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英特爾酷睿Ultra系列首測:游戲功耗大降,能效新飛躍!

   時間:2024-10-25 12:14:37 來源:ITBEAR作者:陸辰風編輯:瑞雪 發(fā)表評論無障礙通道

【ITBEAR】英特爾歷史上首個由臺積電代工制造的處理器——Arrow Lake,即英特爾酷睿Ultra 200S系列處理器正式上市,這在整個酷睿家族發(fā)展的歷史上必將留下濃墨重彩的一筆。在經歷了13代、14代酷睿家族的高功耗炙烤之后,這次酷睿Ultra 200S系列也終于收斂了幾分暴躁,58%的整體功耗降低,讓這顆性能不錯的桌面級處理器以全新姿態(tài)和體驗呈現(xiàn)在用戶面前,那么它的實際表現(xiàn)究竟如何?讓我們一起通過本篇評測揭曉答案吧。

·制程與架構

Arrow Lake的CPU采用了TSMC N3B工藝,GPU采用了TSMC N5P工藝,它其實是桌面級銳炫A770縮減4個執(zhí)行單元后集成到Arrow Lake上的。I/O模塊采用了TSMC N6工藝,各個計算模塊之間采用Die-to-Die直連,并利用英特爾Foveros 3D封裝工藝進行封裝。

相比上一代Raptor Lake來說,全新的Arrow Lake處理器在架構設計方面進行了極大程度的調整。但并非完全與新一代移動平臺的Lunar Lake架構看齊,整體看上去更像是上一代Meteor Lake+Lunar Lake的混合。

首先在整個Die的結構上,Arrow Lake與Metor Lake更加相似,分為計算模塊、GPU模塊、SoC模塊、I/O模塊以及填充模塊(無器件,主要作用是讓芯片受力平衡,避免造成損傷),而并不是像整合過的Lunar Lake那樣分為計算模塊、平臺控制模塊和填充模塊。

核心架構方面則與Lunar Lake看齊,性能核,也就是P-Core使用了最新的Lion Cove微架構。能效核,也就是E-Core使用了Skymont微架構。同時為了確保更好的散熱,Arrow Lake在CPU核心排布上從原先的P-Core與 E-Core各自分區(qū)排布,轉變?yōu)榱私惶媸降呐挪肌?/p>

如下圖所示,可以看到Arrow Lake的小核包含4個E-Core,4個E-Core組成一個簇,4個簇包含16個E-Core核心,它與P-Core之間為交替分布。

下面這張圖則是14代Raptor Lake的核心架構圖,可以看到E-Core簇與P-Croe是分區(qū)排布的狀態(tài),前后兩代在核心架構設計上有較為明顯的差異。

這樣的設計改動有何影響呢?

如下圖所示,紅色框是Arrow Lake的環(huán)形總線,總線兩側大塊的淺藍色代表的L3、P-Core附近的紫色代表的L2,E-Core簇內的藍灰色長條代表L2(緩存實際設計并非如此,這里只是示意圖),這樣的設計最大限度地縮短了核心到緩存間的距離,提高了緩存相關性和命中率。另外,L3通過環(huán)形總線緊密連接來強化不同核心集群間的互聯(lián)互通,這種架構設計讓P-Core和E-Core都能享受到更大的獨立L2和更大的共享L3緩存,且中間的環(huán)形總線與緩存、與核心間的鏈路非常短,所以核心間延遲自然就得到了有效的保障。

同時,Arrow Lake在規(guī)格參數(shù)上也做了相應升級,P-Core的二級緩存從2MB增加到3MB,且二級緩存在P-Core上按照每個核心進行分配。而每4個E-Core集群可以共享4MB二級緩存。最終P-Core與E-Core能夠同時共享36MB三級緩存,這些改變確保Arrow Lake在去掉超線程技術以及略微降低P-Core頻率之后,依舊能夠保持超越前代的性能輸出。

Arrow Lake的P-Core獲得了更加細膩的時鐘控制,提高效率的同時可以減少對電壓和頻率的依賴,從而使得性能進一步提升,且電壓不像14代酷睿那樣激進,簡單來說就是主打一個穩(wěn)中求進。

Arrow Lake還在桌面級處理器中首次引入NPU,算力13TOPS,并引入全新Xe-LPG架構的核顯。

以下是Arrow Lake平臺主要計算單元的核心特性:

英特爾酷睿Ultra 200S系列處理器首發(fā)包含酷睿Ultra 9 285K,酷睿Ultra 7 265K,酷睿Ultra 7 265KF,酷睿Ultra 5 245K以及酷睿Ultra 5 245KF五個型號,具體規(guī)格與首發(fā)價格如下圖所示:

規(guī)格方面,酷睿Ultra 9 285K為24核24線程設計,睿頻加速最高為5.7GHz。而且英特爾官方確認這個頻率其實是留有超頻余量的,體質好的處理器應該可以上6GHz。這也是我們本次評測著重測試的型號。

酷睿Ultra 7 265K和酷睿Ultra 7 265KF均為20核20線程設計,睿頻加速最高為5.5GHz,KF尾綴的處理器沒有核顯,其它規(guī)格與K系列沒有差異。后續(xù)如果有機會拿到產品會進行詳細測試。

酷睿Ultra 5 245K以及酷睿Ultra 5 245KF處理器為14核14線程設計,睿頻加速最高為5.2GHz。而酷睿Ultra 5 245K也是本次評測里的另外一款產品。

·產品開箱

這次媒體測試產品依舊是不同于零售版的獨有包裝,大家未來在市場上買到的產品與此包裝不同,請知悉。

打開包裝盒之后,內部印有酷睿Ultra 200S的渲染圖,并且可以看到“Made to Game.Ready for Anything.”的產品slogan。其實酷睿K系列處理器一直以來就是立足于為用戶提供最佳游戲體驗的同時,勝任各類任務,因此備受用戶信賴和認可。

包裝盒里包含了酷睿Ultra 5 245K和酷睿Ultra 9 285K兩款產品,這也是英特爾首發(fā)送測的老習慣了,一款旗艦級產品,一款中端主流級產品的搭配。

想要升級的朋友要注意,Arrow Lake升級到了LGA-1851插口,與之前的LGA-1700不兼容,所以升級新平臺的同時還要選擇最新的800系列主板才能適配。

·測試平臺配置及介紹

本次評測平臺主要來自華碩提供的首測大禮包,包含一塊華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板,一套最新的ROG 龍神三代 Extreme水冷散熱器,一組金士頓DDR5內存,以及一個Z890專屬徽章。

作為新一代酷睿的御用座駕,華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板與酷睿Ultra 200S處理器一同發(fā)售,并且用料再次升級,主板供電,拓展能力以及功能性方面突破了新高,還有極為強大的BIOS作為支持,支持一鍵XMP、一鍵AI超頻、NPU BOOST加速引擎等強力黑科技,無論是游戲玩家還是創(chuàng)作者都能或者完美體驗。

下面來看一下這款主板的用料,首先是供電方面,華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板采用了豪華的22+1+2+2供電設計,核心供電(VCORE)單MOS可支持110A,應對這代旗艦酷睿Ultra 9 285K不在話下。

華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板這次提供2根PCIe 長插槽,最上方采用全金屬合金設計的插槽支持PCIe 5.0 x16帶寬,剩下一根為PCIe 4.0x4帶寬,還有一根PCIe3.0x1短插槽用來拓展。

在插拔方面,雖然這款主板沒了易拆按鍵,但華碩直接使用(Q-RELEASE SLIM)顯卡易拆裝設計,這項設計此前曾出現(xiàn)在華碩的服務器和ROG BTF主板上,抓住顯卡后,傾斜一下即可將顯卡拔出,當然對于不熟練的用戶,華碩也保留了原始卡扣,覺得不放心的話可以用老方法拆卸。

M.2方面,這款主板擁有高達6組M.2插槽,其中3個支持PCIe 5.0協(xié)議,頂部插槽兼容22110全長尺寸。而且這次華碩升級了自家便捷安裝設計, M.2裝甲已經告別了螺絲,輕輕一按即可取出,M.2卡扣也與裝甲一樣進行了升級。還特別配備了滑軌卡扣,以滿足對不同尺寸的SSD支持。

I/O區(qū)域,華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板配備了豐富的USB接口,包含4組紅色USB 3.2 Gen2 Type-A接口(10Gbps),4組藍色USB 3.2 Gen1 Type-A接口(5Gbps),一USB 3.2 Gen2 Type-C接口,以及兩個雷電4接口,這兩個雷電接口還支持雷電共享。此外還提供2.5G+5G雙有線網口以及WIFI 7無線網卡,這個WIFI 7無線網卡的天線接口還采用了更易安裝的插拔式設計。

此外還剩一些細節(jié),比如拓展接口上,華碩在主板供電旁邊提供1個20Gbps C口和一個10Gbps C口前置插槽,旁邊還有一個6pin獨立供電讓20Gbps C口能提供60W PD快充。

對神光同步的用戶,首先對于玩光的用戶,華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板配備3組5V 3pin RGB燈針,讓整機輕松實現(xiàn)燈效聯(lián)動。

