如果要在處理器領(lǐng)域詮釋“有起有落”這四個(gè)字,x86處理器廠商英特爾在這幾年的表現(xiàn)可能就是一個(gè)很好的例子。雖然2015年英特爾發(fā)布的第六代酷睿處理器在當(dāng)時(shí)處于業(yè)界領(lǐng)先的地位,但接下來(lái)因?yàn)楦鞣N工藝、內(nèi)部問(wèn)題,英特爾處理器的發(fā)展卻非常緩慢,從第七代酷睿到第十代酷睿處理器幾乎都是第六代酷睿處理器Skylake架構(gòu)的小修小補(bǔ),英特爾處理器越來(lái)越缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。各種壓力逼迫英特爾不得不做出改變—從內(nèi)部人事變動(dòng)、CEO的更換到新工藝的成熟,新架構(gòu)的應(yīng)用,英特爾開(kāi)始發(fā)力,并終于在2021年有所收獲。
2021年英特爾首先與使用已久的SkyLake架構(gòu)說(shuō)再見(jiàn),在上半年推出了基于Cypress Cove處理器架構(gòu)的第十一代酷睿處理器,有效提升了處理器的單線程性能,現(xiàn)在更是帶來(lái)了全面更新的第十二代酷睿處理器—它采用了以前在桌面x86處理器上從未出現(xiàn)過(guò)的大小核架構(gòu)設(shè)計(jì),它還支持帶寬翻倍、全新的DDR5內(nèi)存,它更支持前衛(wèi)的PCIe 5.0技術(shù),可以使顯卡、SSD的傳輸帶寬也實(shí)現(xiàn)翻倍。那么作為一款集合眾多新技術(shù)的產(chǎn)品,英特爾能否將這些新技術(shù)融會(huì)貫通,第十二代酷睿處理器能否帶來(lái)讓人滿意的表現(xiàn)呢?
大小核架構(gòu)設(shè)計(jì)+全面升級(jí)的內(nèi)核架構(gòu) 十二代酷睿處理器技術(shù)簡(jiǎn)析
就像第十一代酷睿處理器的代號(hào)為Rocket Lake-S一樣,英特爾第十二代酷睿處理器的代號(hào)為Alder Lake-S。關(guān)于AlderLake-S詳細(xì)的技術(shù)架構(gòu)、分析,我們?cè)凇段⑿陀?jì)算機(jī)》2021年9月下刊的《英特爾2021年架構(gòu)日技術(shù)解讀》一文中有深度講解,在這里我們僅就這款處理器的重要特性進(jìn)行回顧。
首先在工藝上,Alder Lake-S桌面處理器終于甩掉了英特爾長(zhǎng)期使用的14nm工藝,采用了基于10nm Enhanced SuperFin技術(shù)的Intel 7工藝技術(shù),可以有效提升處理器的每瓦性能,增強(qiáng)能耗比。同時(shí)處理器的內(nèi)部也有翻天覆地的變化,它的內(nèi)部有Performance- Cores即被簡(jiǎn)稱(chēng)為P Core的性能計(jì)算核心,以及Efficient-Cores即被簡(jiǎn)稱(chēng)為E Core的能效計(jì)算核心。其中前者主要負(fù)責(zé)游戲、生產(chǎn)力、人工智能等突出處理器浮點(diǎn)運(yùn)算、AI運(yùn)算的應(yīng)用,而能效核則主要負(fù)責(zé)日常輕載的后臺(tái)任務(wù),同時(shí)也會(huì)參與需要多線程運(yùn)算的如渲染、轉(zhuǎn)碼等任務(wù),從而提升處理器的多線程運(yùn)算性能。在英特爾第十二代酷睿處理器配置最高的產(chǎn)品上,酷睿i9-12900K處理器配備有支持超線程技術(shù)的8顆P Core性能核、8顆E Core能效核(不支持超線程技術(shù)),因此它的計(jì)算線程數(shù)量可達(dá)8×2+8=24條,而上一代旗艦酷睿i9-11900K只擁有8顆計(jì)算核心、16條線程,所以它的計(jì)算線程數(shù)量有顯著的提高。
更重要的是,不論P(yáng) Core還是E Core都采用了英特爾最新研發(fā)的處理器技術(shù)架構(gòu),核心性能也都獲得了大幅提升。其中PCore采用了最新的Golden Cove架構(gòu),該架構(gòu)是一個(gè)更寬、更深和更聰明的架構(gòu)。它采用了“1個(gè)復(fù)雜解碼器+5個(gè)簡(jiǎn)單解碼器”的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了6發(fā)射的前端,這是x86處理器設(shè)計(jì)中第一個(gè)真正意義上的6發(fā)射前端,前端的設(shè)計(jì)就像龍頭,有牽一發(fā)而動(dòng)全身的作用。同時(shí)英特爾還大幅度增加了微指令緩存的性能和寬度,改進(jìn)了亂序執(zhí)行引擎,增強(qiáng)了執(zhí)行引擎內(nèi)矢量引擎、標(biāo)量引擎的性能。
在E Core能效核心上,第十二代酷睿處理器則采用了英特爾在小核心(也就是高性能功耗比核心)上的研發(fā)成果——Gracemont。Gracemont是Tremont的繼承者,隸屬于Atom家族,它具有以下四個(gè)特點(diǎn):1.極高的能效比表現(xiàn);2.芯片尺寸較小且可大幅度擴(kuò)展;3.支持矢量和AI計(jì)算;4.具有極寬的頻率范圍。通過(guò)采用Intel 7工藝,以及架構(gòu)上的優(yōu)化升級(jí),最終Gracemont實(shí)現(xiàn)了小幅超越英特爾第六代處理器核心Skylake約8%的性能。顯然,對(duì)于第十二代酷睿處理器采用的E Core 能效核心的性能我們也不可小覷。
