《魯大師》CPU破41萬!18核心怪獸Core i9-9980XE實戰體驗

Intel Core 魯大師 CPU 英特爾 超微半導體 微型計算機 2018-11-29


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毫無疑問,AMD去年發佈的Threadripper處理器在消費級市場引起了高度關注,人們第一次可以在消費級平臺上使用多達12~16顆核心的處理器。在今年8月AMD更拿出了頻率更高、核心最多可達32顆的第二代Threadripper處理器。作為另一大處理器廠商的英特爾顯然不會熟視無睹,在今年第九代酷睿處理器發佈之際,他們也推出了新一代的酷睿X系列處理器,我們更在第一時間拿到了其中核心數最多、多線程性能最強的Core i9-9980XE旗艦級處理器,接下來就請大家隨我們一起來體驗新一代酷睿X系列處理器的巨大威力吧。

關鍵詞

Skylake-X、釺焊、14nm++、全系列HCC設計

首先需要大家注意的是,雖然新一代酷睿X系列處理器的型號都是以9開頭,但與Core i9-9900K這類採用Coffee Lake架構的處理器不同,酷睿X系列處理器採用的仍是上一代7系列酷睿X系列處理器的Skylake-X架構。不過仍通過三方面改進使得9系列酷睿X處理器在性能與功能上有不小的改善。

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▲在9系列酷睿X處理器上,英特爾拋棄了LCC配置,全部採用HCC配置,全部擁有44條PCIe 3.0通道,更大的L3緩存。

首先英特爾推出了多達7款9系列酷睿X系列處理器,與7系酷睿X處理器相比,最低端的9系酷睿X處理器Core i7-9800X也擁有8核心、16線程的配置,不會再有6核心產品了,畢竟現在的Core i5處理器都是6核心配置。第二大改變是全部9系酷睿X處理器都擁有多達44條PCIe 3.0通道,而不像7系酷睿X處理器,定位較低的產品只有28條PCIe 3.0通道,定位高的產品才有44條。原因就在於7系酷睿X處理器實際使用了兩套Mesh網格片上互聯拓撲架構,一套為用於12~18核處理器的HCC多核心數量配置,一套為10核心(包括10核心)以內的LCC低核心數量配置。HCC體系更加龐大,擁有更多的PCIe通道、緩存容量,自然在規格上優於基於LCC配置的產品。

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▲採用LGA 2066接口的18核心Core i9-9980XE處理器

而在9系酷睿X處理器上,英特爾則改變了這一做法,全系處理器都採用了原本用於12~18核處理器的HCC多核心數量Mesh網格片上互聯拓撲架構。這也使得任何一款酷睿X處理器都能獲得44條PCIe 3.0通道,因此即便Core i7-9800X與Core i9-9900K在核心數量上相同,但它也有自己的獨有價值——PCIe 3.0通道數遠多於僅僅16條的Core i9-9900K,可以輕鬆組建雙路x16 SLI系統。另外帶來的好處就是為定位較低的處理器大幅增加了緩存容量,Core i9-9900X 10核心處理器的三級緩存容量多達19.25MB,而同為10核心的Core i9-7900X三級緩存容量只有13.75MB。

當然全部使用HCC架構也會帶來一些負面影響,它意味著所有9代酷睿處理器很可能都是從18核產品上通過關閉核心而來,所以全部產品的TDP熱設計功耗都是165W,哪怕8核心的Core i7-9800X,而之前10核心Core i9-7900X的TDP也就140W。

對於我們這次要測試的旗艦Core i9-9980XE來說,在PCIe通道數、TDP上較之前的18核心Core i9-7980XE來說倒沒有任何變化,仍是44條PCIe 3.0、165W的TDP配置,包括三級緩存都一模一樣,還是24.75MB。有所不同的就是9系酷睿X處理器採用了最新的14nm++生產工藝。其CPP(Contacted Poly Pitch)也就是接觸間距從之前的70nm放寬到84nm,同時帶來了相對14nm工藝23%~24%的驅動電流提高,這意味著處理器的工作頻率有大幅的提升空間。

