主板TDP不限制,那么包括低端Z370在内的常规的3+2相或4+3相供电主板,将会比较危险。

在全核4.8GHz的状态下,我们看i9 9900K和i7 9700K、8700K的对比。首先因为架构一样,同频下跑出来的单线程效能也基本都一样,多线程方面,9900K比8700K多出两个核心四个线程,因此理论上效能也会高33%,但实际上由于测试软件对多核心利用效率有差别,因此除了Cinebench这种渲染程序之外,其他软件并没有得到线性的提升,但除了3DMark FireStrike物理分之外,其余几个软件提升也达到了25%以上。


游戏性能测试

Intel这次也非常着重强调九代CPU的游戏效能,但仅限于CSGO、彩虹六号等对CPU延迟极度敏感的FPS游戏,需要极高的帧数,CPU和内存越快的确是可以把FPS拉得越高。对大多数常规游戏来讲,CPU性能还是过剩的,因此9900K、9700K相比8700K和AMD Ryzen的游戏性能差别都并不大。以下使用MSI GTX 1080 Ti GAMING X 11G显卡测试。


把帧数做成加权百分比对比一下,以Ryzen 5 2600X为基准,可以看到Intel这边游戏帧数基本上是高2-3%,也都属于对游戏体验没有影响的范畴。事实上,如果使用低分辨率测试,高主频的第九代CPU可以拉高帧数,对少数FPS游戏有所帮助,但对大多数游戏来说,或对高分辨率来说,由于显卡的负载加大,CPU的区别都很小。


创作类应用软件测试

创作类应用软件可以用到比较多的核心,也是PC市场的一个新的增长点。我们挑选几款家庭常用的创作类软件,对比一下9900K、9700K与8代酷睿、AMD Ryzen处理器性能差别。由于测试软件对硬件的优化及用户个人平台环境千差万别,都会影响到测试结果差异,因此该部分测试项目仅供大家参考,不作为产品性能排名依据。

首先看看以AES加密算法为代表的加密类型计算,AES是一项基于SSE指令集的128bit浮点计算,AMD锐龙处理器由于向量运算单元设计上与Intel酷睿架构有所不同,可以同时做2x128bit的加法与乘法,所以实际上AMD锐龙处理器在运行AES时每个时钟周期可以达到Intel两倍的理论算力。另外,超线程在纯浮点运算里收益并不大,在AES算法当中也是如此,所以9700K增加了两颗物理核心,再借助高频的优势,性能就可以领先8700K非常多,而9900K相对9700K的提升则仅有5%,部分还是多0.1G频率贡献的。


PhotoShop CC 2018对多核心利用率进一步提高,这对现在越来越多核心的CPU来讲是个好事情。我们选择最常用的RAW转JPG功能作为测试项目,挑选173张佳能6D拍摄的RAW文件,在PS自带的Camera RAW插件里适当对曝光和色彩进行调整,并批量输出2000万像素全尺寸的JPG文件,计算各CPU转换过程的耗时情况。


Camera RAW插件对Intel平台的优化比较不友好,超线程的收益率不大,在之前的版本甚至有关了超线程性能逆增长的情况,Light Room(LR)的情况也类似,所以8个物理核心的9700K比8700K更快。9900K在这里也出现了反常表现,虽然占用率满,频率也正常工作在4.7G,但效率反而比其他三款Intel的CPU都低,如果关掉9900K的超线程,效能会大幅提升至142秒,比9700K更快。而第二代AMD锐龙处理器在这里表现出奇的好,Ryzen 7 2700X和Ryzen 5 2600X都比Intel平台更快。因此我们认为RAW转JPG的速度不仅看内存(我们已经固定DDR4-3400),还要看核心和缓存的对应关系,因为关闭超线程的9900K和9700K的差别就仅剩4MB的L3缓存了。


视频转码类软件的应用,我们选择PR为代表,影片素材选用一段DJI Mavic Pro拍摄的4K 30FPS短片,码率60Mbps,影片时长3分半钟左右,我们随便添加一些后期调色处理,输出H.264格式、50Mbps 1080P 30FPS的视频格式,除CPU本身外,我们平台所使用的GTX 1080 Ti显卡CUDA核心也参与转码运算。

在PR转码的时候,不同CPU资源利用充分程度有别,同时不同平台GPU利用率也有差别。9900K在这个测试中成绩为168秒,比Ryzen 7 2700X还慢了9秒,但相比9700K来说已经快了很多,我们认为9700K在这个测试中表现是不正常的,原因可能和Adobe Media Encoder对9代CPU的优化不足有关。另外9900K关了超线程之后,也要198秒才能完成测试。


