早在今年6月,英特爾便在臺北電腦展上宣布最新推出的Core X系列處理器中,將包含一款擁有18核36線程的旗艦級處理器——Core i9-7980XE。不過英特爾當(dāng)時并沒有公布這款處理器的詳細(xì)參數(shù),可見受迫于來自競爭對手的壓力,英特爾對這款處理器的準(zhǔn)備并不充分。時隔半年之后,Core i9-7980XE終于抵達(dá)MC評測室。相信許多朋友會有這樣的疑問:超多核心到底有何用武之地?這款18核36線程的處理器又有著怎樣的性能優(yōu)勢?本期我們就將對Core i9-7980XE進(jìn)行深度測試,從而幫助大家解開疑惑。 Core i9-7980XE核心技術(shù)解析14nm+成就超多核心Core i9-7980XE基于采用14nm 生產(chǎn)工藝的Skylake-X架構(gòu)。經(jīng)過英特爾幾年來的努力,第二代3D-Tri Gate晶體管架構(gòu)和升級后的14nm 生產(chǎn)工藝,讓基于Skylake-X架構(gòu)的處理器在核心數(shù)上出現(xiàn)了爆發(fā)式增長,所以Core i9-7980XE的核心數(shù)高達(dá)18個。 同時,14nm 生產(chǎn)工藝也為基于Skylake-X架構(gòu)的處理器帶來了更高的起始頻率。此外和我們此前評測的Core i9-7900X一樣,Core i9-7980XE也支持最新的Turbo Boost MAX Technology 3.0技術(shù)。該技術(shù)允許處理器在執(zhí)行只調(diào)用1~2個核心的任務(wù)時,其工作頻率最高可提速到4.4GHz。 Mesh架構(gòu)帶來更低延遲上一代Core X處理器采用了Broadwell- E核心,各個處理器核心的連接是通過一組封閉的RingBus環(huán)形總線。不過Core i9-7980XE的內(nèi)部架構(gòu)并沒有采用這種環(huán)形總線設(shè)計,而是采用了Mesh網(wǎng)格片上互聯(lián)拓?fù)浼軜?gòu)(下文簡稱Mesh架構(gòu))。為什么呢?其原因主要是為了降低各個處理器核心之間的通訊延遲。在至強(qiáng)E7V4 24核心處理器架構(gòu)圖中我們可以看到,如果左上與右下兩顆呈對角線關(guān)系的處理器核心要進(jìn)行通訊,那么需要通過兩組環(huán)形總線,經(jīng)過大約11個傳輸節(jié)點(diǎn),這種通訊方式所帶來的延遲顯然不低。尤其是在Core i9-7980XE這樣超多核心的處理器上,通訊延遲的問題將非常顯著。 反觀Mesh架構(gòu),得益于將各個處理器核心,以及內(nèi)核中的PCIe、內(nèi)存控制器、I/O設(shè)備組成一個矩陣,處理器核心間的通訊有更多可變的訪問路徑,所以各個核心之間的通訊延遲得以降低。以本頁的技術(shù)架構(gòu)圖為例,在這顆28核心處理器中,其內(nèi)部呈對角線關(guān)系、兩顆最遠(yuǎn)的處理器核心如想進(jìn)行通訊,那么在Mesh架構(gòu)中,我們的訪問路徑可以選擇先經(jīng)過矩陣底部的6顆核心,再穿過矩陣右側(cè)的4個單元,只需要通過10個傳輸節(jié)點(diǎn)就可實(shí)現(xiàn)互訪,核心數(shù)更多,訪問延遲反而更低。 不過,Mesh架構(gòu)也并非十全十美。首先,Mesh在核心數(shù)較多的處理器中才能真正發(fā)揮其作用,在核心數(shù)較少的處理器中這種架構(gòu)則難有作為。此外在環(huán)形總線架構(gòu)中,各個處理器核心共享三級緩存數(shù)據(jù)。而在Mesh架構(gòu)中,由于處理器的各個核心、功能模塊都是呈矩陣式排列,每個處理器核心也都用各自的二級、三級緩存,而三級緩存的數(shù)據(jù)共享將會是一件比較麻煩的事情。因此為避免緩存共享帶來延遲的增加,包括Core i9-7980XE在內(nèi)的Core X處理器改變了二級緩存和三級緩存的容量。 相對于環(huán)形總線架構(gòu),Mesh架構(gòu)的采用大幅降低了運(yùn)算核心間的互訪延遲,非常適用于核心數(shù)眾多的多核處理器。