同時9代酷睿X系列處理器將內部(處理器核心與處理器頂蓋之間)的導熱材料從之前的硅脂換為釺焊。釺焊的主釺料銦的導熱係數是81.6W/(mK),而硅脂的導熱係數通常不到10,甚至不到5。這意味著什麼呢?舉例來說,當處理器頂蓋溫度為60℃時,如果用釺焊導熱,處理器的核心溫度可能也就在65℃左右,如果用的是硅脂,處理器的核心溫度已經達到80℃以上。因此最終9系酷睿X系列處理器的工作頻率獲得了一定提升。如Core i9-9980XE的基準頻率從Core i9-7980XE的2.6GHz提升了400MHz到3.0GHz,最高單核心加速頻率也從4.4GHz提升到4.5GHz。10核心Core i9-9900X處理器的基準頻率也比Core i9-7900X高了200MHz。

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酷睿X系列新搭檔

華碩PRIME X299-DELUXE Ⅱ


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為了充分發揮出Core i9-9980XE的性能,我們此次特別使用了華碩最新針對9系酷睿X處理器打造的華碩PRIME X299-DELUXE Ⅱ主板。與PRIME X299-DELUXE主板類似,這款產品仍採用大師系列典型的銀白色配色,不過在細節上卻有諸多改善。首先該主板加入了Optimem Ⅱ內存優化設計,工程師重新設計了主板佈線,並在頂層PCB加入了接地屏蔽、接地環以減少外部信號干擾與橫向干擾,使得PRIME X299-DELUXE Ⅱ主板支持的最高內存頻率(注:需內存達到相應體質)可以達到DDR4 4266。

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▲主板配備了LiveDash OLED屏幕,可顯示如處理器工作頻率、溫度等硬件信息,並可定製顯示各種Logo等。

而針對高端用戶對存儲性能的需求,這款主板配備了多達三個M.2 SSD接口,每個接口不僅可以支持從2242到22110長短不一的各類M.2 SSD,還都配備了高效22110鋁合金散熱片,根據華碩的官方資料,該散熱片可以有效幫助M.2 SSD降溫20℃。此外,其中一個與CPU PCIe控制器直連的M.2 SSD接口還支持X299芯片組的特別技能VROC(CPU虛擬磁盤陣列),用戶可以通過該接口為SSD組建RAID 0/1/5/10陣列,不過需額外購買英特爾的VROC金鑰。

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▲主板提供了5G網絡接口、雷電3 Type-C、DP IN接口,再加上802.11ac無線模塊的助力,非常適合應用在高端整機與工作站上。

得益於X299較多的PCIe 3.0通道,PRIME X299-DELUXE Ⅱ還配備了最新的雷電3解決方案Titan Ridge芯片,該芯片為主板提供了兩個Type-C、兩個DP IN接口。這些接口既支持USB 3.1、USB 3.0標準,更支持帶寬達40Gbps的DP 1.4標準,可以實現最高7680×3840@60Hz的顯示效果(注:需顯卡同樣支持這一分辨率)。

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▲主板處理器供電部分採用了多達12相設計,當Core i9-9980XE滿載烤機20分鐘時,供電部分的最高溫度僅43.1℃,非常涼爽。

其他方面,華碩PRIME X299-DELUXE Ⅱ主板還配備了Aquantia AQC 111C 5G網絡芯片,搭配100米內的CAT6a網線,可實現5Gbps的網絡傳輸速度,遠快於普通千兆網卡。無線網絡部分,該主板則搭配了英特爾無線-AC 9260伴射頻 (CRF) 模塊,可支持2×2 MU-MIMO(多用戶多入多出)技術和160MHz頻寬, WiFi帶寬可達1.73Gbps。最後需要提到的是,針對9系酷睿X處理器擁有更高的工作頻率,華碩PRIME X299-DELUXE Ⅱ在供電設計上也有比較大的加強。如處理器供電部分達到了總計12相,而之前的PRIME X299-DELUXE供電電路則只採用了8相供電。同時在處理器電源輸入部分,主板不僅採用了雙8pin插座,其內部還採用了更粗的CPU供電插針,從而降低阻抗與發熱量,讓電源的傳輸更有保障。

華碩PRIME X299-DELUXE Ⅱ主板產品規格

板型:ATX

處理器接口:LGA2066

芯片組:Intel X299

內存插槽:DIMM×8(最高支持DDR4 4266 128GB)

擴展插槽:PCIe 3.0 x16×3、PCIe 3.0 x1×2、

M.2 SSD×3、SATA 6Gb/s×8

網絡芯片:Aquantia AQC 111C 5G網卡

英特爾I219V千兆網卡

英特爾Wireless-AC 9260無線網卡

音頻芯片:Realtek S1220A音頻芯片

背板接口:USB 3.1 GEN1+USB 2.0+DP IN接口+雷電3(Type-C)+防電湧RJ45+5G LAN接口+模擬音頻7.1聲道接口+S/PDIF光纖輸出+Wi-Fi天線

