Intel i9-9900K测试报告

为了保证测试的公平性,测试中以ai双方驱动安装后的默认状态为准,全程不会开启任何amd对cpu的特殊优化,包括且不局限于amd gaming mode。由于amd芯片组默认内存参数高于intel,故迁就于intel平台统一设置为2666c15。

为了避免因amd原装散热器性能过强而影响测试,amd与intel平台将采用相同的散热器。请各位inter放心食用。

为了尽量保持cpu测试之间相对的可比性(现在cpu性能的变量太多了“bios、系统(功能更新)、补丁(质量更新)、驱动”)并避免未知bug(1803和1809问题非常多),系统依然会维持使用1709。

但是因为已经安装了最新的月度累积补丁,所以系统会正常抵御meltdown(熔断)、spectre(幽灵)及新发现的foreshadow(预兆)漏洞。

i9-9900k依然采用1151针脚,也就是第四代的1151cpu产品。由于cpu底座完全通用,所以相比i7-8700k外观上并没有任何变化。背面的电容布局依然不变,说明封装的layout没有什么改动。从1151第一代的i7-6700k开始,intel大幅削减了pcb的厚度,不过后续逐步又改回来一些,i9-9900k的pcb可以看到还是略有加强。相较于之前的产品,i9-9900k最大的变化有两点,第一是将核心数增加到了8t16c,第二是将频率进一步提升,全核睿频从上一代的4.3g提升到了4.7g。z390主板平台介绍:

i9-9900k可以向下兼容现有的300系列主板(z370/b360/h310,理论上也可以破解在100和200系列上),但是intel还是提供了z390芯片组作为标配平台。按照惯例,这次还是找一个规格相对完整的高端主板来介绍,这次用到的主板是z390 aorus master。非常熟悉的1151底座,连用了四代还是不改,非常没有intel的风格。

主板的cpu供电相数为12+2相,对高端主板来说还是有必要的。cpu的辅助供电很少见的用到了8+8pin,这里很负泽的告诉大家,这次的供电接口不是装饰,从各品牌的统计来说z390用上8+4已经是非常普遍的。旁边还留有一个sys fan。主板上为四根ddr4内存插槽,算是115x的标配,可以组双通道。主板的pci-e插槽是常规配置,分别为x1/x16/x1/na/x8/x1/x4,可支持双卡sli和cf。三号位置的x1放的有些没必要,因为这样的主板几乎100%要上显卡,槽就是废的。主板的芯片组外观上与其他300系列没有区别,依然是没有丝印的。主板下沿的板边有一排机箱内接插座,先看靠近芯片组的一半。从右起分别是机箱控制面板插座、sys fan*3、重启按键、debug指示灯、usb 2.0*2。靠近音频区块这一边,从右起分别为tpm、rgb 4pin灯带插座、vdg数字灯带插座、bios切换开关、灯光展示供电插座、前置音频插座。主板板载三个m.2 ssd插座,上面均覆盖有散热片,pci_6位置上的是2280长度,其他两个是22110。主板依然是只有6个sata接口,祖传规格了。主板后窗接口相对是比较丰富的,从左起来看分别是超频按键、wifi天线插座、usb 2.0*4、usb 3.0*2+hdmi、usb 3.1 a+c、usb 3.1*2+lan、3.5 音频*5+光纤音频。后窗接口也没有什么太大的创新,最大的变化是技嘉终于开始剔除ps接口。主板的音频部分采用了alc1220+ess dac 9118的组合,算是目前旗舰级的标配方案。

网卡为intel的i219,似乎杀手网卡热闹了几年,现在已经被人遗忘了。在usb 3.1背后可以看到大量的redriver芯片(p13eqx),这是因为usb 3.1的规范制定有很大的缺陷,线材的信号只能维持一米,所以主板厂商才必须要额外增加芯片来增益usb 3.1数据信号。hdmi接口后面可以看到一颗asm1442,这是hdmi的电平转芯片。usb 2.0背后的电路是为usb dac接口准备的,有独立供电的usb接口相对电流会更稳定一些。主板自带wi-fi模块,型号为intel 9560。这是一颗cnvi的wi-fi模块,替换的话也需要选择cnvi的型号。靠近内存插槽的角落可以看到一排电压检测点,图中右边是cpu fan和sys fan,左边是rgb 4pin灯带插座、vdg数字灯带插座。主板24pin与芯片组之间,有一些前置插座,图中左起分别是左上角的usb 3.1 type-c插座,usb 3.0插座,sys fan。其中可以看到前置usb 3.0的电路设计相当复杂,主要是为了满足pd快充的需要,这张主板的前置usb 3.0是支持快充的。usb 3.1 type-c插座的设计还是不够合理,与内存卡扣容易发生冲突。主板背面带有整张的背板,除了加固主板之外,还配有导热垫用来辅助降低供电温度。整张主板的配件还是比较多的,现在各种装甲是主板区隔最重要的部件了。cpu供电实际为12+2相。

