10nm製程與混合架構首秀 Intel第十二代桌面酷睿來了
在英特爾酷睿的歷史上,如果說哪一代製程最令人印象深刻,毫無疑問的是:14nm。如果從2015年的Broadwell算起,14nm應該是Intel歷史上生命週期最長的一代製程了,時至今日已經走過7年時間。今年初,英特爾表示第十一代酷睿將是最後一代14nm產品,第十二代酷睿(Alder Lake-S)將採用10nm製程,現在,它來了。
其實,代號為Rocket Lake-S的第十一代桌面酷睿的Cypress Cove架構,已經在14nm製程工藝下實現了10nm製程的CPU架構和圖形架構的匯入,現在英特爾第十二代酷睿則帶來了更強的完整版。Alder Lake-S基於Intel 7製程(10nm Enhanced SuperFin)工藝打造,並首次將效能混合架構(Intel Hybrid Technology)引入x86桌面平臺,首次集成了兩種核心型別:效能核(Performance Core)和能效核(Efficiency Core),以帶來跨越所有工作負載型別的效能提升。
這裡我們先來簡單介紹一下效能混合架構。這樣的架構與手機SoC中的“大小核”概念十分相像,但英特爾表示,“第十二代酷睿的混合架構是以效能為優先的,P Core的效能與英特爾第10代Comet Lake-S相比,提升了28%。即使是E Core,其單核效能也超過了第10代酷睿的同頻效能。所以英特爾的混合架構並不是簡單的“大小核”,與ARM移動平臺功耗優先的設計理念截然不同。”
特別的是,為了使效能核和能效核與作業系統無縫協作,英特爾開發了一種改進的排程技術,稱之為硬體執行緒排程器(Intel Thread Director)。這個內嵌在CPU架構中的硬體級排程器,專門為合理的分配P Core和E Core的負載而設計。它和作業系統緊密配合,以Windows 11為例,硬體執行緒排程器以納秒級精度監視每個執行緒的執行時指令,實時反饋給作業系統,並建立一個由英特爾硬體執行緒排程器來動態更新和管理的資料列表。這樣Windows 11就可以在合適的時間,將恰當的執行緒放置於相應的核心上,以確保兩種全新核心微架構無縫銜接,高效協同。
作為英特爾第十二代桌面酷睿的當家旗艦,酷睿i9-12900K採用16核心設計,包括8顆效能核心(P Core)和8顆能效核心(E Core),由於E Core不支援超執行緒,因此總計為24個執行緒。快取方面擁有30MB L3智慧快取,相比上代酷睿i9-11900K幾乎翻倍。P Core的基準頻率3.2GHz,最高睿頻頻率5.2GHZ,相比i9-11900K略低了一點。E Core的基準頻率為2.4GHz,最高睿頻頻率3.9GHz。
全新英特爾600系晶片組 率先支援DDR5記憶體
伴隨著第十二代英特爾酷睿桌面處理器的釋出,英特爾同步推出了全新的英特爾600系列晶片組,帶來可靠性和先進功能等改進。全新的PCIe Gen 4.0通道讓晶片組的總通道數達到28個,整合的USB 3.2 Gen 2x2可將頻寬擴充套件多達一倍,DMI Gen 4.0可增加晶片組到CPU的吞吐量,幫助快速訪問外設和網路。
本次測試平臺使用了來自華碩的ROG MAXIMUS Z690 HERO主機板,CPU散熱器為ROG 龍神II 360一體式水冷;顯示卡為七彩虹iGame GeForce RTX 3080 Ti Vulcan OC;儲存配置為金士頓FURY野獸(Beast)DDR5記憶體、WD_BLCK SN850 PCIe 4.0固態硬碟;供電使用的是鑫谷GM1250W金牌電源。作業系統採用Windows 11 Pro X64(版本21H2),所有硬體驅動均使用廠商官方公版驅動程式。
定位旗艦級的ROG MAXIMUS Z690 HERO主機板延續了上代的優秀品質與豪華用料,採用標準ATX版型,搭載20+1供電模組,可承載90A電流,搭配超合金電感和優質電容,可以更好地滿足第十二代酷睿處理器的供電要求。供電介面採用8PIN+8PIN,VRM供電區覆蓋鋁製散熱裝甲,能夠充分保證處理器的穩定執行。