鑒于競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品擁有大容量、高性能的緩存設(shè)計(jì),在第十二代酷睿處理器上,英特爾不僅提升了緩存性能,降低緩存延遲,還大幅提升了緩存容量。其中每顆P Core可獨(dú)享1.25MB L2二級(jí)緩存,每四顆E Core可共享2MB L2二級(jí)緩存。在酷睿i9-12900K上,其16顆處理器核心還可共享多達(dá)30MB的L3三級(jí)緩存。而上一代旗艦酷睿i9-11900K的L3三級(jí)緩存容量只有16MB,每顆處理器只能獨(dú)享512KB二級(jí)緩存。因此借助在處理器架構(gòu)、緩存上的全方位改進(jìn),Golden Cove架構(gòu)相對(duì)于酷睿i9-11900K采用的CrypressCove架構(gòu)在綜合性能上提升了多達(dá)19%。
性能核與能效核的同時(shí)存在,也使得處理器需要有效分配計(jì)算線程才能最大化地發(fā)揮處理器的性能。因此英特爾還為第十二代酷睿處理器增加了一個(gè)部件—硬件線程調(diào)度器。在第十二代酷睿處理器上有三類(lèi)不同的線程需要管理:能效核心的線程、高性能核心的線程和高性能核心的SMT線程。這意味著系統(tǒng)需要更仔細(xì)地判斷每一個(gè)線程的差異,確保將適合的工作任務(wù)放置在正確的線程上。而英特爾的硬件線程調(diào)度器擁有納秒級(jí)別的Runtime指令監(jiān)控能力,同時(shí)調(diào)度器可以把Runtime的狀態(tài)及時(shí)反饋給操作系統(tǒng),并根據(jù)散熱設(shè)計(jì)、操作條件和功率指標(biāo)實(shí)時(shí)調(diào)整線程的分配。
此外,微軟也在新的Windows 11操作系統(tǒng)中引入了更智能的線程調(diào)度程序,所以英特爾第十二代酷睿處理器在搭配Windows11操作系統(tǒng)時(shí)會(huì)獲得更好的性能表現(xiàn)。
規(guī)格復(fù)雜!首發(fā)有六款產(chǎn)品
在首批產(chǎn)品上,英特爾將推出從酷睿i9-12900K到酷睿i7-12700K、酷睿i5-12600KF等6款十二代產(chǎn)品,有F后綴的還是沒(méi)有內(nèi)置核芯顯卡的產(chǎn)品,全都具備超頻能力,且用戶可以對(duì)P Core、E Core核心的頻率分別進(jìn)行超頻。同時(shí)每款處理器的P Core 、E Core核心數(shù)量、默認(rèn)工作頻率也各不相同,因此其技術(shù)規(guī)格相對(duì)以往的產(chǎn)品更為復(fù)雜。本次我們將對(duì)酷睿i9-12900K、酷睿i5-12600K進(jìn)行測(cè)試。其中酷睿i9-12900K采用8顆性能核心+8顆能效核心的設(shè)計(jì),擁有24條計(jì)算線程數(shù),P Core性能核心的睿頻工作頻率為5.1GHz,單核最高加速頻率為5.2GHz,E Core能效核的基準(zhǔn)工作頻率為2.4GHz,睿頻工作頻率為3.9GHz,其睿頻TDP功耗為241W。相對(duì)于采用14nm+++工藝的酷睿i9-11900K來(lái)看,其功耗還是有明顯降低,畢竟只有8顆處理器核心的酷睿i9-11900K的睿頻TDP功耗就達(dá)251W。
酷睿i5-12600K則采用6顆性能核心+4顆能效核心的設(shè)計(jì),擁有16條計(jì)算線程數(shù),P Core性能核心的最高睿頻工作頻率為4.9GHz,E Core能效核的基準(zhǔn)工作頻率為2.8GHz,睿頻工作頻率為3.6GHz,其睿頻TDP功耗為150W。同樣酷睿i5-12600K的功耗相對(duì)于采用14nm+++工藝的酷睿i5-11600K也有大幅降低,后者的睿頻TDP也有251W。
此外后綴沒(méi)有F的第十二代酷睿處理器還內(nèi)置了UHD 770核芯顯卡,相對(duì)于上一代UHD 750核芯顯卡在規(guī)格上沒(méi)有太大區(qū)別,仍只有32個(gè)EU執(zhí)行單元,256個(gè)著色單元,支持DirectX 12 API,最高工作頻率在1450MHz。其規(guī)格不算龐大,適合進(jìn)行簡(jiǎn)單的3D應(yīng)用以及對(duì)視頻進(jìn)行編碼與解碼。
帶寬翻倍!DDR5內(nèi)存+PCIe 5.0技術(shù)助力
為了使第十二代酷睿處理器性能更上一層樓,此次英特爾還在第十二代酷睿處理器上引入了對(duì)DDR5內(nèi)存與PCIe 5.0技術(shù)的支持。相對(duì)于DDR4內(nèi)存,DDR5內(nèi)存主要有以下幾大變化:
首先DDR5的重要特性是將數(shù)據(jù)帶寬翻倍。DDR5內(nèi)存將單個(gè)DIMM通道分為2個(gè)獨(dú)立的通道,單根DDR5內(nèi)存會(huì)為每個(gè)DIMM提供2個(gè)獨(dú)立的32bit數(shù)據(jù)通道(考慮ECC的話則是40bit),每個(gè)通道的數(shù)據(jù)預(yù)取值從之前DDR4的8bit翻倍至16bit,這意味著每個(gè)通道每次操作將傳輸64byte(32×16/8)。因此,相比DDR4內(nèi)存,單根DDR4內(nèi)存在一次數(shù)據(jù)傳輸中只能夠傳輸64bit×8/8=64byte數(shù)據(jù),而單根DDR5內(nèi)存則能夠傳輸64byte×2個(gè)通道也就是128byte的數(shù)據(jù)。這也就意味著如果DDR5和DDR4內(nèi)存的物理頻率相同,那么它的數(shù)據(jù)傳輸率相對(duì)DDR4內(nèi)存也能實(shí)現(xiàn)翻倍,這也是DDR5內(nèi)存的起步頻率就能達(dá)到DDR5 4800的根本原因。
DDR5另一大顯著的變化在于數(shù)據(jù)密度的大幅度提升。相比DDR4最大單顆容量?jī)H為16Gbit,也就是大約2GB,DDR5允許的單顆顆粒最大容量為64Gbit,也就是8GB,是DDR4的4倍。本次《微型計(jì)算機(jī)》評(píng)測(cè)室收到的DDR5內(nèi)存套裝全部為16GB×2的配置,沒(méi)有單條8GB的產(chǎn)品。
第三點(diǎn),DDR5在電壓方面的改進(jìn)是進(jìn)一步降低了電壓至1.1V,這使得DDR5內(nèi)存擁有相比DDR4內(nèi)存更低的功耗,當(dāng)然如果DDR5內(nèi)存追求高頻率,那么DDR5內(nèi)存的電壓往往也會(huì)超過(guò)1.1V,達(dá)到1.25V、1.35V,甚至1.5V。此外DDR5內(nèi)存普遍支持英特爾最新的XMP 3.0技術(shù),內(nèi)存SPD里不僅可以存放更多的廠商超頻配置檔案,甚至一些內(nèi)存還可以存放玩家自定義的超頻配置檔案,所以玩家可以更簡(jiǎn)單地對(duì)內(nèi)存實(shí)現(xiàn)一鍵超頻。
PCIe 5.0方面,相比PCIe 4.0,PCIe 5.0的帶寬再度翻倍,典型的PCIe 5.0×16場(chǎng)景下,單向帶寬高達(dá)約64GB/s,雙向帶寬高達(dá)128GB/s。而對(duì)用于SSD的PCIe 5.0 ×4接口,其單向帶寬也能達(dá)到16GB/s,能充分滿足未來(lái)顯卡、SSD的需求。為了達(dá)到如此的帶寬高度,PCIe 5.0采用了全新的信號(hào)完整性設(shè)計(jì)、可以向后兼容的CEM連接器等設(shè)備,整體技術(shù)架構(gòu)發(fā)生了比較大的變化。
規(guī)格大幅提升 英特爾Z690主板芯片組登場(chǎng)
由于第十二代酷睿處理器的架構(gòu)、規(guī)格大幅變化,因此英特爾也為它研發(fā)了新的配套主板芯片組,首批登場(chǎng)的是英特爾為K系列處理器設(shè)計(jì)的Z690主板。相對(duì)于Z590主板,Z690主板主要有以下四點(diǎn)提升:
1.英特爾將連接處理器與主板芯片組的DMI總線帶寬從PCIe 3.0 x8提升到PCIe 4.0 x8,帶寬達(dá)到16GB/s,能更好地對(duì)高性能存儲(chǔ)設(shè)備提供支持。
2.上代Z590主板其實(shí)并未真正地支持PCIe 4.0技術(shù),主板上的PCIe 4.0顯卡、SSD插槽連接的都是處理器內(nèi)部的PCIe 4.0控制器,主板芯片組本身還是只支持PCIe 3.0技術(shù)。而在Z690上,該芯片組終于支持PCIe 4.0通道,且提供了多達(dá)12條PCIe4.0通道,使得主板能提供數(shù)個(gè)PCIe 4.0 SSD接口。
3.Z690整合了英特爾Wi-Fi 6E (Gig+)無(wú)線模塊,Wi-Fi 6E新增了6GHz頻段,其頻段范圍在5925~7125MHz,擁有更多的信道數(shù),容量更大,吞吐量大幅提升。
4.支持Volume Management Device英特爾卷管理設(shè)備技術(shù),支持從PCIe總線對(duì)NVMe固態(tài)硬盤(pán)進(jìn)行熱升級(jí)和更換,而無(wú)須關(guān)閉系統(tǒng)。
十二代酷睿超強(qiáng)搭檔 ROG MA XIMUSZ690 HERO
在本次測(cè)試中,我們則搭配ROG推出的MAXIMUS Z690HERO主板。其外觀相對(duì)于上代產(chǎn)品有大幅改進(jìn),散熱器表面采用鏡面拋光處理,主板芯片組的散熱片與ROG“敗家之眼”Logo都采用點(diǎn)陣化的設(shè)計(jì)風(fēng)格,配合主板的Polymo動(dòng)態(tài)燈效顯示屏,給人感覺(jué)它更像《賽博朋克2077》里的一件極品裝備。而在內(nèi)在設(shè)計(jì)上,這款ROG MAXIMUS Z690 HERO的配置也是極盡奢華,遠(yuǎn)超以往的旗艦主板。