不過三級緩存的訪問延遲則有所增加,因此Skylake-X處理器大幅提升了二級緩存容量。 提升二級緩存,削弱三級緩存為了強(qiáng)調(diào)各個處理器核心獨(dú)立完成運(yùn)算任務(wù),Core i9-7980XE、Core i9-7900X等Core X處理器每個核心的二級緩存容量從Broadwell- E處理器的256KB大幅提升到1MB,達(dá)到之前的4倍。這種設(shè)計可以幫助處理器核心在運(yùn)算過程中盡可能從二級緩存中獲取數(shù)據(jù),從而提升二級緩存的命中概率。 也正是因?yàn)槿绱?,從二級緩存溢出到三級緩存的?shù)據(jù)將大大減少,所以三級緩存的作用被削弱。從參數(shù)對比表中我們也可以看到,Core i9-7980XE和Core i9-7900X每顆處理核心的三級緩存容量為1.375MB,而Broadwell- E處理器每核心的三級緩存容量則為2.5MB。 支持AVX- 512指令集包括Core i9-7980XE和Core i9-7900X在內(nèi)的Skylake-X處理器支持AVX- 512指令集,可以讓處理器每周期計算512bit位寬的浮點(diǎn)數(shù),大幅提升處理器的并行運(yùn)算能力,不過當(dāng)前消費(fèi)級軟件對這一指令集的支持還很少。此外,Skylake-X處理器還提升了內(nèi)存控制器的性能,在2017臺北電腦展上,一些酷睿i9系統(tǒng)甚至展示了DDR4 4133×8,即8條DDR4內(nèi)存同時超頻到DDR4 4133的能力。 我們這樣測試為了考察Core i9-7980XE這款超多核心的處理器能夠具備怎樣的素質(zhì),我們將會從基準(zhǔn)性能、應(yīng)用性能、游戲性能、內(nèi)存性能以及處理器溫度和平臺功耗這幾大板塊來測試其綜合性能。除此之外,相信不少朋友和我們一樣,對這款超多核心處理器的超頻潛力和超頻性能十分好奇。因此,Core i9-7980XE的超頻能力也是我們的測試重點(diǎn)之一。當(dāng)然,為了讓大家對這款處理器的綜合性能有更清楚地認(rèn)識,我們也會將Core i9-7900X和Core i7-8700K這兩款處理器納入對比處理器的行列中來。 除了為大家介紹本次測試的主角Core i9-7980XE,以及Core i9-7900X、Core i7-8700K這兩位配角之外,測試平臺的其他組件自然也不能落下。首先在主板方面,我們選擇了華擎玩家至尊X299專業(yè)版Gaming i9主板(下文簡稱Gaming i9)作為兩款Core X處理器的“座駕”。這款主板采用13相供電電路設(shè)計,可為處理器提供更穩(wěn)定、純凈的電流。 不僅如此,該主板的每一相處理器供電電路均配備了可提供65A電流的高效電感以及壽命達(dá)12000小時的尼吉康12K黑金電容以及采用SPS(Smart Power Stage)技術(shù)的Dr.MOS等元器件。為了滿足玩家們對主板燈效方面的要求,Gaming i9的南橋裝甲部分配備了RGB LED燈,并且還板載了兩個RGB LED針腳,以供玩家外接RGB燈帶。 此外,這款主板還配備了3個M.2 SSD插槽,并且每個M.2 SSD均支持PCIe 3.0 x4和SATA3 6.0 Gb/s規(guī)格。值得一提的是,這款主板板載了3個RJ-45有線網(wǎng)絡(luò)接口,其中一個還采用的是AQUANTIA AQC107萬兆有線網(wǎng)卡,而另外兩個網(wǎng)絡(luò)接口則采用的是Intel I219V和Intel I211AT這兩款千兆有線網(wǎng)卡。 ▲該主板的每一相處理器供電電路均配備了可提供65A電流的高效電感以及壽命達(dá)12000小時的尼吉康12K黑金電容以及采用SPS(Smart Power Stage)技術(shù)的Dr.MOS等元器件。 不僅如此,Gaming i9還配備由Realtek ALC1220音頻芯片、尼吉康專業(yè)音頻電容、TI NE5532耳放等元器件組成的音頻系統(tǒng),并支持Sound Blaster Cinema 3。