cpu核心部分为12相;pwm控制芯片为ir 35201,这是一颗8相的芯片,可以拆分成6+2;主板上通过6颗ir 3599的driver芯片对cpu供电进行倍相处理,所以不是简单的倍相而是真实的12相阵列;输入电容为3颗尼吉康固态电容,容值270微法、电压16v;mos为每相一颗ir 3558 drmos,额定电流45a;电感为每相一颗感值r30的铁素体电感;输出电容为10颗尼吉康固态电容,容值560微法、电压6.3v。

cpu的集显部分为2相;pwm控制芯片共用ir 35201;输入电容共用3颗尼吉康固态电容;mos为每相一上一下,上桥为安森美的4c10n,下桥为安森美的4c06n;电感为每相一颗感值r30的铁素体电感;输出电容为3颗尼吉康固态电容,容值560微法、电压6.3v。整个cpu供电部分除了输入电容显得较少,其他部分还是比较工整的,方案上也足以应付9900k的功耗需求。cpu的vcc供电算是加强的相当多,分开做了两相完整的供电。主要是为了提高cpu总线和内存控制的超频能力。主板cpu供电的散热设计的相当复杂,技嘉在传统的挤铝散热片上额外焊接了铝制鳍片。底座则采用了热管+热管直触的设计。主板上有一颗idt 6v41630芯片,主要用于改善cpu外频的超频范围和步进,加强cpu的超频能力。内存供电为一相,mos为一上两下,上下桥均为安森美的4c06n,输入输出电容各为两颗尼吉康固态电容,560微法/6.3v。芯片组也是采用独立供电设计。主板的主监控芯片为ite的8688e。在pci_6的位置有一颗ite8795e,是主板的rgb的控制芯片。在pci-e x16和x18之间可以看到6颗pci-e的切换芯片,四个在一起的是针对显卡插槽的切换,将一根x16拆分成x8+x8。另外两颗是针对m.2 ssd插槽的切换。需要注意的是,虽然intel一直在吹9900k有40根pci-e通道。其中直联cpu的仅有16根,其他的是z390芯片组提供的。

不过z390中所谓的24根其实是通用io通道,usb 3.1、usb 3.0、sata 3.0、千兆网卡均会占用其中的io,对于一张z390来说,实际可以调用的pci-e通道13~19根(sata*4~6,usb 3.0/3.1*0~4,lan*1),所以还是蛮紧张的,需要互相拆借。测试平台介绍:首先来介绍测试平台。内存是海盗船的ddr4 8g*4。实际运行频率是2666c15。中间会有搭配独显的测试,显卡采用的是迪兰恒进的vega 64水冷版。ssd是三块intel,系统盘用的是比较主流的535,以保证测试更接近一般用户。240g用作系统盘,480g*2主要是拿来放测试游戏。nvme ssd测试用到的是intel 750 400g。散热器是酷冷的冰神g360rgb。电源是安钛克的hcg-x1000。测试平台是streacom的bc1。性能测试项目介绍:

对于有兴趣进一步了解对比性能的童鞋,这边会提供详细的测试数据。如果不想看的话可以直接跳到最后的总结部分。测试大致会分为以下一些部分:

- cpu性能测试:包含系统带宽、cpu理论性能、cpu基准测试软件、cpu渲染测试软件、3dmark物理得分。

- 集成显卡测试:包含集显理论性能测试、集显基准测试软件、集显专业软件基准。

- 搭配独显测试:包含独显基准测试软件、独显游戏测试、独显专业软件基准。

- 功耗测试:在集显、独显平台下进行功耗测量。

- 这次的测试起加入了wbe3.0和安卓游戏模拟器的测试,测试项目会越来越丰富。cpu性能测试与分析:

系统带宽测试,系统带宽上i9-9900k有了进一步的提升。对比i7-8700k,提升主要集中在l1和l2上,尤其是l1的带宽提升了45%之多。l1l2的延迟上也有10%的提升。cpu理论性能测试,是用aida64的内置工具进行的,刨开内存带宽,其他各项计算能力相比i7-8700k大致都提升45%左右。折算频率后,i7-8700k与i9-9900k的单核ipc性能基本一致。cpu性能测试,主要测试一些常用的cpu基准测试软件,还会包括一些应用软件和游戏中的cpu测试项目。按照表格中的排序性能合计对比分别为85.8%、100%、99.6%、114.43%、119.73%。i9-9900k可以比i7-8700k和r7 2700x提升20%之多。cpu渲染测试,测试的是cpu的渲染能力。3d物理性能测试,测试的是3dmark测试中的物理得分,这些主要与cpu有关。cpu性能测试部分对比小节:

cpu综合统计来说i9-9900k由于八核的规格和超高的频率,确实成为现在主流级平台碾压性的新王者。其实还有一个比较纠结的问题就是单线程和多线程,这边也做了一下分解。

单线程:单线程是i9-9900k最强大的部分,会比i7-8700k额外提升10%,比r7 2700x提升了30%。

多线程:多线程上i9-9900k显得相当疯狂,已经略高于十核的i9 7900x,比i7-8700k提升了近40%,比r7 2700x提升了22%。

集显性能测试:

集显理论性能测试,是用aida64的内置工具进行的。由于intel的集显驱动与1709的win10有兼容性问题,所以i9-9900k没有搜集到数据 集显3d基准测试,主要是跑一些基准测试软件集显opengl基准测试,专业软件部分以spec viewperf 12为基准测试。

集显性能测试小节:

由于i9-9900k的集显与i7-8700k的相同,所以没有实质的区别。搭配独显测试:

显卡为vega 64,单纯的跑分基本一致。独显3d游戏测试,游戏测试中i9-9900k会是最强的,与r7 2700x的差距在3%左右分解到各个世代来看,intel内部互相的差距基本恒定。对比amd的话,dx9 & dx10差距最大,r7 2700x相比i9-9900k的差距为7.7%;dx11下差距会拉近,为4.2%;dx12下,r7 2700x则会对i9-9900k反超2%游戏测试中历来有个很大的争议就是关于分辨率,所以这里就直接拆开统计,主要是观茶1080p下的性能差距。在1080p下i9-9900k相比i7-8700k会领先3%,相比r7 2700x会领先6.1%。独显opengl基准测试,opengl部分以spec viewperf 12为基准测试,这个测试是针对显卡的专业运算测试,差距与cpu单线程关联度更高一些。搭配独显测试小节:

从测试结果来看,i9-9900k确实会比其他cpu略强一点,但是远不如cpu性能测试时候的差距来的大。磁盘性能测试:

磁盘测试部分用的是crystaldiskmark 5,1g的数据文件跑9次,这样基本可以排除测试误差。测试的ssd分别是535 480g和750 400g,都是挂从盘。简单科普一下这个测试里的概念,sata接口和pci-e通道都是可以从cpu或芯片组引出的(看cpu厂商怎么设计)。这边为了统一,测试的都是芯片组引出的sata和cpu引出的pci-e。从测试结果上来看,i7-8086k在sata ssd的测试中会略好于i7-8700k。

nvme的测试由于漏洞门补丁原因,i7-8086k会大幅落后于i7-8700k,这是正常现象,不必纠结。平台功耗测试:

功耗上来看在待机、游戏等场景下i9-9900k的功耗控制做的不错,甚至会略低于i7-8700k。

在cpu满载测试中,非avx2模式下,i9-9900k的功耗提升很明显,但是尚可接受,而adia 64 fpu测试下,i9-9900k的功耗出现了近乎暴走的状态,集显平台整机接近300w,也就是说单颗cpu功耗已经达到了250w左右,cpu很快会因为过热进入降频状态。

原因,i9-9900k没有做avx offset(avx偏移),在调用avx指令集满载时依然保持4.7g的高频率,而avx2指令集的一大特性就是高频下功耗会呈指数暴涨,导致cpu功耗近乎失控。