首先在供電電路上,ROG MAXIMUS Z690HERO主板采用了夸張的20+1相供電設(shè)計(jì),其中20相為處理器計(jì)算核心服務(wù),1相為處理器內(nèi)置的核芯顯卡工作。每相供電電路還搭配了一顆支持90A負(fù)載的Power Stages MOSFET。而上代MAXIMUS XⅢHERO主板雖然也采用了90A MOSFET,但它的供電相數(shù)卻只有14+2相。顯然新一代HERO主板在供電電路上的升級(jí)是非常巨大的。此外ROG MAXIMUS Z690 HERO主板也配備了超大一體式I/O+VRM散熱裝甲和大面積芯片組散熱片,進(jìn)一步增加散熱表面積,以快速降溫,再通過(guò)ROG水冷控制區(qū)和豐富的風(fēng)扇接針,實(shí)現(xiàn)全方位散熱控制。從我們的測(cè)試來(lái)看,酷睿i9-12900K在滿載時(shí)也沒(méi)有給主板帶來(lái)太大的壓力,烤機(jī)工作20分鐘后,MAXIMUSZ690 HERO主板的20+1相供電電路最高溫度只有59.9℃。
其次鑒于MAXIMUS Z690 HERO采用了新一代DDR5內(nèi)存,而目前不少主流DDR5內(nèi)存的PMIC(電源管理電路)限制了內(nèi)存的工作電壓,因此MAXIMUS Z690 HERO主板的“超能力”是可以解鎖DDR5內(nèi)存的電壓鎖定,并允許用戶可以將DDR5內(nèi)存的電壓最多提升到1.435V,且可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)內(nèi)存電壓無(wú)須重啟。根據(jù)ROG的數(shù)據(jù),只需要小幅增加內(nèi)存電壓,如從1.1V增加到1.2V或1.35V,就能在MAXIMUS Z690 HERO主板上將DDR5內(nèi)存超頻到DDR5 5200或DDR5 6400,該主板最高可支持128GBDDR5 6400以上頻率的內(nèi)存。
借助第十二代酷睿處理器、Z690芯片組的升級(jí),MAXIMUSZ690 HERO主板的擴(kuò)展能力也有很大的增強(qiáng)。它擁有兩根支持PCIe 5.0標(biāo)準(zhǔn)的顯卡插槽(支持x16或x8+x8模式),并提供了最多5個(gè)M.2 SSD插槽。而且更神奇的是,MAXIMUS Z690 HERO主板居然能支持未來(lái)的PCIe 5.0 SSD。根據(jù)前面所述,可以看到無(wú)論是處理器還是芯片組,原生只為SSD提供了PCIe 4.0或3.0標(biāo)準(zhǔn)的PCIe通道。而MAXIMUS Z690 HERO主板則通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)讓主板還可以支持PCIe 5.0 SSD。秘密就在于MAXIMUSZ690 HERO隨主板為用戶附送了一塊ROG Hyper M.2擴(kuò)展卡,這款擴(kuò)展卡擁有兩個(gè)M.2 SSD接口,將它插在PCIe 5.0顯卡插槽上,就能擴(kuò)展出一個(gè)擁有PCIe 5.0×4帶寬(16GB/s)的M.2 SSD接口。
其他方面,與MA XIMUS XⅢ HERO類(lèi)似,MA XIMUSZ690 HERO也配備了英特爾I225- V 2.5G有線網(wǎng)卡,并搭配了英特爾最新的Wi- Fi 6E AX210+藍(lán)牙5.2無(wú)線模塊。相對(duì)于之前的Wi-Fi 6,Wi-Fi 6E新增了6GHz頻段,其頻段范圍在5925~7125MHz,擁有更多的信道數(shù),容量更大,吞吐量大大提升。主板背板提供了豐富的接口,包括兩個(gè)更先進(jìn)的雷電4接口。雷電4的接口帶寬達(dá)到40Gbps,可輸出4K、8K顯示信號(hào)。同時(shí)其HDMI接口從HDMI 2.0升級(jí)到HDMI 2.1。
此外,MAXIMUS Z690 HERO還擁有幾大值得關(guān)注的特色功能,如“Q-Release”顯卡易拆鍵。相信不少玩家都有類(lèi)似體驗(yàn),在安裝如RTX 3090這類(lèi)大型顯卡時(shí),由于顯卡體型過(guò)大,笨重、空間有限,用戶很難撥動(dòng)顯卡插槽的卡扣將顯卡從插槽中頂出來(lái)。而ROG主板上的“Q- Release”顯卡易拆鍵則相當(dāng)于從主板遠(yuǎn)端設(shè)計(jì)了一個(gè)與卡扣連接的機(jī)械傳動(dòng)裝置,按下該鍵就能帶動(dòng)卡扣向下活動(dòng)從而頂出顯卡,讓用戶拔出顯卡更加方便。
同時(shí)在M. 2 SSD接口上,該主板也引入了華碩的創(chuàng)新設(shè)計(jì)——Q-Latch便捷卡扣。當(dāng)用戶插入板型為M.2 2280的SSD后,只需旋轉(zhuǎn)便捷卡扣至360?即可固定住M.2 SSD,如將便捷卡扣反向旋轉(zhuǎn)至270?即可解鎖,取下M.2 SSD。也就是說(shuō)用戶在安裝SSD時(shí)無(wú)須再準(zhǔn)備其他螺絲,也避免了當(dāng)用戶拆下SSD,出現(xiàn)安裝螺絲丟失的情況。最后,這款主板還提供了前置USB3.2 Gen 2×2接口,不僅支持20Gbps的傳輸速度,還支持Quick Charge4+快充技術(shù),能提供60W電力,可快速地為移動(dòng)設(shè)備充電。
