去掉核显后有多强?新老旗舰CPU大对决

在之前的英特尔处理器中,抛开性能不谈,绝大部分高性能产品都有一点不太让人满意——那就是很多处理器都集成了显示核心即核芯显卡,甚至旗舰产品Core i9-9900K也不例外。而绝大部分采用高性能处理器的用户显然不会使用性能孱弱的核芯显卡,因此核芯显卡集成到这些CPU上不仅毫无用处,还增加了处理器的功耗、发热量,更关键的是提升了处理器的价格。

面对用户的实际使用状态,最终英特尔在近期终于推出了多款没有内置核芯显卡的F系列处理器,其中更包括与Core i9-9900K对位的新旗舰:Core i9-9900KF。那么去掉核芯显卡后会为处理器带来哪些好处?处理器的功耗、发热量会不会降低?超频能力会不会更强?接下来就让我们通过两代新老旗舰的对决来得出结论。 

九代新旗舰Core i9-9900KF解析

▲参与本次测试的两款处理器均为工程版产品,左为Core i9-9900KF、右为Core i9-9900K,可以看到不论正面还是背面的电容布置方式,它们都完全相同。

从技术上来看,特别是处理器核心部分,Core i9-9900KF与Core i9-9900K还是基本保持一致——它仍采用在第八代酷睿处理器Coffee Lake上所用的14nm++生产工艺,其CPP(Contacted Poly Pitch)也就是接触间距从之前的70nm放宽到84nm,同时其驱动电流相对14nm工艺获得了23%~24%的提高,这意味着处理器的工作频率有大幅的提升空间。第九代酷睿处理器的主要改进之处在于进一步提升了处理器规格,并在LGA 1151处理器中加入了8核心16线程Core i9-9900K、Core i9-9900KF处理器,其三级缓存容量达到16MB,相当于每核心三级缓存容量为2MB。

▲在默认工作状态下,Core i9-9900KF就可以通过睿频加速,轻松实现5.0GHz。

在工作频率上,Core i9-9900KF与Core i9-9900K也基本一致,它的标准单核心睿频加速频率达到5.0GHz,成为英特尔第二款官方规格就达到5.0GHz的产品。同时其8核心睿频加速频率也不低,达到4.7GHz,而上代旗舰Core i7-8700K的单核心睿频加速频率只有4.7GHz,6核心睿频加速频率仅4.3GHz,提升幅度相当大。同时处理器型号中的“K”也显示这款处理器同样具备超频能力,而在对内存的支持上,Core i9-9900KF的官标内存支持频率同样为DDR4 2666。

当然能让Core i9-9900KF工作在高频率下还是得归功于英特尔在第九代酷睿处理器中将内部(处理器核心与处理器顶盖之间)的导热材料从之前的硅脂换为钎焊。钎焊的主钎料铟的导热系数是81.6W/(mK),而硅脂的导热系数通常不到10,甚至不到5。这意味着什么呢?举例来说,当处理器顶盖温度为60℃时,如果用钎焊导热,处理器的核心温度可能也就在65℃左右,如果用的是硅脂,处理器的核心温度已经达到80℃以上。因此第九代酷睿处理器不仅拥有更高的工作频率,其超频能力也是非常强劲的。其他方面,第九代酷睿处理器在硬件上修复了一部分Meltdown熔断和Spetre幽灵漏洞,包括熔断变体3恶意数据缓存载入、L1终端故障,其他漏洞则仍然需要通过更新BIOS和打补丁的方式解决。

在TDP热设计功耗上,尽管Core i9-9900KF没有内置UHD Graphices 630核芯显卡,但其标称TDP与Core i9-9900K仍完全相同,均为95W,与其他六核心、八核心产品相当。当然在实际工作中它的功耗、发热量是否会低一些还有待后续评测进行验证。由于支持超频,显然Core i9-9900KF最适合搭配的主板芯片组仍是Z390。相对于Z370,Z390主板的主要提升在于芯片组原生支持带宽为10Gbps的USB 3.1 GEN2接口。同时Z390芯片组还整合了英特尔CNVi无线交流解决方案,主板厂商只需向英特尔采购成本较低的伴射频 (CRF) 模块就可以使主板具有无线网络功能。

而在用户最关注的价格方面,Core i9-9900KF虽然没比Core i9-9900K便宜太多,但还是体现出了去掉核芯显卡后的优势,较后者大约便宜了200元,那么在实际表现上,Core i9-9900KF是否也同样存在优势呢?接下来我们特别采用Z390中的高端主板——技嘉Z390 AORUS MASTER对其进行了测试。

 

技嘉Z390 AORUS MASTER主板解析

面对Core i9-9900KF这样强悍的处理器,要想发挥出它的最大性能特别是超频能力,显然必须为它搭配一款同样的Z390主板。此次我们选择的是技嘉AOURS旗下的次旗舰产品Z390 AORUS MASTER。作为高端产品,这款主板与其他主板相比有什么区别呢?