我們如何測試

測試平臺一覽

主板:華碩PRIME X299-DELUXE Ⅱ主板

處理器:Core i9-9980XE、Core i9-9900K、Core i7-9700K、Core i5-9600K

內存:芝奇Trident Z RGB DDR4 3600 8GB×4

硬盤:東芝Q300 240GB SATA SSD+希捷3TB

顯卡:ROG Strix RTX 2080 Ti O11G Gaming

電源:ROG THOR 1200W

本次測試的主要目的就是分析18核心旗艦Core i9-9980XE處理器在性能上,特別是多線程性能上相對於普通6~8核心處理器有多大的優勢,在消費級應用,以及一些專業應用中能夠發揮出多大的優勢,是否具備相應的價值。同時我們也會運行測試一些遊戲,滿足讀者對於這些超多核心處理器是否能玩遊戲的好奇。此外針對釺焊的使用,我們還會測試Core i9-9980XE的超頻能力,畢竟默認設置下基準3.0GHz、單核心工作才能加速到4.5GHz的頻率設置還是偏低。

處理器性能測試

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測試點評:顯然,相對於普通處理器,18核心36線程設計的Core i9-9980XE在多線程運算性能上擁有巨大的優勢,即便我們之前測試的8核心16線程旗艦Core i9-9900K面對它也遠不是對手。從SiSoftware Sandra處理器算術性能上來看,Core i9-9980XE的多線程運算性能領先Core i9-9900K達83.5%,在《魯大師》5.15處理器性能測試中,領先Core i9-9900K的幅度更達到了98.4%,可以說完全是秒殺各類普通處理器。

不過值得注意的是,在單線程性能上,它與Core i9-9900K、Core i7-9700K相比則存在一定差距,如Super Pi一百萬位的運算時間在8秒以上,CPU-Z處理器單線程性能只有Core i7-9700K的90%。原因很簡單,Core i9-9980XE的最大加速頻率只有4.5GHz,而後兩者的加速頻率分別可達4.9GHz、5.0GHz。

應用性能測試

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測試點評:從人們日常使用的音視頻編碼軟件,以及壓縮、渲染軟件來看,它們大多對多線程處理器已經有不錯的支持,因此Core i9-9980XE處理器在這裡獲得了全勝。具體成績來看,在渲染、壓縮應用中它的優勢最大,其中CINEBENCH R15處理器多核渲染性能領先Core i9-9900K達83.4%,7-zip壓縮性能領先68%。在Foobar2000 FLAC無損音頻轉MP3,Handbrake 4K視頻轉H.264 1080p應用中,它也擁有最少的耗時。

專業應用性能測試

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測試點評:為了進一步分析Core i9-9980XE在專業應用上是否有更為突出的表現,我們還對它和Core i9-9900K進行了以上四個專業測試。從四個測試來看,顯然圖形渲染還是最能有效利用處理器多線程運算性能的應用。在被業內廣泛應用的V-ray渲染引擎測試中,Core i9-9980XE的渲染時間只有Core i9-9900K的57%;在Blender實際的產品級單幀動畫渲染上,Core i9-9980XE較Core i9-9900K同樣節省了43%的時間,少用時752秒。而在類行業常用的AES加解密運算中,Core i9-9980XE的運算性能更較Core i9-9900K領先了67.5%。

從事視頻編輯處理的專業人士來說,Core i9-9980XE也大有作為。在將超高分辨率的8K webp視頻轉碼為新一代H.265 1080p視頻時,Core i9-9980XE的用時也比Core i9-9900K少了138秒。要知道這還只是容量僅1GB片段的轉碼,對每日可能有幾十GB,甚至上百GB素材需要轉碼的工作室來說,Core i9-9980XE顯然能有效提高他們的工作效率。

遊戲性能測試

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測試點評:不過在大部分嚴重依賴處理器單核心性能的遊戲測試中,Core i9-9980XE面對Core i9-9900K、Core i7-9700K這些處理器就不是對手了。除了在較依賴處理器多線程性能的《奇點灰燼:擴展版》中與Core i9-9980XE打平外,在其他三款遊戲中,它與另外三款處理器都存在明顯的差距,其默認設置狀態的遊戲性能表現一般。