需使用LGA1700新扣具 搭配ROGRYUJIN龍神 Ⅱ 360水冷散熱器
考慮到第十二代酷睿處理器在睿頻加速頻率下,功耗較高,發(fā)熱量大,因此為了充分發(fā)揮處理器的性能,我們?cè)诔l時(shí)還使用了ROG RYUJIN龍神 Ⅱ 360水冷散熱器。相對(duì)上代產(chǎn)品,這款產(chǎn)品仍采用了三把高性能的貓頭鷹Noctua iPPC 12cm工業(yè)級(jí)風(fēng)扇,最大轉(zhuǎn)速為2000RPM,可提供高達(dá)71.6CFM的風(fēng)量,風(fēng)噪僅29.7dB(A)。新一代產(chǎn)品最大的升級(jí)在水冷頭部分,其冷頭內(nèi)部不僅嵌入了一具可加強(qiáng)處理器散熱、主板供電散熱的60mm高速風(fēng)扇(轉(zhuǎn)速最高4800RPM),還在頂部配備了一個(gè)3.5英寸全彩色LCD,可以顯示系統(tǒng)信息,如溫度、電壓、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或頻率等,玩家可通過(guò)Armoury Crate軟件進(jìn)行設(shè)置,令產(chǎn)品既有高性能,也更具人性化、可玩性。
值得注意的是,由于第十二代酷睿處理器的外觀、LGA1700插槽發(fā)生了變化,處理器的長(zhǎng)度增加、高度降低,因此需要用戶為散熱器使用專(zhuān)門(mén)的LGA1700扣具才能保證散熱器與處理器充分接觸,提高散熱效率。
Kingston FU RY野獸D D R5?5200 16GB×2內(nèi)存套裝
盡管不少DDR5內(nèi)存的起步頻率只是DDR5 4800,但為了充分發(fā)揮出第十二代酷睿處理器的性能,在本次測(cè)試中,我們特別采用了頻率更高的玩家級(jí)內(nèi)存—Kingston FURY 野獸DDR55200 16GB×2內(nèi)存套裝。這款內(nèi)存的外觀看上去比較低調(diào),與之前的FURY內(nèi)存類(lèi)似,散熱片外形也非常小巧、高度較低,只有約35mm。相對(duì)一些內(nèi)存高度在50mm以上的大型散熱片,它可以更好地兼容各類(lèi)CPU散熱器,不會(huì)出現(xiàn)安裝沖突。相對(duì)DDR4內(nèi)存,DDR5內(nèi)存在電路設(shè)計(jì)上也有重大變化,將內(nèi)存的電源管理集成電路(PMIC)從主板轉(zhuǎn)移到了DDR5內(nèi)存上,因此KingstonFURY野獸DDR5 5200也配備了品質(zhì)可靠的電源管理集成電路,確保為內(nèi)存的各個(gè)元件提供充沛的“動(dòng)力”。
借助對(duì)XMP 3.0技術(shù)的完美支持,Kingston FURY野獸DDR5 5200內(nèi)存也提供了兩套頻率與延遲配置。其中第一套為保守的DDR5 4800配置,工作在1.1V下,延遲設(shè)置為DDR54800@38-38-38-70,較延遲設(shè)置在40的普通DDR5 4800內(nèi)存要低一些。另一套則為DDR5 5200下的配置,工作在1.25V內(nèi)存電壓下,延遲設(shè)置為DDR5 5200@40-40-40-80。在此次測(cè)試中,我們則將使用DDR5 5200的配置進(jìn)行測(cè)試。此外從軟件偵測(cè)來(lái)看,我們手上的這對(duì)Kingston FURY野獸DDR5 5200選用了來(lái)自美光的DDR5內(nèi)存顆粒,因此在小幅提升內(nèi)存電壓后,這款內(nèi)存的頻率還有一定的提升空間。
DDR5內(nèi)存帶寬大幅提升 延遲有所增加
測(cè)試點(diǎn)評(píng):在處理器性能測(cè)試開(kāi)始之前,由于兩個(gè)平臺(tái)在內(nèi)存規(guī)格上并不對(duì)等,所以我們需要首先了解一下它們彼此在內(nèi)存性能上的差距。而從AIDA64內(nèi)存性能測(cè)試可以看到,DDR5 5200的內(nèi)存帶寬相對(duì)于DDR4 3600內(nèi)存的確有很大的提升,其AIDA64內(nèi)存讀寫(xiě)帶寬分別可達(dá)78539MB/s、73912MB/s,分別領(lǐng)先DDR4 3600內(nèi)存達(dá)49.3%、40.6%。其內(nèi)存通道數(shù)也由于DDR5內(nèi)存將單個(gè)DIMM通道分為2個(gè)獨(dú)立的通道,因此DDR5內(nèi)存被軟件識(shí)別為了Quad Channel四通道內(nèi)存系統(tǒng)。
當(dāng)然,雖然內(nèi)存帶寬提升巨大,但DDR5內(nèi)存的訪問(wèn)延遲較DDR4也有大幅增加,首先其40的延遲參數(shù)設(shè)置較延遲較DDR4內(nèi)存高了許多,畢竟高端DDR4內(nèi)存的延遲設(shè)置只有15-16-16-36@2T。其次第十一代酷睿平臺(tái)在DDR4 3600以?xún)?nèi)(包括DDR43600)可以與內(nèi)存控制器以1∶1的模式工作,即兩者頻率相同。而在第十二代酷睿處理器平臺(tái)上,可能由于內(nèi)存頻率更高的緣故,在測(cè)試中,內(nèi)存控制器與內(nèi)存只能以1∶1的模式工作,內(nèi)存控制器頻率只有內(nèi)存的一半,這也會(huì)增加額外的延遲。所以最終DDR55200內(nèi)存在AIDA64內(nèi)存測(cè)試中的整體訪問(wèn)延遲達(dá)到79ns,而DDR4 3600內(nèi)存只有48.7ns的訪問(wèn)延遲。因此DDR5、DDR4內(nèi)存可以說(shuō)是互有優(yōu)勢(shì),一個(gè)在帶寬上表現(xiàn)突出,一個(gè)擁有很低的訪問(wèn)延遲。