▲主板处理器供电部分采用了豪华的12+2相供电设计。其中12相为处理器核心服务,搭配IR 3553 PowIRstage一体式封装MOSFET,2相为处理器UNCORE非核心区域服务。

首先为了满足核心数增多后Core i9-9900KF处理器的超频需求,这款主板采用了豪华的12+2相供电设计。其中12相为处理器核心服务,其PWM芯片使用了IR35201数字PWM,工作在6+2相模式下。然后供电电路通过六颗IR3599倍相器,以及相应增加的供电电路,使主板的供电电路达到12+2相。其供电元器件还是技嘉的传统特色——每相供电电路搭配一颗可承载40A电流、整合MOSFET上下桥与驱动器,致力于提高转换效率的国际整流器公司IR 3553 PowIRstage一体式封装MOSFET。这也就是说12相处理器核心供电电路最大可承载480A电流,足以应对Core i9-9900KF大幅超频功耗提升的情况。

而为非核心部分服务的两相供电每相则搭配了来自安森美的一颗4C10N、4C06N低内阻MOSFET。同时主板供电部分还搭配了服务器级电感,日系尼吉康FPCAP黑化版固态电容,并采用了双8-Pin供电接口。其内部由实心结构的CPU供电插针组成,相对普通供电接口内部的空心插针,它能有效降低阻抗与发热量。

内存供电部分,这款主板看起来虽然较为简单,只采用了一相供电设计,搭配两颗安森美4C06N MOSFET,以及两颗日系尼吉康FPCAP黑化版固态电容,但它对内存的支持规格还是不错,官方标称最高可支持的内存频率达到DDR4 4400。那么事实是否如此呢?我们将在后面的测试中进行验证。

▲在PCB部分,这款主板依然延续了技嘉传统的两倍铜即现在所称的2盎司纯铜电路板设计,即在印刷电路的电源层与接地层采用2盎司纯铜箔材质降低PCB阻抗,提升PCB散热性能与电源转换效率。

▲Fin-Arrays堆栈式散热鳍片不仅采用直触式热管设计,还拥有更大的散热面积。

此外技嘉还扩大了供电部分的铜箔配置面积,并为主板供电部分采用了内置热管,比传统铝挤散热片多三倍散热面积的Fin-Arrays堆栈式散热鳍片。该鳍片搭配1.5mm厚的LAIRD 5W/mK高导热系数导热垫,在同样的工作时间下,可提供比传统导热垫更好的散热效果。此外,技嘉还为这款主板设计了厚重的散热背板,不仅可以加速主板PCB、各类芯片的散热,还能避免主板因长时间搭载大型独立显卡产生PCB变形的现象。

▲由瑞昱ALC1220-VB音频芯片、ESS SABRE9118Q2C DAC、音频专用电容组成的魔音音效系统。

为了给玩家提供更真实的音效,这款主板特别采用了高配版的魔音音效系统。其核心是瑞昱提供的ALC1220-VB音频芯片,负责接收来自主板芯片组的HD AUDIO音频数据,并在连接多声道音频系统时提供环绕声音频。音频部分还搭配了日系高品质音频专用电容、WIMA发烧级音频电容,并拥有智能功放技术,可自动侦测耳机的阻抗值,提供最恰到好处的放大等级,避免音量过低或失真,甚至出现爆音或输出功率过大导致耳机毁损等情况。

同时瑞昱ALC1220-VB音频芯片还能在前置或背板接口连接麦克风时,分别提供110/114dB(A)的信噪比,让游戏对战时玩家的对话声音更加清晰、准确。值得一提的是,主板的立体声声道DAC部分采用了独立设计,额外集成了ESS SABRE9118Q2C DAC。它提供了高达125dB的信噪比(SNR)水准,总谐波失真(THD+N)只有-112dB。

▲Z390 AORUS MASTER主板可以带来非常靓丽的RGB FUSION炫彩魔光灯效

当然Z390 AORUS MASTER主板也不会缺少技嘉传统的RGB FUSION炫彩魔光灯效,主板芯片组与I/O装甲处设计了多颗RGB LED,并可与其他支持RGB FUSION的技嘉或第三方配件,RGB LED灯带、数字可寻址LED灯带同步发光。