不得不說,這款主板不僅在性能上能夠滿足本次的測試需求,而且其功能也比較豐富。 除了華擎玩家至尊X299專業(yè)版Gaming i9主板之外,我們還為測試平臺搭配了AORUS GeForce GTX 1080 Ti 11G顯卡和芝奇Trident Z RGB DDR4 3200 32GB內(nèi)存套裝。需要說明的是,由于Core i7-8700K僅支持雙通道內(nèi)存,所以我們便在測試中為Core i7-8700K搭配了雙通道內(nèi)存(8GB×2),而另外兩款Core X處理器則搭配的是四通道內(nèi)存(8GB×4)。 ▲這款主板還配備了3個M.2 SSD插槽,并且每個M.2 SSD均支持PCIe 3.0 x4和SATA3 6.0 Gb/s規(guī)格。 此外在散熱器的搭配上,考慮到Core i9-7980XE的TDP高達(dá)165W,并且也為了讓它在超頻測試中更加充分發(fā)揮出應(yīng)有的性能,我們選擇了NZXT Kraken X62水冷散熱器。在測試環(huán)境的設(shè)定上,我們統(tǒng)一在主板BIOS中開啟XMP模式(內(nèi)存頻率為DDR4 3200)。同時在游戲測試中,我們將關(guān)閉垂直同步,游戲分辨率統(tǒng)一設(shè)定為1920×1080。 ▲在默認(rèn)狀態(tài)下使用AIDA64 System Stability拉高處理器的負(fù)載。半個小時之后熱成像儀顯示,華擎玩家至尊X299專業(yè)版Gaming i9處理器供電電路的最高溫度出現(xiàn)在電感部分,為81℃。 ▲參測處理器正反面對比(左:Core i9-7980XE,中:Core i9-7900X,右:Core i7-8700K)。
基準(zhǔn)性能測試測試點(diǎn)評:通過6項(xiàng)基準(zhǔn)性能測試,擁有18核36線程的Core i9-7980XE在多線程性能方面具有壓倒性優(yōu)勢。首先在CPU-Z Bench多線程測試中,Core i9-7980XE在XMP模式下的多線程性能獲得9321.8分,而Core i9-7900X的多線程性能得分為6533.4分,前者領(lǐng)先28.3%。不僅如此,Core i7-8700K 的CPUZ-Z Bench多線程測試獲得3763.8分,可見Core i9-7980XE的領(lǐng)先幅度更是達(dá)到147.7%。 同時,在wPrime 1024M運(yùn)算測試中,Core i9-7980XE的運(yùn)算耗時為42.622秒,而Core i9-7900X和Core i7-8700K則分別花費(fèi)59.61秒和100.264秒完成整個運(yùn)算,相比之下Core i9-7980XE的多線程性能同樣非常突出。此外,在SiSoftware Sandra算數(shù)處理器、3DMark CPU Test以及PerformanceTest CPU MARK這幾項(xiàng)測試中,與Core i9-7900X、Core i7-8700K這兩款處理器相比,Core i9-7980XE的多線程性能也能實(shí)現(xiàn)輕松壓制。 從規(guī)格參數(shù)對比中我們不難看出,參測的3款處理器中,Core i9-7980XE的最高BOOST頻率其實(shí)是最低的。因此,Core i9-7980XE得單線程性能便不再其多線程性能那樣突出。例如在CPU-Z Bench單線程性能測試中,Core i9-7980XE獲得511分,而Core i9-7900X和Core i7-8700K則分別獲得518.5和529.6分,可見兩款處理器的單線程性能更勝一籌。 在前文中我們就提到,Core i9-7980XE的超頻性能同樣也是我們的重點(diǎn)考察項(xiàng)目。通過我們的反復(fù)調(diào)試之后,Core i9-7980XE能夠在1.156V電壓下,以全核心4.0GHz的頻率通過AIDA64 System Stability半個小時的烤機(jī)測試。同時,我們也在該頻率下測試了Core i9-7980XE的性能。