还是建议主板厂商应对i9-9900k设置较为合理的avx offset避免cpu过热。在这里也要提醒大家,如果使用i9-9900k经常满载,或会长时间满载的需求,一定要选择有两根cpu供电线的电源,避免单8pin线材过热烧毁。搭配独显的话功耗差异就不会那么明显,在大部分场景下i9-9900k功耗会低于r7 2700x,但是fpu测试的绿条真心显眼,甚至超过了十核的i9 7900x。性能测试总结:

这次的测试对比组是i9 7900x、r7 2700x、i7-8700k、r5 2600x,都是与i7-8086k目前定位或价位较为接近的产品。

由于现在cpu的性能测试环境一直在动态变化(系统、bios、驱动),所以最为关联的i7-8700k和r7 2700x进行了全新的测试。r5 2600x的测试时间在2018年4月,i9 7900x的测试时间在2017年8月。

需要注意的是由于i9 7900x测试的比较早,当时没有受到intel漏洞门的影响,所以在游戏、磁盘等测试项目中i9 7900x的表现会偏高,按照其他产品的情况来看,游戏测试预计会偏高1%,nvme磁盘测试则会有20%左右的差异。

amd ryzen在更新过bios和驱动之后发生了一些变化,之前b450首发测试中发现内存复制性能下降的问题已经修复,但是代价是cpu功耗上升和nvme磁盘性能下降,所以可以确认amd最近1.0.0.4的微码修正了一些spectre漏洞。总体上,cpu性能基本不变(提升0.5%),nvme性能下降5%。发布测试中r7 2700x烤机限流的问题也解决了,所以r7 2700x的功耗会修正,增加约15%。

就cpu的性能而言,综合各类测试场景,i9-9900k的优势相当明显,相比上一代i7-8700k领先24%,相比amd的八核r7 2700x领先17.2%,相比越级的i9 7900x领先6.8%。

集显的性能来说,i9-9900k与i7-8700k的差别不大,略好一些。

而搭配独显的部分,i9-9900k相对也会更强,相比i7-8700k领先1.5%,相比r7 2700x领先2.2%,相比i9 7900x领先3.6%。

功耗上来看,i9-9900k在日常使用中的功耗控制较好,但是fpu烤机测试呈现失控的状态,总体上与r5 2600x的水平相当。这里放一下烤机时候的截图,可以看到intel应该是为zen 2留足余地,将8核全核满载频率放在了破天荒的4.7g。最后上一张横向对比的表格供大家参考。性能部分仅对比与cpu有关的测试项目,并不包含游戏性能测试的结果。由于中间换过显卡,且内存频率上也做了一定改变,所以这张表暂时只能供大致参考。表格中不含功耗测试的都是之前测试的结果(显卡不同),仅提取出不受显卡影响的测试结果。

简单总结:

cpu性能:

就cpu性能来说,i9-9900k的提升还是全方位的,无论是对比上一代产品还是amd的竞品都有很大的提升,甚至越级打赢了i9 7900x,所以也很好理解为什么intel会把x299 cpu的产品线做了全面的翻新。

集显性能:

i9-9900k的集显没有更新,所以也没什么变化。

搭配独显:

搭配独显的情况下,i9-9900k确实会有一定的提升,不过提升并不明显,与i7-8700k没有实质性的提升。

功耗:

由于cpu整体的功耗有所提升,如果是i9-9900k需要进行avx满载的应用,这颗cpu的功耗甚至会超过i9 7900x,建议使用前应对cpu进行avx offset设置。

2006年,intel正式发布了酷睿架构,吹响了全面压制amd号角,而后多年一直将amd牢牢压制,尤其是2011~2017这六年,在确立i7/i5/i3的铁三角之后,祖传四核成为主流级平台的主旋律。

不过在2017年amd发布ryzen cpu之后,情况发生了明显的反转,intel为自己的怠惰付出了相当大的代价,经历了7代酷睿的漫不经心和8代酷睿并不完全的反击。

intel终于决定将已到暮年的酷睿架构发挥到极致,推出了第九代产品,也是第一次115x主流级平台用上了i9的名字。

那延续了12年的酷睿架构这次是否焕然一新?今天就带来i9-9900k的详细测试报告。文章出自:西部游星

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计