网络部分,Z390 AORUS MASTER借助了Z390主板芯片组内置的CNVi无线交流解决方案,搭配英特尔无线伴射频 (CRF) 模块,可支持802.11ac Wave 2功能,提供超越有线千兆网卡的无线网络速度,WiFi传输带宽可达1.73Gbps,并支持蓝牙5.0标准。此外这款主板也配备了cFos网络管理软件,可优先传输在线游戏数据,降低网游延迟,并配备了拥有数据传输与充电功能的USB 3.1 Gen 2 Type-C接口。

▲主板不仅提供了三个M.2 SSD接口,更为每个接口配备了合金M.2散热装甲。

扩展能力上,除了支持组建x8+x8双路SLI、CrossFire外,考虑到高端玩家对存储性能的要求也不会低,Z390 AORUS MASTER主板特别配备了三个带宽为PCIe 3.0 x4的M.2 SSD接口,而且这三个接口上的M.2 SSD具有一起组建RAID 0磁盘阵列的能力,因此可以为系统提供非常强劲的存储性能。此外每个接口还提供了技嘉特制的合金M.2散热装甲,以及帮助SSD与散热片紧密接触的导热垫,可以有效降低SSD工作温度,避免降速。综上所述,Z390 AORUS MASTER的确是一款做工、功能丰富的高端主板。

技嘉Z390 AORUS MASTER主板产品规格

接口:LGA 1151

板型:ATX

内存插槽:DDR4 ×4(最高128GB DDR4 4400) 

显卡插槽:PCIe 3.0 x16 ×1

 PCIe 3.0 x8 ×1

 PCIe 3.0 x4 ×1 

扩展接口: PCIe 3.0 x1 ×3

 32Gb/s M.2 ×3

 SATA 6Gbps ×6

音频芯片:瑞昱ALC1220-VB 8声道音频芯片

网络芯片:英特尔GbE千兆网卡

 英特尔802.11a/b/g/n/ac+蓝牙5.0无线模块 

背板接口:USB 2.0+USB 3.1 GEN1+USB 3.1 GEN2 Type-A/C+RJ45接口+模拟音频7.1声道接口+S/PDIF光纤输出+HDMI+Wi-Fi天线

价格:2998元

 

处理器功耗与发热量测试

本次测试我们将首先回答大家最关心的Core i9-9900KF的温度、功耗是否降低的问题。在待机状态下两款处理器频率都会降低到800MHz以节约能耗,处理器工作电压均会降低到0.63~0.65V左右,待机温度均在20℃左右,包含处理器、显卡、主板、SSD的待机平台功耗均在53W左右。不过在满载状态下,两款处理器的功耗、发热表现就有明显不同。满载测试的方法并不复杂,在满载测试中我们将对每款处理器运行30分钟,并同时开启处理器、FPU、CACHE的AIDA64处理器烤机测试。而从表现来看,Core i9-9900KF在满载运行30分钟后的温度为69℃,Core i9-9900K的满载温度则高了4℃,达到73℃。

▲得益于的12+2相供电设计,不论是搭配Core i9-9900KF(上图)还是Core i9-9900K(下图),技嘉Z390 AORUS MASTER主板的发热量都不高。相对来看,由于Core i9-9900K内置了核芯显卡,使得主板供电电路的温度要稍高一些。

同时我们还测试了在分别搭载两款处理器时,Z390 AORUS MASTER主板供电部分的温度表现。测试结果同样取得了与处理器类似的结果,在搭配Core i9-9900KF满载运行时,供电电路的最高温度为58.8℃,所有测量点的温度都低于60℃。而在搭配Core i9-9900K满载运行时,主板供电电路的最高温度达到了64℃,多个测量点的温度都在60℃以上。总体来说,得益于的做工用料,技嘉Z390 AORUS MASTER主板的发热量并不高,即便搭载Core i9-9900K,其满载温度都控制在64℃以内。做工、设计一般的Z390主板在搭载Core i9-9900K处理器满载运行时,其供电部分发热量可以很快达到80℃以上。

功耗方面,Core i9-9900KF在满载状态下的功耗也要低一些,其平台满载功耗为220W,而Core i9-9900K的平台满载功耗则达到了233W。显然尽管差距不大,但得益于没有内置核芯显卡,Core i9-9900KF可以为用户带来更低的处理器满载温度、功耗,以及更低的主板发热量,对于提升处理器、主板稳定性与寿命也是小有好处的。