從測試成績來看,當(dāng)全核心超頻至4.0GHz之后,Core i9-7980XE的多線程性能得到明顯提升。 例如,CPU-Z Bench多線程得分從9321.8分提升至9837.6分,提升幅度約為5%;wPrime 1024M運(yùn)算耗時也在默認(rèn)頻率的基礎(chǔ)上縮短了約6秒。同時,在其他幾項(xiàng)多線程性能測試中,Core i9-7980XE的性能也得到不同程度的提升。當(dāng)然,相比Core i9-7900X和Core i7-8700K的多線程性能,全核心超頻至4.0GHz之后Core i9-7980XE的性能優(yōu)勢也更加明顯。 不過需要注意的是,Core i9-7980XE全核心超頻至4.0GHz其實(shí)是一把雙刃劍。由于其全核心頻率固定在4.0GHz,而默認(rèn)頻率下的單線程睿頻頻率最高可達(dá)4.4 GHz,所以在多線程性能得到明顯提升的同時,其單線程性能則出現(xiàn)下降。例如相比默認(rèn)模式,Core i9-7980XE超頻至4.0GHz之后的PerformanceTest CPU MARK單線程降低了4%,而Super Pi一百萬位運(yùn)算耗時則多耗時約4%。 應(yīng)用性能測試測試點(diǎn)評:在應(yīng)用性能測試中,我們得到了和基準(zhǔn)性能測試相似的結(jié)論——在XMP模式下,Core i9-7980XE憑借更多的核心數(shù)和線程數(shù),其多線程性能仍然可以輕松勝過Core i9-7900X和Core i7-8700K。例如在CINEBENCH R15處理器多線程渲染測試中,Core i9-7980XE獲得3346cb,而Core i9-7900X和Core i7-8700K則分別2319cb和1408cb,相比之下Core i9-7980XE的領(lǐng)先幅度約為26.3%和137.6%。 同時,在3D Studio Max 2015中渲染三匹玻璃馬場景時,Core i9-7980XE耗時10分32秒完成渲染測試,而Core i9-7900X則多耗時8分20秒,并且Core i7-8700K更是多用了約21分鐘才完成渲染測試。此外,在7-Zip壓縮性能基準(zhǔn)測試、Foorabar2000音頻轉(zhuǎn)碼以及Handbrake視頻轉(zhuǎn)碼這3項(xiàng)測試中,Core i9-7980XE的表現(xiàn)也能夠超過另外兩款參測處理器。 除了上述的這些測試項(xiàng)目之外,為了更真實(shí)地模擬用戶的實(shí)際使用情況,我們還選擇了PCMark 10 Extended對3款處理器的性能進(jìn)行測試。從結(jié)果來看,這項(xiàng)測試的勝出者并不是Core i9-7980XE,而是Core i9-7900X。這樣的測試結(jié)果有些出乎我們的意料,于是我們查看了詳細(xì)的實(shí)測結(jié)果。對比之后我們發(fā)現(xiàn),Core i9-7900X在PCMark 10 Extended測試中的“常用基本功能”和“數(shù)位內(nèi)容創(chuàng)作”的得分均勝過Core i9-7980XE和Core i7-8700K,所以Core i9-7900X的綜合得分要更加突出。 雖然在PCMark 10 Extended測試中,Core i9-7980XE的測試成績并沒能勝過其他兩款參測處理器,但是當(dāng)它的全核心頻率超頻至4.0GHz之后,其所有應(yīng)用性能測試成績均對Core i9-7900X和Core i7-8700K實(shí)現(xiàn)完全碾壓。首先在PCMark 10 Extended中,Core i9-7980XE的總分從8309分提升至8895分,并且比Core i9-7900X和Core i7-8700K的總分也更勝一籌。 不僅如此,在另外5個測試項(xiàng)目中,與其他兩款參測處理器相比,Core i9-7980XE超頻至4.0GHz之后的性能優(yōu)勢也進(jìn)一步擴(kuò)大。最后在單線程性能方面,無論是在超頻前還是超頻后,Core i9-7980XE的性能表現(xiàn)仍然不能勝過其他兩款參測處理器。