性能大幅提升!大小核可正常調(diào)度 基準(zhǔn)性能
測(cè)試點(diǎn)評(píng):首先從基準(zhǔn)性能測(cè)試來(lái)看,第十二代酷睿桌面處理器的表現(xiàn)顯然讓人滿意,在絕大部分測(cè)試中,無(wú)論是處理器單線程性能還是多線程性能都明顯超過(guò)第十一代酷睿處理器。如在CINEBENCH R20處理器多線程性能渲染測(cè)試中,酷睿i9-12900K領(lǐng)先酷睿i9-11900K達(dá)到驚人的67.74%;酷睿i5-12600K的多線程渲染性能則超過(guò)了酷睿i9- 11900K,領(lǐng)先酷睿i5-11600K的幅度也有54.81%。同時(shí)在單線程處理器性能測(cè)試中,第十二代酷睿處理器也有明顯的進(jìn)步,酷睿i9-12900K的CINEBENCH R20處理器單線程性能較酷睿i9-11900K提升了23.45%,酷睿i5-12600K的CINEBENCH R20處理器單線程性能較酷睿i5-11600K提升22.41%。
在《魯大師》、CPU-Z、Per formanceTest、3DMark處理器性能測(cè)試中也有類(lèi)似的結(jié)果。如兩款第十二代酷睿處理器的CPU- Z單線程性能都大幅超過(guò)第十一代酷睿產(chǎn)品,酷睿i9-12900K的CPU-Z單線程性能甚至達(dá)到810分以上,而其11421.9分的多線程性能不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于酷睿i9-11900K,實(shí)際上它與AMD的16核心、32線程設(shè)計(jì)的銳龍9 5950X差距也很小了,后者的CPU-Z多線程得分在12019左右。
以上測(cè)試不僅說(shuō)明第十二代酷睿處理器采用的新架構(gòu)的確大幅提升了處理器的性能,還很好地說(shuō)明處理器內(nèi)部的硬件線程調(diào)度器、Windows 11操作系統(tǒng)有效地發(fā)揮出了它們的作用,可以正確、精準(zhǔn)地將負(fù)載分配給恰當(dāng)?shù)挠?jì)算核心。如在需要單線程性能的時(shí)候,調(diào)度器會(huì)把負(fù)載分配給性能最強(qiáng)的P Core性能核心,在需要多線程性能的時(shí)候,則會(huì)調(diào)動(dòng)E Core能效核參與運(yùn)算。因此第十二代酷睿處理器的單線程性能、多線程性能都獲得了大幅增長(zhǎng)。
在以上測(cè)試中,唯一一個(gè)例外就是Super Pi一百萬(wàn)位測(cè)試,讓人奇怪的是可能是因?yàn)樾碌腉olden Cove架構(gòu)在Super Pi這個(gè)古老的浮點(diǎn)性能測(cè)試軟件上效率不高,兩款十二代酷睿處理器的一百萬(wàn)位運(yùn)算時(shí)間都要比第十一代酷睿明顯多一些,不如上一代產(chǎn)品。最初我們還以為是因?yàn)榫€程調(diào)度器沒(méi)有正確地將線程分配給運(yùn)算核心,還特意指定由P Core的線程來(lái)完成計(jì)算,但結(jié)果沒(méi)有明顯改變。反之如將Super Pi的計(jì)算線程指定給E Core運(yùn)算,Super Pi的一百萬(wàn)位運(yùn)算時(shí)間則會(huì)增加到15秒以上,因此這也證明十二代酷睿的Super Pi測(cè)試成績(jī)的確不如上一代產(chǎn)品。
有效提升生產(chǎn)力 應(yīng)用性能測(cè)試
測(cè)試點(diǎn)評(píng):應(yīng)用性能測(cè)試的結(jié)果與之前的處理器基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果類(lèi)似,處理器單線程、多線程性能的提升有效地提高了電腦的生產(chǎn)力,最明顯的改善主要出現(xiàn)在處理器壓縮與解壓縮性能、渲染性能、處理器視頻轉(zhuǎn)碼、加密解密計(jì)算等需要處理器多線程算力的應(yīng)用上。如在7-ZIP壓縮與解壓縮性能測(cè)試中,酷睿i9-12900K的壓縮與解壓縮性能比酷睿i9-11900K提升了35.94%,酷睿i5-12600K的壓縮與解壓縮性能則比酷睿i5-11600K提升了33.54%。