需要注意的是,英特爾第十二代酷睿採用LGA1700插槽,與上代並不相容,因此組建新平臺的使用者也就必須更換主機板了。ROG MAXIMUS Z690 HERO擁有4條DDR5 DIMM插槽,同時具備ROG OPTIMEM III第三代記憶體最佳化,可以更好的支援高頻DDR5記憶體。此外ROG MAXIMUS Z690 HERO主機板還支援AI智慧超頻、AI智慧散熱等智慧技術。
處理器散熱器,我們使用了來自ROG的龍神II 360一體式水冷。ROG龍神系列散熱器主要面向高階發燒級玩家推出,龍神II散熱器進一步增強了散熱效能,冷排水管採用防蒸發設計,外部由三層加固的網狀塑膠製成,可以有效降低水冷液的蒸發。
ROG龍神II配備了3.5英寸的液晶顯示屏,一眼就能吸引住廣大玩家,可以顯示處理器的電壓、溫度、頻率等特性,還支援自定義圖片以滿足個性化需求。特別的是,由於龍神II是在Intel第十二代酷睿釋出前上市的產品,因此如果你之前購買了華碩水冷,現在可以去微信ROG會員小程式申請LGA1700扣具,以便更好的適配新主機板和處理器。
為了更好的測試出英特爾第十二代酷睿處理器的效能,不至於讓測試平臺產生瓶頸,我們使用了七彩虹的火神iGame GeForce RTX 3080 Ti Vulcan OC顯示卡。GeForce RTX30系列顯示卡基於8nm安培架構打造,RTX 3080Ti配備10240個CUDA單元,384bit 12GB GDDR6X視訊記憶體,加上第三代Tensor Cores和第二代RT Cores,可以帶來強大的圖形效能表現。
如果說這塊七彩虹iGame GeForce RTX 3080 Ti Vulcan OC顯示卡與公版RTX 3080Ti最大的區別,莫過於這塊LCD顯示屏。這塊顯示屏解析度為480*128畫素,支援翻轉,除了可以顯示顯示卡的各種執行資訊之外,還可以使用iGame軟體進行定製顯示,充分彰顯個性。
iGame GeForce RTX 3080 Ti Vulcan OC搭載3個大尺寸散熱風扇,自研的13翼扇葉提高了風壓和風量,進一步增強散熱效果。另外還特別設計了一鍵超頻按鈕,按下之後可以從預設的1710MHz頻率,加速到1800MHz,釋放更極致的效能。
Intel第十二代桌面酷睿與Z690晶片組率先提供了對DDR5記憶體的支援,預設即支援4800MHz的超高頻率。不過需要注意的是,由於DDR5記憶體和DDR4記憶體的卡口位置尺寸不同,因此不能混用。我們使用的這塊Z690主機板僅提供對DDR5的支援,並不支援DDR4記憶體和混插。
我們使用的記憶體是金士頓Kingston FURY野獸(Beast)DDR5,Fury是金士頓推出的代表高效能和高品質的儲存品牌。其中FURY Beast野獸系列記憶體是極具價效比的高效能記憶體代表產品,可以為遊戲、影片編輯和渲染提供強大的效能支援。此外,野獸DDR5系列記憶體還通過了英特爾XMP 3.0認證,除了預設的4800MHz之外,還可以載入XMP配置檔案達到5200MHz的頻率,實現強大的超頻效能。全新設計的半高式散熱器也可以提供更好的可靠性保證。
由於第十二代酷睿i9-12900K的滿載功耗已經達到241W,加上功耗巨大的RTX 3080Ti顯示卡,對於供電的要求較高。因此我們使用了自鑫谷的GM1250W全模組電源,額定功率1250W,提供2*CPU供電接頭,8*GPU顯示卡供電接頭,採用LLC Pro白金架構設計,半載效率高達93.13%,透過80 PLUS金牌認證。
此外,GM1250W還採用了2兩顆105°C高規格電容,耐高溫壽命長,同時擁有獨龍冰酷散熱片、14cm滾珠風扇,在AI智慧溫控的加持下,擁有更強的散熱能力與噪音控制水平。
酷睿i9-12900K基準運算測試 效能暴漲
基準效能方面,我們將使用多款測試軟體來進行衡量。首先我們透過CPU-Z(版本V1.98)自帶的效能測試進行簡單的評估。(以下測試均在BIOS預設設定、未開啟XMP與AI超頻的情況下測得,由於部分測試軟體尚未更新,對於第十二代酷睿的混合架構可能存在識別與最佳化不足的情況,因此以下理論測試僅代表當前配置與軟體版本下的成績)
在CPU-Z的測試中,i9-12900K的單核心效能高達816.7,多核心效能達到11401,與16核心32執行緒的Ryzen 9 5950X相比,單核效能高出26%,因此在24執行緒的規格下,多核心效能已經與銳龍9 5950X十分接近。第十二代酷睿在製程和架構方面的改進帶來的效能提升已經初現威力。
