Intel Core i9 9900K评测

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。

这个hwinfo显示的功耗 与 core temp 功耗 显示的是一样的吗？

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

这耗电量确实强劲啊。。。。

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

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。

一定是牙膏盖忘了拧开了。

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

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。

等明年amd的5Gcpu看看

看完评测不禁想说

AMD YES!

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)

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

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

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

@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？

进入全民免手动超频状态，功耗真认真了也不一般厉害

想问一下pll电压在m10a中是指core pll voltage，还是internal pll voltage

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

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