超频及压力测试

首先在默认频率下运行Prime95,我们发现这颗9900K即使是使用了钎焊,在海盗船H100i V2的镇压下,核心温度还是达到了近100度,并且CPU不能全时保持在4.7GHz的睿频,出现一定的降频现象。


此时CPU package功耗达到220W,12V输入功率达到246W,已经超了TDP一倍多。技嘉Z390 AORUS Ultra主板供电温度此时在73度,表现良好。


由于默频核心温度已经达到接近100度的水平,我们只能在BIOS里继续调高Tjmax到115度,把CPU PLL OC电压稍微降低到1.15V,再向上尝试超频。


我们这颗CPU应该是高漏电的雷U,最终可以在1.29V电压下在4.9GHz的频率Prime95坚持10分钟左右,此时CPU核心温度去到110度,package最大功耗261W,12V输入功率291.6W。无论继续加减电压对稳定性都无帮助。当然我相信如果CPU体质好或许可以跑下来,因此全核5G,AVX倍频减1是个不错的日常使用方案。


在接近300W的负载下,Z390 AORUS Ultra主板的供电温度来到82度,这个温度还是可接受的。


总结

从测试表现来看,酷睿i9 9900K再一次在主流平台上拿下了单线程和多线程最快的性能,毫无疑问是主流平台最强处理器。自从去年AMD把主流平台CPU推高至8核心,Intel也快速跟进,并且在频率越来越高。

这次Intel把第九代酷睿定位于“最快的游戏处理器”,可以算是名至实归,即使官方的PPT里和三年前的PC(9900K vs 6700K,1080Ti)对比提升很大,但只是提到了那几个特定游戏的情况。我们知道大多数游戏更多是看主频,9900K拥有5GHz的主频,以及全核4.7G睿频,都达到了前所未有的高度,而大部分游戏整体体验主要还是取决于显卡,处理器之间的差距在大多数情况下并不是很大,在使用高端显卡、低分辨率时,GPU渲染负载低,CPU指令比重增高,因此CPU高主频低延迟会带来一定的优势,这也是许多媒体在测试CPU反映游戏帧数的性能差别时所用的方式。当分辨率越高时,GPU负载加大,CPU的“做工”时间比重会减小,但换个角度想,低分辨率下高端显卡的游戏帧数都很高了,差10%的帧数带来的体验差距几乎是可以忽略的。

Core i9 9900K的售价达到接近500美金,国内售价更是达到4999元,这是主流平台CPU很多年没看到的高度了,Core i9 9900K这次仿佛又带我们回到了LGA775时代那个同样接口但价格遥不可及的至尊版处理器。另外现在市场上9900K也出现缺货情况,进一步导致涨价的可能性较大,如果大家不是很着急,建议观望一段时间。

Core i9 9900K的频率之高,基本已经榨干了14nm在常温状态下的潜力,虽然CPU内部已经是钎焊导热,但我们还是建议使用顶级风冷或一体式水冷散热器。在默认频率下,CPU满载时全核4.7G就可以轻而易举超过95W的功耗,但是在跑游戏时CPU轻载就还好,功耗会在50-70W左右,温度大约会在50-65度的样子,和8代CPU差别不大。但是运行AVX满载时,CPU功耗会去到200W以上,此时CPU温度还是会达到接近100度的Tjmax且出现降频现象。


Core i9 9900K虽然是一颗不锁倍频的CPU,并且还有一定的超频潜力,体质好的可以超到5.2-5.3G跑测试都没什么问题,但日常使用来讲,不建议大家再对9900K超频使用,默认用或者全核5G,AVX 4.8或4.9G,就已经很好了。

就如之前我在Core i7 9700K评测里说的,Intel已经把14nm工艺使用到极限了,如果不在工艺本身上取得突破,再进一步提升频率应该是很难。而10nm可以预见的也是因为频率提升不上去而迟迟没有推出,目前Intel在核心数上也赶上了AMD Ryzen,在未来一段时间内想进一步提升主流平台的核心数应该不太可能,那之后还能通过什么手段去提升性能呢?让我们拭目以待。

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pphiuyt 发表于 2018-10-26 17:07 | 显示全部楼层
这个hwinfo显示的功耗 与 core temp 功耗 显示的是一样的吗?
royalk  楼主| 发表于 2018-10-26 18:04 | 显示全部楼层
pphiuyt 发表于 2018-10-26 17:07
这个hwinfo显示的功耗 与 core temp 功耗 显示的是一样的吗?