WinRAR是一款常用的檔案壓縮、解壓工具,其內建的基準效能測試可以直觀的顯示出處理器的效率。在WinRAR 5.90 x64版本的基準效能(開啟多執行緒)測試中,i9-12900K的處理速度為45783 KB/s。作為參考,i9-11900K的成績僅為29927 KB/s,Ryzen 9 5950X的成績為57183 KB/s。
Super PI是一款平臺計算效能測試工具,透過測量計算圓周率後一定位數需要的時間來評價平臺的計算效能。在該項測試中,我們選擇1M,也就是計算圓周率小數點後面100萬位數字來進行測試,i9-12900K的完成時間為7.098s(以資料輸出完成時間為準)。作為對比,i9-11900K的成績為6.249s,Ryzen 9 5950X的成績為7.306s。
wPrime Benchmark是一款透過算質數來測試計算機運算能力等的軟體,與Super Pi只能支援單執行緒不同的是,wPrime可以完美支援64及以上執行緒,測試多核心處理器更加合適。在wPrime 32M單執行緒效能測試中,i9-12900K用時25.36秒,與i9-11900K的25.18秒持平,但多執行緒計算1024M用時201.82秒,這是一個比較異常的結果,可能是軟體的版本和24執行緒設定有關,因此這項資料我們將會繼續做驗證,此處僅作參考。
Fritz Chess Benchmark是大家熟悉的國際象棋測試軟體,軟體的基準引數是:在P3 1.0G的處理器下,可以每秒運算480千步。由於國際象棋最多支援16執行緒,因此並不能完全發揮出16執行緒以上數量的處理器能力。i9-12900K的實際測試結果為每秒37983千步,與i9-11900K屬於同一水平。但與16核心32執行緒的Ryzen 9 5950X相比有著小幅差距,約為4%。
CineBench是業界公認的處理器基準測試軟體,首先我們使用CINEBENCH R15版本來測試。該項測試中,i9-12900K的單核心分數高達286,相比上代i9-11900K的261cb,提升了9%,多核心效能方面,在24執行緒的加持下成績高達4096cb,相比16執行緒的i9-11900K幾乎是翻倍的提升了。
在CINEBENCH R20版本的測試中也是同樣的結果。i9-12900K的單核心分數高達759pts,相比i9-11900K的645pts大幅提升17.6%,多核心效能達到10458 pts,提高了75%。並且這個成績超過了Ryzen 9 5950X,雖然僅高出了8%,但在24執行緒下能達到這樣的成績還是非常值得肯定的。
綜合來看,英特爾第十二代酷睿i9-12900K的效能提升還是非常明顯,在各類基準測試中的表現都令人印象深刻。如果以英特爾第十一代酷睿i9-11900K為基準的話,i9-12900K的單核心效能有著明顯提升,多核心的效能隨著核心數量與執行緒數量的猛增,更是隨之暴漲,獲得了令人讚歎的提升。與7nm製程、16核心32執行緒的AMD Ryzen 9 5950X相比,i9-12900K的10nm製程、16核心24執行緒的規格似乎處於下風,但是從測試成績來看,二者是互有勝負,英特爾第十二代酷睿的效能混合架構表現出了極強的侵略性。
酷睿i9-12900K綜合測試 DDR5表現驚豔
整機的綜合性能方面,我們在系統預設配置下也進行了一些測試。首先採用廣大人民群眾喜聞樂見的Lu大師(版本V6.1)來進行,實測總體效能評分233萬+,i9-12900K處理器的單項得分高達92.4萬,作為參考,i9-11900K的成績為83.9萬,i9-12900K的成績與其相比提高了10%。
接下來我們測試一下平臺的圖形效能,使用最新的3DMark來進行。新版的3DMark Time Spy基準測試專門針對DX12環境設計,核心引擎基於DX12設計,可徹底釋放新API的各種潛力,包括降低處理器負載、高效利用GPU硬體、非同步計算、混合多顯示卡、多執行緒等等。
我們分別進行了TimeSpy、TimeSpy Extreme測試,在預設設定下,Time Spy場景的得分為19340,Time Spy Extreme的得分為9824,表現驚豔。