最高可达5.4GHz!Core i9-9900KF超频解析

接下来就将解答第二个大家最关心的问题——Core i9-9900KF的超频能力如何?我们通过技嘉Z390 AORUS MASTER主板对其进行了超频测试。该主板不仅在BIOS内提供了丰富的超频选项,其配套的EASYTUNE软件也具有自动、手动两大超频功能。

相对于BIOS超频,EASYTUNE可以在操作系统下进行实时超频,使用起来更加方便。其中自动超频可以一键将在默认频率下只能实现单核心5.0GHz频率的Core i9-9900KF提升到全核心5.0GHz,也就是说处理器默认的4.7GHz全核心频率提升了300MHz,提升幅度达到6.3%,还是比较可观的。

当然对于追求性能的玩家来说,自动超频显然不能满足他们的需求,而EASYTUNE软件提供的手动超频选项也非常丰富——从处理器外频、倍频调节,到CPU VCore核心电压、CPU System Agent(系统助手)电压、CPU VCCIO(CPU内存控制器)电压,以及超频内存时最关键的DRAM Voltage(内存电压)等几乎所有BIOS中提供的调节项目在这个软件中也都一一出现。值得一提的是,EASYTUNE甚至提供了包括CPU Vcore PWM Switch Rate (CPU供电PWM频率),Vcore Loadline Calibration(核心电压防掉压设置)等这些专业调节项目。

经过我们的多次调节尝试,我们发现尽管在默认状态下Core i9-9900KF的温度有一定降低,但因为超频需要提升电压带来处理器发热量的猛增,所以即便我们在测试中采用的是高性能的三排360mm一体式水冷,但Core i9-9900KF超频后的温度提升还是非常快。最终Core i9-9900KF基本能够稳定,并完成所有测试的全核心超频频率与Core i9-9900K还是相同的,均为5.1GHz。

▲在普通散热环境下,Z390 AORUS MASTER主板最高可将Core i9-9900KF超频到5.3GHz,并完成CPU-Z处理器多线程性能测试。

▲如只追求Super Pi之类的单线程性能,那么Z390 AORUS MASTER主板最高可将Core i9-9900KF超频到5.4GHz。

而如果只是追求如CPU-Z这类多线程测试成绩,那么在Z390 AORUS MASTER主板上,Core i9-9900KF可以达到的全核心最高频率为5.3GHz。如只追求Super Pi之类的单线程性能,那么Z390 AORUS MASTER主板最高可将Core i9-9900KF超频到5.4GHz。你也想体验下极速Core i9-9900KF吗?接下来我们将通过技嘉的EASYTUNE超频软件为你介绍Core i9-9900KF的超频方法:

1.首先通过EASYTUNE调节处理器倍频,如要超频到5.3GHz就应该全部调节为53;

▲通过EASYTUNE超频时,首先需调节处理器倍频,并将核心电压工作模式选择为“Static”(静态),设定需要的电压值。

2.调节CPU VCore核心电压,首先将电压工作模式选择为“Static”(静态),这样可以直接得到你期望的电压,然后设定具体的电压值。根据我们多次超频的尝试来看,要想在5.1GHz下稳定工作,需要约1.365V的核心电压;而要工作在5.3、5.4GHz,则需要约1.45V的核心电压;

▲超频前还需开启Vcore Loadline Calibration核心电压防掉压功能,使得处理器在重载状态下电压不会波动,超频更稳定。

3.由于CPU在重负载情况下会出现核心压降的情况,使得处理器实际电压比设定电压低,造成超频不稳定,因此超频前玩家还需要开启Vcore Loadline Calibration(核心电压防掉压设置)。当实际电压不能达到预设电压时,该功能可以向核心补偿固定的电压值。这项功能有“Standard、Low、High、Turbo、Ultra Extreme”等七档,一般使用“High、Turbo”就可以了,毕竟电压过高会增加处理器发热量,同样会增加超频失败的概率。基本上经过以上三步,我们就可以将Core i9-9900KF超频到5.1GHz~5.4GHz,并带来耀眼的性能。

最高可达DDR4 4400Core i9-9900KF+Z390 AORUS MASTER内存超频测试

▲在1.5V内存电压下,Z390 AORUS MASTER主板可以将HyperX Predator DDR4 4000 RGB 16GB内存套装超频到DDR4 4400使用,带来超越低频四通道内存的性能。

除了处理器超频,内存超频能力一直也是英特尔平台的强项,因此在这次测试中,我们也对Core i9-9900KF、Z390 AORUS MASTER主板的内存超频能力进行了考察。首先在默认测试中,我们采用的是来自HyperX的Predator DDR4 4000 RGB 16GB内存套装。测试显示处理器与主板不仅能稳定地支持DDR4 4000这一频率,而且还可以将内存延迟进一步降低到17-18-18-39稳定工作(注:内存默认延迟较高,达到了19-21-21-42),并通过烤机测试。