例如在CINEBENCH R15處理器單線程渲染測試中,Core i9-7980XE超頻前獲得179cb,超頻后獲得178cb,而Core i9-7900X和Core i7-8700K擇分別獲得188cb和201cb。 游戲性能測試測試點(diǎn)評:從游戲性能測試的結(jié)果來看,Core i9-7980XE在XMP模式下的個別測試成績能夠勝過Core i7-8700K,但在大部分性能對比中,Core i9-7980XE都敗下陣來。同時,其所有游戲性能表現(xiàn)均不及Core i9-7900X。 首先,憑借核心數(shù)和線程數(shù)的優(yōu)勢,Core i9-7980XE在3DMark Time Spy場景中的測試總分為10241分,勝過Core i7-8700K約3.7%,但是與Core i9-7900X的測試成績相比,Core i9-7980XE則稍遜一籌。同時,在5款游戲性能的較量中,Core i9-7980XE的表現(xiàn)均遺憾敗北。例如,Core i9-7980XE在XMP模式下運(yùn)行《古墓麗影:崛起》的平均幀率為177.61fps,而Core i9-7900X和Core i7-8700K運(yùn)行這款游戲的平均幀率為178.26fps和180.23fps。 同時在《文明6》AI性能測試中,Core i9-7980XE平均每回合耗時18.9秒,而Core i9-7900X和Core i7-8700K的平均每回合耗時則分別少2秒和1.7秒。此外,在運(yùn)行《F1 2017》、《奇點(diǎn)灰燼》CPU Focused以及《殺出重圍:人類分裂》這3款游戲時,Core i9-7980XE的表現(xiàn)均不及其他兩款參測處理器。 不過當(dāng)Core i9-7980XE全核心超頻至4.0GHz之后,被全面壓制的情況出現(xiàn)了好轉(zhuǎn)。例如,運(yùn)行《古墓麗影:崛起》的平均幀率提升至188.3fps,超過Core i9-7900X和Core i7-8700K運(yùn)行該游戲的平均幀率約10fps和8fps。同時,運(yùn)行《奇點(diǎn)灰燼》CPU Focused的平均幀率也從43.9fps提升至48.5fps,運(yùn)行《殺出重圍:人類分裂》的平均游戲幀率也提升了6fps,并且在這兩款游戲中的表現(xiàn)都成功反超其他兩款參測處理器。然而及時在超頻至4.0GHz之后,Core i9-7980XE在《F1 2017》和《文明6》AI性能測試中的結(jié)果也沒能勝過Core i9-7900X和Core i7-8700K。 通過上述分析我們可以看出,運(yùn)行各類游戲并不是Core i9-7980XE的最擅長的工作。同時,對比3款處理器在游戲中的表現(xiàn)我們不難發(fā)現(xiàn),核心數(shù)較少但頻率更高的Core i7-8700K在大部分游戲中都更具優(yōu)勢。由此可見,目前許多游戲都還沒有達(dá)到能夠充分利用Core i9-7980XE這18核36線程的地步。 內(nèi)存性能測試測試點(diǎn)評:本次測試中,我們在主板BIOS中開啟內(nèi)存XMP模式(內(nèi)存延遲為14-14-14-34@2T),并使用AIDA64 Cache & Memory Benchmark分別測試了3款處理器的內(nèi)存性能。首先,參測內(nèi)存搭配Core i9-7980XE時,其讀寫速度為83875MB/s和72643MB/s,拷貝速度為75287MB/s。同時,參測內(nèi)存搭配Core i9-7900X時,其讀寫速度分別為82839MB/s,拷貝速度為67691MB/s。相比之下參測內(nèi)存與Core i9-7980XE時的寫入速度不及Core i9-7900X,但其拷貝速度要高于Core i9-7900X。 同時,由于Core i7-8700K搭配的是雙通道內(nèi)存,所以參測內(nèi)存與它搭配時的內(nèi)存性能明顯要低一些。