在針對普通遊戲電腦的Fire Strike、針對高效能遊戲電腦的Fire Strike Extreme測試、以及針對4K遊戲的Fire Strike Ultra三個典型場景下,系統的得分分別為39599、23680、12731,這已經是十分出色的成績。
記憶體效能方面,首先在預設的4800MHz頻率下(時序為CL40-39-39-76)進行測試。在AIDA64 Cache&Memory Benchmark的測試中,記憶體讀取、寫入、複製速度分別高達75208 MB/s、69292 MB/s、68730MB/s,延遲81.4ns,這樣的效能表現與DDR4記憶體相比有著大幅度的提升。
然後我們開啟XMP 3.0,將其執行在5200MHz的頻率下(時序為CL40-40-40-80),此時記憶體讀取、寫入、複製速度也再創新高,讀取速度超過80GB/s,高達80230 MB/s,寫入73673 MB/s,複製73163 MB/s,已經達到了我們測試資料庫的最高值,表現十分驚人。
綜合來看,DDR5記憶體帶來的效能提升是非常顯著的,但缺憾也很明顯,那就是時序與延遲太高。我們知道,高頻率和低時序是一對矛盾,對於追求極致的發燒友們來說,太高的時序帶來的延遲增加可能令他們難以接受,如果與某些體質出色的4000MHz以上DDR4超頻記憶體相比,這些使用者在兩者之間可能會猶豫不決。
酷睿i9-12900K遊戲效能測試 又快又穩
在以上的一系列效能測試中,英特爾第十二代酷睿i9-12900K已經展現出了強悍的實力,接下來我們通過幾款熱門的遊戲,來看看這款處理器的具體表現。我們選用的四款遊戲分別為《戰地5》、《永劫無間》、《絕地求生》、《CS GO》。
首先是《戰地5》,這是一款由EA製作併發行的第一人稱射擊遊戲,場景宏大,畫質震撼。我們將遊戲設定為最高畫質,開啟DX12,並開啟DXR光線追蹤支援,幀率上限設定為200。在FHD解析度下,實測遊戲平均幀率為165FPS。
《永劫無間》可以說是今年爆火的實力新遊,作為一款“古風吃雞”遊戲,其遊戲畫面也是美輪美奐。我們將系統畫質設定為最高,開啟NVIDIA DLSS與Reflex,在FHD解析度下實測的平均幀率為186FPS,整個遊戲體驗絲滑流暢。
《絕地求生》遊戲大家都比較熟悉了,這是由藍洞開發的一款戰術競技型射擊類沙盒遊戲,遊戲對於整機的最佳化要求較高。遊戲中我們同樣設定為最高畫質,實測在FHD解析度下平均幀率為275FPS。
《CS:GO》是備受全球玩家喜愛的第一人稱射擊遊戲,在該遊戲的測試中,我們將其設定為最高畫質,同時解除預設的400FPS幀率限制,實測最高幀率可以超過600幀,平均遊戲幀率可達387FPS。
可以肯定的是,英特爾酷睿i9-12900K處理器與GeForce RTX 3080Ti顯示卡的組合,絕對是目前效能最出色的遊戲平臺之一,面對市面上幾乎所有的遊戲大作都沒有效能瓶頸,可以放心暢玩。在這種級別的配置下,其實更考驗的是處理器的單核效能以及對於遊戲的最佳化,而這恰恰是英特爾的優勢。得益於第十二代酷睿更強勁的P核效能和先進的排程機制,這套平臺在遊戲過程中表現十分穩定,體驗出色。
超頻與功耗表現 最高5.3GHz滿載266W
接下來,我們來看看超頻與功耗部分。由於i9-12900K採用了效能核心和能效核心的組合,最高5.2GHz的睿頻頻率只能出現在效能核心上,因此在超頻部分與以往還是不太一樣的。
ROG MAXIMUS Z690 HERO主機板特別針對第十二代酷睿的混合架構,開發了AI超頻功能,在系統BIOS開啟AI超頻設定即可自動進行超頻。此外英特爾還為全新處理器設計了卓越的超頻工具Intel Extreme Tuning Utility(XTU)工具,支援對效能核心和能效核心,甚至是記憶體進行超頻。可以透過Speed Optimizer對未鎖頻版第十二代酷睿處理器進行一鍵超頻,也可以使用Advanced Tuning來進行手動調整。
我們使用手動操作,將i9-12900K的8顆效能核心和8顆能效核心分別進行設定,P核中有兩顆設定為5.3GHz,其餘6顆設定為5.1GHz,8顆能效核心全部設定為3.9GHz,具體如上圖所示。
超頻之後,在CPU-Z的測試中,單核成績來到了834,相比超頻前的816提高了18分,多核效能來到了11912,相比超頻前提高了4.5%,堪堪超過了Ryzen 9 5950X的11906!