功耗與溫度測試

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測試點評:在同時開啟處理器、FPU、CACHE的AIDA64烤機測試中,Core i9-9980XE給我們帶來了不小的驚喜。原以為採用18核心後會帶來很大的功耗與很高的溫度,結果卻出人意料。基於Core i9-9980XE的平臺功耗只比Core i9-9900K高了34W,僅僅50℃的滿載溫度更遠遠低於其他幾款處理器。原來Core i9-9980XE在PRIME X299-DELUXE Ⅱ默認的工作模式是按處理器佔用率而設定處理器工作頻率,在AIDA64這類完全佔用處理器運算資源的烤機測試中,處理器的頻率會大幅下調到2.8GHz,自然處理器的功耗與溫度都能得到有效控制。

最高全核心4.6GHz

釋放18核心怪獸的最大威力

顯然默認設置下通過CPU佔用率對頻率的限制並不能真正發揮出Core i9-9980XE的最大性能,為此我們也通過PRIME X299-DELUXE Ⅱ主板對它進行了超頻測試。對這款處理器的超頻並不複雜,最關鍵的就是為它配備一款高性能的水冷散熱器。因為你會很快發現,一旦加壓超頻,Core i9-9980XE的溫度可不止50℃那麼簡單,我們在測試中使用了一款三排360mm一體式水冷。

接下來就是提升處理器核心電壓與倍頻,根據我們多次嘗試,即便在高性能水冷的壓制下,核心電壓也建議不要超過1.2V。因為一旦在高頻率、高壓工作下,處理器的工作溫度可以輕鬆從50℃提升到100℃以上,對於一款近2000美元的處理器來說,你肯定捨不得這麼折騰吧?

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▲超頻到4.6GHz後,Core i9-9980XE的多線程與單線程性能都有非常大的提升。

在我們的測試中,只要將處理器電壓設定到1.175V,就可以在18核心全開的情況下,將Core i9-9980XE輕鬆超頻到4.6GHz,並具有不錯的穩定性。而從性能測試也可以看到超頻後,Core i9-9980XE的單線程與多線程處理器性能都獲得了非常大的提升——SiSoftware Sandra處理器算術性能逼近700GOPS,《魯大師》處理器性能突破41萬分,CINEBENCH R15處理器多核心渲染性能接近4500cb,這一性能已經達到AMD銳龍Threadripper 2970WX 24核心處理器在默認頻率下的水平,即通過高頻率彌補了比後者少12條計算線程的劣勢。

同時超頻後的Core i9-9980XE更在應用中展現出了其實用價值。其遊戲平均運行幀速獲得了非常明顯的提升,與Core i9-9900K的差距大幅縮小;TrueCrypt AES加解密性能提升了20%,Handbrake 8K視頻轉1080p H.265視頻的時間進一步減少了67秒。

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▲需要注意的是,超頻後會帶來較大的功耗,運行CINEBENCH時的平臺功耗達到560W。

當然需要注意的是,處理器超頻後會給系統帶來較大的功耗,運行CINBENCH渲染測試時的平臺功耗即達到560W,所以如果用戶有超頻的需求,還搭配了如GeForce RTX 2080 Ti這類高端顯卡的話,顯然應採用千瓦級電源。

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目前英特爾陣營的最強多核心消費級處理器

從多線程運算性能來看,毋庸置疑Core i9-9980XE就是當前英特爾陣營最為強勁的消費級處理器,在圖形渲染、音視頻轉碼、加解密運算等專業應用中可以切實帶來工作時間的有效降低,大幅提升工作效率。對需要多線程運算性能的專業人士或工作站用戶來說,它就是英特爾陣營的最佳選擇。當然如果放眼整個市場,如果Core i9-9980XE在中國的最終上市價格還是接近其發佈會上宣佈的1979美元,那麼它將處於一個尷尬的狀況。畢竟1979美元換算過來就是人民幣13713元左右了,這個價格已經可以買到競爭對手的銳龍Threadripper 2990WX 32核心處理器了。

而在多線程運算性能上,它與後者相比肯定是有差距的。另一方面,在單線程、遊戲性能上它與Core i9-9900K、Core i7-9700K之類的普通處理器也有一定距離。所以如果上市價格過高的話,它會出現兩頭不討好的情況。因此我們認為Core i9-9980XE本身是一款不錯的產品,但英特爾在中國市場必須為它制訂一個具有競爭力的價格,它才能獲得生存的空間,畢竟光“擠牙膏”是不行的,性價比也是廠商攻城拔寨的一大利器。

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