在Blender 2.93 BMW寶馬汽車(chē)模型渲染測(cè)試中,酷睿i9-12900K的所用渲染時(shí)間只有酷睿i9-11900K的62.5%,一個(gè)簡(jiǎn)單的模型渲染就節(jié)約了近1分鐘的時(shí)間,而酷睿i5-12600K的渲染時(shí)間比酷睿i9-11900K都還要略少一點(diǎn),只有酷睿i5-11600K的66.2%。同樣在HandBrake 4K H.264視頻轉(zhuǎn)4K H.265視頻測(cè)試中,酷睿i9-12900K的所用時(shí)間也只有酷睿i9-11900K的66%,其工作效率大幅提升。而在TrueCrypt AES加密解密性能測(cè)試中,酷睿i5-12600K的加密解密性能領(lǐng)先酷睿i5-11600K達(dá)38.54%。
同時(shí)在對(duì)處理器多線程性能依賴(lài)不是很強(qiáng)的測(cè)試中,第十二代酷睿處理器也有更好的表現(xiàn),如在由視頻會(huì)議、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、表格處理、文本處理、視頻編輯等綜合應(yīng)用組成的PCMark 10的測(cè)試中,兩款第十二代酷睿處理器的提升幅度也分別能達(dá)到7.02%、10.66%。此外在foobar2000 FLAC無(wú)損音頻轉(zhuǎn)MP3、PhotoShop 2021 15項(xiàng)圖片處理任務(wù)中,兩款第十二代酷睿處理器的執(zhí)行時(shí)間也都比上代產(chǎn)品要更少一些。
當(dāng)然由于現(xiàn)在一些專(zhuān)業(yè)應(yīng)用也會(huì)調(diào)動(dòng)GPU來(lái)參與運(yùn)算,如Premiere 2020的視頻編輯與轉(zhuǎn)碼工作可以調(diào)用RTX 3090,所以任務(wù)負(fù)載主要由顯卡來(lái)執(zhí)行,幾個(gè)平臺(tái)的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間非常接近,沒(méi)有明顯差距。
提升巨大!游戲性能測(cè)試
測(cè)試點(diǎn)評(píng):接下來(lái)我們還為游戲玩家進(jìn)行了多達(dá)10個(gè)游戲項(xiàng)目的測(cè)試,而得益于處理器單線程性能、多線程性能的巨大提升,結(jié)果也像前面的測(cè)試那樣讓人歡欣鼓舞。首先在英特爾之前一向表現(xiàn)不佳,長(zhǎng)期被對(duì)手壓制的《CS:GO》中,酷睿i9-12900K跑出了高達(dá)581.83fps的平均幀數(shù),其平均幀數(shù)比酷睿i9-11900K提高了多達(dá)138.66fps,幅度驚人。這個(gè)成績(jī)其實(shí)面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的Zen3處理器也有明顯領(lǐng)先,根據(jù)此前我們?cè)陬?lèi)似硬件環(huán)境下的測(cè)試,Zen 3處理器在相同場(chǎng)景下的平均運(yùn)行幀數(shù)在540fps以?xún)?nèi)。
我們認(rèn)為第十二代酷睿處理器之所以能在《CS:GO》獲得如此大的提升原因有兩方面,一是性能核心架構(gòu)的改進(jìn),二是緩存性能、緩存容量的大幅提升,部分游戲非常依賴(lài)處理器的緩存性能。只要有容量夠大、速度足夠快的緩存,那么處理器就有較大的概率在自己的緩存中找到需要處理的數(shù)據(jù),而無(wú)須再到傳輸速度只有三級(jí)緩存約十分之一的內(nèi)存中“慢吞吞”地查找數(shù)據(jù),也就能夠大幅提高處理器的計(jì)算效率。如酷睿i9-11900K只有16MB三級(jí)緩存,酷睿i5-11600K只有12MB三級(jí)緩存,而酷睿i9-12900K、酷睿i5-12600K的三級(jí)緩存容量分別達(dá)到30MB、20MB。
在其他一些游戲測(cè)試中,酷睿i9-12900K、酷睿i5-12600K也有明顯更好的表現(xiàn),如在《僵尸世界大戰(zhàn):尸潮模式》測(cè)試中,兩款處理器的平均運(yùn)行幀數(shù)都較上代產(chǎn)品提高了40fps,甚至更高;在《F1 2020》中,兩款第十二代酷睿處理器領(lǐng)先上一代產(chǎn)品的幀數(shù)達(dá)到了70fps以上,可以說(shuō)在這些游戲中,新一代酷睿處理器的性能表現(xiàn)都獲得了質(zhì)的飛躍。同時(shí)在《全面戰(zhàn)爭(zhēng)傳奇:特洛伊》《銀河破裂者》《最終幻想14:曉月的終焉》《行星控制:起源》《3DMark:TIME SPY》測(cè)試中,第十二代酷睿處理器也都有一定程度的領(lǐng)先。不過(guò)在《塵埃5》游戲測(cè)試中,第十二代酷睿處理器則有原因不明的小幅落后,當(dāng)然幀數(shù)差距很小,影響不大。
能耗比有效提升 功耗與溫度測(cè)試