關於功耗與溫度,我們也進行了簡單的測試。酷睿i9-12900K的預設TDP依然為125W,但官方公佈的最高滿載功耗達到了241W,特別的是,此次i9-12900K的功耗設定中,PL1=PL2=241W,這還是比較少見的,這也意味著最高功耗不單單是超頻或者追求極限的短時功耗,而是可以長時間穩定執行的功耗,這與更先進的10nm製程關係密切。
首先,我們在預設設定下,使用AIDA 64(Stress FPU)來進行15分鐘的滿載測試,此時CPU平均溫度為86°C,單顆核心最高溫度91°C,此時CPU功耗最高可達238W左右,8顆效能核心全部執行在4.9GHz的頻率上,8顆能效核心全部執行在3.7GHz的頻率上。
在超頻之後,我們再次使用AIDA 64的穩定性測試(Stress FPU)來進行測試,5分鐘後CPU平均溫度達到了88°C,單顆核心最高溫度達到98°C,CPU最高功耗超過266W,8顆效能核心中有1顆執行在5.0GHz,1顆執行在4.8GHz,其餘6顆執行在4.9GHz,8顆能效核心全部執行在3.7GHz的頻率下。
綜合來看,酷睿i9-12900K在16核心24執行緒的設計下,相比上代8核心16執行緒的i9-11900K,功耗明顯上升,尤其是超頻之後的滿載功耗比i9-11900K提高了30多W。但CPU的高頻執行更穩,並且更加激進的功耗設定,可以讓使用者放心的讓處理器發揮出更極致的效能,超頻潛力也更大。
厚積薄發 14nm後英特爾重回巔峰
近幾年以來,英特爾深陷14nm製程的泥潭,眼看對手彎道超車,一路發力,英特爾卻依然不緊不慢,生生的將10nm製程的桌面級產品推遲到了2021年。
但俗話說“好飯不怕晚”,透過以上測試,我們不難發現,英特爾在半導體領域的深厚技術積累,與AMD的7nm製程相比,英特爾在看起來並不佔優的10nm製程下,拿出了革命性的效能混合架構,進一步提高了處理器的效能上限,而新加入的硬體資源排程器,在和Windows 11的配合下,也帶來了良好的穩定性表現。
面對友商7nm產品的步步緊逼,Intel的10nm桌面平臺終於與我們見面,Intel酷睿i9-12900K就是英特爾的宣言:“我回來了!”。創新的混合架構,顯著的IPC效能提升,恐怖的多核效能提升,更強的超頻效能,讓這顆16核心的處理器重回巔峰。可以預見的是,這款處理器將會成為未來一年市場上最具競爭力的遊戲處理器。
最後是價格方面,英特爾酷睿i9-12900K國內市場官方售價4999元,與上代i9-11900K的4699元上漲了300元,如果按照核心數量來算,還是十分超值的。至於會不會缺貨,據英特爾透露,目前的備貨數量在數十萬片,心水的小夥伴們就趕快衝吧!