只要软件正常支持这个CPU就一样
Mufasa 发表于 2018-10-26 19:34 | 显示全部楼层
这耗电量确实强劲啊。。。。
pphiuyt 发表于 2018-10-26 19:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 pphiuyt 于 2018-10-26 19:47 编辑
Mufasa 发表于 2018-10-26 19:34
这耗电量确实强劲啊。。。。

3dmark物理得分/功耗   能效比很低啊

wanfeng304 发表于 2018-10-26 20:02 | 显示全部楼层
明年如果amd顺利推出10nm的u,频率在目前基础上增加几百mhz的频率,就可以暴打intel了。
来自苹果客户端来自苹果客户端
eikeime 发表于 2018-10-26 21:16 | 显示全部楼层
一定是牙膏盖忘了拧开了。
sfdm 发表于 2018-10-26 21:24 | 显示全部楼层
我的9900k 连5g都不能稳。。。分分钟跑FPU就降频了。。

散热还是D15+2把14cm的猫扇 最后只能跑4.8g 等360的一体水冷到了以后再试一试 我的TJMAX没调 还是100


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sfdm 发表于 2018-10-26 21:25 | 显示全部楼层
感觉9900K intel就 已经压榨得差不多了。。。普通情况下(不开盖打磨die上分体水冷)要稳5g 有点难啊。
luoyu_1980 发表于 2018-10-26 22:03 | 显示全部楼层
等明年amd的5Gcpu看看
sohueasy 发表于 2018-10-26 23:30 | 显示全部楼层
看完评测不禁想说

AMD YES!
jerrytsao 发表于 2018-10-27 01:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 jerrytsao 于 2018-10-27 01:08 编辑

R大这次评测这么晚发布应用类评测数量这么少是啥情况? 另外Adobe家族我觉得成绩明显是不正常的, 可以对比下面Puget Systems的测试情况, 是不是版本问题?
https://www.pugetsystems.com/labs/articles/Photoshop-CC-2018-Core-i7-9700K-i9-9900K-Performance-1248/
https://www.pugetsystems.com/labs/articles/Premiere-Pro-CC-2018-Core-i7-9700K-i9-9900K-Performance-1254/

Photoshop CC 2018 v19.1.6, 采用自家Photoshop CC Benchmark v18.4 Beta, 包含Camera Raw滤件 (成绩越高越好, 时间越短越好)


Premiere Pro CC 2018 v12.1.2, Adobe Media Encoder导出 (成绩越高越好)


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royalk  楼主| 发表于 2018-10-27 09:46 | 显示全部楼层
jerrytsao 发表于 2018-10-27 01:00
R大这次评测这么晚发布应用类评测数量这么少是啥情况? 另外Adobe家族我觉得成绩明显是不正常的, 可以对比下 ...

因为之前是先测9700k,9900k后面才到
PG这个测试有点类似PCMARK里的脚本,做滤镜处理过程的操作比较多,我是测试ACR RAW转JPG批量操作,成绩的确不正常,但是测了很多次都是这样的情况,我也不知道为什么了
PR的情况更复杂了,我测试的是加了1080TI CUDA加速的,看到不同的CPU显卡占用也不一样,可能会出现CPU和GPU做工比例不同的情况,有可能是这原因?另外PG的测试TR我记得一开始也是不正常的,比1800X还慢,现在又好些了,可能也和软件版本有关系
kinno 发表于 2018-10-27 13:44 | 显示全部楼层
jerrytsao 发表于 2018-10-27 01:00
R大这次评测这么晚发布应用类评测数量这么少是啥情况? 另外Adobe家族我觉得成绩明显是不正常的, 可以对比下 ...

是的,刚想说,Pugetsystem的结果和楼主大相径庭啊

royalk  楼主| 发表于 2018-10-27 18:25 | 显示全部楼层
kinno 发表于 2018-10-27 13:44
是的,刚想说,Pugetsystem的结果和楼主大相径庭啊

上面那层已经说得很清楚,测试方法不一样
xufei1977 发表于 2018-10-27 19:51 | 显示全部楼层
@R大,请问MSI Z370M MORTAR的供电可以顶得住9700K吗?另外是否需要刷BIOS?
yyiisd 发表于 2018-10-27 23:33 | 显示全部楼层
进入全民免手动超频状态,功耗真认真了也不一般厉害
haomingci3 发表于 2018-10-29 02:42 | 显示全部楼层
想问一下pll电压在m10a中是指core pll voltage,还是internal pll voltage
royalk  楼主| 发表于 2018-10-29 10:34 | 显示全部楼层
xufei1977 发表于 2018-10-27 19:51
@R大,请问MSI Z370M MORTAR的供电可以顶得住9700K吗?另外是否需要刷BIOS?

Z370都要刷,4+3相还是算了吧
royalk  楼主| 发表于 2018-10-29 10:34 | 显示全部楼层
haomingci3 发表于 2018-10-29 02:42
想问一下pll电压在m10a中是指core pll voltage,还是internal pll voltage

应该是internal,我也不确定,拿到板子才知道
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