測(cè)試點(diǎn)評(píng):接下來(lái)我們還在使用相同電源、散熱器的環(huán)境下對(duì)兩代、四款酷睿處理器的功耗、發(fā)熱量進(jìn)行了考察。我們?cè)谕瑫r(shí)開(kāi)啟CPU、FPU、CACHE的AIDA64中烤機(jī)20分鐘后,測(cè)量處理器的封裝溫度與測(cè)試平臺(tái)整機(jī)功耗(不包含顯示器)。而測(cè)試結(jié)果令人滿意,10nm Enhanced SuperFin工藝顯然有效提升了處理器的能耗比,兩款十二代酷睿處理器不僅在待機(jī)環(huán)境下有更低的功耗表現(xiàn),整機(jī)功耗不到70W,在烤機(jī)滿載狀態(tài)下更加明顯。酷睿i9-12900K在增加了8顆能效核心、性能核心工作頻率更高的情況下,其322W的整機(jī)平臺(tái)功耗也比只有8顆核心的酷睿i9-11900K平臺(tái)低了33W。
雖然酷睿i9-12900K的滿載封裝溫度看起來(lái)跟酷睿i9-11900K差不多,似乎還略高1℃,但它不像酷睿i9-11900K那樣,容易出現(xiàn)掉頻現(xiàn)象,在過(guò)熱時(shí)如上升到90℃以上時(shí),酷睿i9-11900K會(huì)掉頻到4.8GHz以下來(lái)降低溫度,所以它的溫度是以犧牲頻率為代價(jià)換來(lái)的。而酷睿i9-12900K的性能核心在烤機(jī)時(shí)則一直穩(wěn)定在4.9GHz,能效核心穩(wěn)定工作在3.7GHz,沒(méi)有出現(xiàn)明顯的頻率變動(dòng)。在酷睿i5-12600K與酷睿i5-11600K的對(duì)比上,由于酷睿i5-12600K的工作頻率不高、核心數(shù)相對(duì)酷睿i5-12900K也減少了很多,因此它的功耗很低,處理器滿載時(shí)的整機(jī)功耗只有203W,比酷睿i5-11600K低了足足92W,且沒(méi)有出現(xiàn)掉頻現(xiàn)象。更值得關(guān)注的是,酷睿i5-12600K的滿載溫度也得到了有效降低,其67℃的滿載溫度較酷睿i5-11600K也低了17℃。
P Core最高可超頻到5.3GHz,內(nèi)存可超頻到DDR5 5600!
最后我們還對(duì)兩款十二代酷睿處理器的超頻能力進(jìn)行了簡(jiǎn)單嘗試,由于在第十二代酷睿處理器中,性能最強(qiáng)的是P Core性能核心,因此我們認(rèn)為在超頻時(shí)應(yīng)優(yōu)先對(duì)P Core性能核心進(jìn)行超頻,當(dāng)然也不能放棄E Core能效核,甚至關(guān)閉能效核。畢竟能效核是第十二代酷睿處理器多線程性能的來(lái)源,如忽視E Core那就得不償失了,這樣的超頻也就沒(méi)有意義。
經(jīng)多次超頻嘗試,我們發(fā)現(xiàn)如在將E Core頻率小幅超頻到3.9GHz的情況下,處理器核心電壓提升到1.4V左右時(shí),酷睿i9-12900K處理器的P Core可以超頻到5.2GHz,并完成CINEBENCH R20、PerformanceTest 10.1這類(lèi)重載測(cè)試,帶來(lái)小幅的性能提升。而酷睿i5-12600K在這一設(shè)置下則最高可以將PCore超頻到5.1GHz,并完成重載測(cè)試,其CINEBENCH R20測(cè)試成績(jī)從6711pts上漲到7432pts,效果較為明顯。
如不追求完成重載測(cè)試,那么在將處理器核心電壓提升到1.45V左右時(shí),酷睿i9-12900K的P Core頻率則可以超頻到5.3GHz,其CPU-Z多線程性能從11421.9分上漲到12311.8分,CPU-Z單線程性能則從811.7分提升到861.3分,上漲幅度各有7.8%、6.1%。此外,我們還對(duì)Kingston FURY野獸DDR5 520016GB×2內(nèi)存套裝進(jìn)行了超頻。經(jīng)多次嘗試,當(dāng)我們將內(nèi)存電壓小幅從1.25V提升到1.35V后,內(nèi)存延遲小幅增加到42-42-42-84@2T后,我們可以將該內(nèi)存的頻率提升到最高DDR5 5600,并帶來(lái)內(nèi)存帶寬的提升。
質(zhì)的飛躍!第十二代酷睿處理器進(jìn)步顯著
綜合以上測(cè)試,我們認(rèn)為采用大小核架構(gòu),換用新核心、新工藝的英特爾第十二代酷睿處理器的確在性能、能耗比上帶來(lái)了非常大的進(jìn)步,從在不少應(yīng)用、游戲中的提升幅度來(lái)看,它獲得了有如英特爾當(dāng)年從奔騰四到“扣肉”的巨大進(jìn)步。同時(shí)它也帶來(lái)了DDR5、PCIe 5.0等可以提升電腦周邊性能的關(guān)鍵技術(shù),為消費(fèi)級(jí)電腦今后幾年的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。不過(guò)我們認(rèn)為英特爾應(yīng)繼續(xù)保持研發(fā)第十二代酷睿處理器的突破精神,特別是在工藝研發(fā)上。從測(cè)試中可以發(fā)現(xiàn),P Core性能核的單線程性能的確非常強(qiáng)悍,800分以上的CPU-Z單線程性能擁有壓倒性的優(yōu)勢(shì),如果英特爾現(xiàn)在就有能力像銳龍9 5950X在第十二代酷睿中放入16顆PCore,那么它的性能是不是會(huì)更加驚人?也沒(méi)有多少必要來(lái)搞大小核設(shè)計(jì),來(lái)增加額外的線程調(diào)度器了?因此我們期待英特爾在工藝研發(fā)上也能取得突破,為用戶帶來(lái)更大的驚喜。