此外在內(nèi)存延遲方面,從測試成績我們可以看到,與Core i9-7980XE搭配時,參測內(nèi)存的延遲為7.9ns,要略高于和Core i9-7900X搭配時的測試成績。而參測內(nèi)存在與Core i7-8700K搭配時,其內(nèi)存延遲要低得多,僅為43.9ns。 平臺功耗及處理器溫度測試測試點(diǎn)評:從前文中的參數(shù)對比表中我們可以看到Core i9-7980XE的TDP最高,達(dá)到165W,與Core i9-7900X相比,Core i9-7980XE的TDP高了25W,和Core i7-8700K相比高了70W。在測試中,我們通過AIDA64 System Stability將3款參測處理器的負(fù)載拉升至最高,功耗儀顯示在滿載狀態(tài)下搭載Core i9-7980XE的測試平臺功耗為298W,搭載Core i9-7900X的測試平臺功耗為275W,而Core i7-8700K所在的平臺功耗則為203W。對比之后可以看到,由于Core i9-7980XE的核心數(shù)最多,所以其所在平臺的功耗也最高。 此外在處理器溫度方面,Core i9-7980XE的表現(xiàn)不錯。在水冷散熱器的支持下,雖然擁有多達(dá)18顆核心,但Core i9-7980XE在滿載狀態(tài)下的最高溫度仍然控制在70攝氏度以下,僅為68℃。同樣在滿載狀態(tài)下,Core i9-7900X的溫度為64℃,Core i7-8700K的溫度為61℃。相比之下,雖然Core i9-7980XE的核心數(shù)雖然是Core i7-8700K的3倍,但其滿載狀態(tài)下的溫度僅比后者高了7℃,可見Core i9-7980XE在溫度控制方面的表現(xiàn)值得點(diǎn)贊。 寫在最后回到我們最開始提出的問題:超多核心到底有何用武之地?這款18核36線程的處理器又有著怎樣的性能優(yōu)勢?通過這一系列的測試之后我們不難看出,在視頻、音頻轉(zhuǎn)碼、圖形渲染以及3D建模等能夠充分利用處理器多線程應(yīng)用中,Core i9-7980XE可以發(fā)揮出其超多核心數(shù)的優(yōu)勢,在多線程性能上完全碾壓Core i9-7900X和Core i7-8700K。因此,對于從事視頻、音頻轉(zhuǎn)碼、圖形渲染以及3D建模的專業(yè)人士來說,這款處理器能夠幫助你大幅提升工作效率。 此外單從游戲性能來看,Core i9-7980XE與Core i7-8700K的游戲性能差距并不大。因此,對于想要在工作之余暢玩各類大型游戲的專業(yè)人士,以及對購機(jī)預(yù)算并不敏感的土豪玩家來說,Core i9-7980XE仍然能夠滿足他們在游戲性能上的需求。 最后,我們還想給準(zhǔn)備入手Core i9-7980XE的朋友們提幾點(diǎn)建議。首先在測過程中,我們還在默認(rèn)狀態(tài)下使用AIDA64 System Stability拉高處理器的負(fù)載。半個小時之后熱成像儀顯示,華擎玩家至尊X299專業(yè)版Gaming i9處理器供電電路的最高溫度出現(xiàn)在電感部分,為81℃。 由此可見,Core i9-7980XE這款超多核心的處理器在長時間滿載時對主板供電電路會帶來比較高的負(fù)擔(dān),所以我們建議想要入手這款處理器的朋友為它搭配一款高性能“座駕”。同時就我們的測試來看,在穩(wěn)定超頻至全核心4.0GHz之后,Core i9-7980XE的最高溫度達(dá)到已經(jīng)85℃??梢妼τ谙胍@得更強(qiáng)多線程性能的用戶來說,為Core i9-7980XE搭配一款高性能的水冷散熱器是必不可少的。 此外在功耗方面,Core i9-7980XE全核心頻率穩(wěn)定更提升至4.0GHz之后,整個平臺的功耗達(dá)到440V左右。同時考慮到顯卡、外接硬件以及散熱風(fēng)扇等設(shè)備的運(yùn)行功耗,我們建議想要入手這款處理器的朋友為你的主機(jī)選購一款功率在850W或以上的電源,從而避免出現(xiàn)平臺功耗不足的情況。 |
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