而如果要超到更高的频率,我们可以通过Z390 AORUS MASTER主板将内存电压提升到1.5V。在该电压下,内存最高可以17-18-18-39的延迟设定在DDR4 4400下点亮主机,并进入操作系统完成AIDA64内存性能测试。从测试结果可以看到,DDR4 4400下的AIDA64内存读写带宽均突破了60000MB/s,内存延迟仅41ns。这一性能已经超过低频四通道内存系统的性能,如四通道DDR4 2400内存的AIDA64读取带宽还不到60000MB/s,写入带宽也就60000MB/s左右。

综合来看,Core i9-9900KF的处理器超频能力、内存超频能力与Core i9-9900K基本一致,仍展现出了非常不错的表现,接下来还是让我们从性能上看看两者有无区别。

处理器理论性能测试

测试点评:从处理器理论性能测试来看,虽然两款处理器的技术规格相近,但Core i9-9900KF的成绩却在四个测试中都小幅Core i9-9900K,如在SiSoftware Sandra处理器算术性能测试中小幅3%,在CPU-Z处理器多线程性能测试中小幅2.4%。我们分析这可能是因为Core i9-9900KF的工作温度要低一些,因此获得睿频加速的频率、加速时间都要较Core i9-9900K更多一点,所以能在测试中。同时我们也可以看到,全核心超频到5.1GHz后也能给处理器带来明显的好处,CPU-Z多线程性能突破6000分大关,较默认状态提升了8.5%,而其高达603分的处理器单线程性能也是竞争对手产品难以匹敌的。

应用性能测试

测试点评:在应用测试中,我们看到Core i9-9900KF与Core i9-9900K的表现的确难分伯仲——在压缩性能、CINEBENCH R20多线程渲染性能上,Core i9-9900K的表现要略好一点,而在处理器加解密性能、CINEBENCH R20单线程渲染性能上,Core i9-9900KF的成绩则要更好一点。在Handbrake 4K视频转码测试中,两者的任务完成时间则完全相同。此外从超频测试来看,Core i9-9900KF的全核心5.1GHz超频也能带来一些好处,超频后的WinRAR处理器压缩速度突破30600KB/s,在TrueCrypt AES上,Core i9-9900KF超频后的加解密速度也提升了8.6%。

游戏性能测试

测试点评:最后在游戏测试中,Core i9-9900KF也有不错的表现——除了在《僵尸世界大战》落后1fps外,在其他三个项目中都获得了。特别是《F1 2018》这类比较依赖处理器性能的游戏,它的平均帧速了Core i9-9900K约6fps。由于游戏更依赖处理器的单线程性能,因此我们分析这很有可能还是因为Core i9-9900KF的工作温度要低一些,所以它可以获得的睿频加速频率、加速时间都要更多一些所致。同样当Core i9-9900KF超频到5.1GHz后,各款游戏的帧率也都能获得小幅提升,对游戏性能有一定帮助。

游戏平台:Core i9-9900KF+高端Z390主板

综合以上体验、测试不难看出,如果不是因为特殊应用目的,需要高性能处理器搭配核芯显卡这种组合,那么Core i9-9900KF较Core i9-9900K更值得选择,不仅价格更低,而且发热量、功耗也要低一些,在一些测试中相对Core i9-9900K也有小幅优势。当然在搭配Core i9-9900KF这类处理器时,用户也需要选用如技嘉Z390 AORUS MASTER这样的高端主板,毕竟像Core i9-9900KF这类高频8核心16线程处理器会给主板供电电路带来很大的负载。

▲购买Z390主板时也不能只看用料,图为一款15相供电的Z390主板,在搭配Core i9-9900K处理器时,满载温度高达98.3℃。

同时需要提醒的是,在购买这类主板时也不能只看供电电路的相数、用料,我们曾多次发现很多供电相数在10相以上的Z390主板,在搭配Core i9-9900K时,供电电路的温度也非常容易飙升到80℃以上,大幅增加电脑工作的不稳定性。其实主板工程师在供电电路上的设计能力也非常重要,因此用户在购买这类Z390主板时除了看表面,还要多从媒体了解产品的实际工作温度,只有设计、用料双双达到一个较高的水准,才能像技嘉Z390 AORUS MASTER这样将主板供电电路的温度控制在一个较低状态下,从而让Core i9-9900KF的实力得到稳定、可靠的释放。

 
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