當然除了華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板外,我們這次還使用了全新龍神3 EXRTREME水冷,這款水冷采用ASETEK八代V2水泵方案,散熱表現(xiàn)更佳。還搭載3.5英寸的LCD屏幕,可自定義圖形和動畫。加之更具立體感的冷頭ID設計,進一步提升顏值。

·測試項目

「理論性能」

待機/滿載/游戲實機功耗

核心延遲

CPU-Z單核/多核性能

CINENBENCH R15/R20/R23單核/多核性能

3DMark CPU Profile單線程和最大線程性能

3DMark Time Spy/Fire Strike CPU物理性能

「應用性能」

7-Zip壓縮/解壓縮性能

Blender/Corona渲染性能

X264/X265視頻編碼性能

UL Procyon視頻和圖片編輯性能

游戲性能

「生產力性能」

CrossMark綜合性能評估

「AI性能」

Geekbench OpenVINO CPU/GPU/NPU性能

UL Procyon Windows ML CPU Integer/NPU Float 16 Intel OpenVINO性能

「其它」

超頻建議

內存延遲

接下來我們正式進入英特爾第酷睿Ultra 200S桌面級處理器的首測。

·理論性能評估

「功耗表現(xiàn)」

酷睿Ultra 200S系列桌面級處理器著重優(yōu)化了功耗、電壓,避免再次出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題。以酷睿Ultra 9 285K為參照,我們來看看新平臺在降功耗方面取得了怎樣的成績?

首先在開機靜置狀態(tài)下,酷睿Ultra 9 285K的封裝功耗約為14W,比i9-14900K的28W左右要低一半。

「AIDA 64 FPU單拷機」

在默認頻率和電壓設置下,通過AIDA 64 FPU的CPU單拷機測試可以看到,其CPU封裝功耗最高為231W,CPU封裝溫度平均為94℃,相對于13、14代酷睿250W以上的拷機功耗和100℃以上的核心溫度而言要好一些。

「實機游戲功耗」

拷機功耗雖然降的不多,但是在實際游戲功耗方面,酷睿Ultra 200S系列的表現(xiàn)卻要比14代酷睿好上很多。

此前,i9-14900K的游戲功耗我們最高捕捉到600W以上的平臺功耗,而在同樣配置的酷睿Ultra 9 285K平臺上,我們捕捉到的最高平臺功耗為450W左右,整體功耗顯著下降。

另外我們看看游戲中的CPU功耗表現(xiàn),根據測試來看,目前酷睿Ultra 9 285K在大多數(shù)游戲中的峰值功耗基本是80W左右,而《賽博朋克2077》我們捕捉到的最高功耗為137W,但這是極少數(shù)的功耗狀態(tài)。總體來說酷睿Ultra 200S桌面級處理器的CPU功耗和整個平臺功耗確實降了不少,更加省電。

「核心延遲」

以往各家處理器核心延遲都比較低的時候,其實是不需要進行相關測試的,因為其對用戶而言沒有影響。不過AMD銳龍平臺在進入Zen5架構之后,Zen5+Zen5c的同構設計出現(xiàn)了大小核間延遲比較高的情況,所以在正式測試開始前,我們也來看看英特爾這邊的表現(xiàn)。

通過Core-to-Core-Latency測試可以看到,酷睿Ultra 9 285K的核心延遲最高為66.7ns,最低為19ns,平均為40ns,整體表現(xiàn)依舊保持了酷睿系列的一貫水準。模塊化的分離式異構架構設計并沒有讓大小核心間的延遲受到影響,這在一定程度上反映出英特爾在架構設計以及封裝方面的功力。

反觀AMD最新的銳龍9 9950X,其大小核心之間的延遲就比較大了,最高達到了373ns,平均延遲115.9ns,大小核之間的延遲普遍超過了150ns,整體還是比較高的。

當然,核心延遲對于用戶來說感知并不是那么明顯,尤其是對于不玩游戲的朋友來說更是基本沒啥影響,所以這項測試大家有興趣的了解一下就可以了,不必過多糾結。

「核心性能」

接下來我們看看酷睿Ultra 9 285K和酷睿Ultra 5 245K的各項理論性能表現(xiàn)。這部分主要參考CPU-Z、CINEBENCH以及3DMark這些常用測試軟件的單核和多核性能跑分。

首先是CPU-Z的單核和多核性能測試,這里主要對比英特爾酷睿i9-14900K。

酷睿Ultra 200S的整體架構設計與i9-14900K有很大區(qū)別,且設計偏向也是回歸到降低功耗、提高能效比為主,尤其是主頻略微降低之后,其單核性能相比而言就要低一些了??犷ltra 9 285K單核得分905.6,而i9-14900K為925.8。不過多核性能方面,雖然Ultra 9 285K取消了超線程,但核心調度方面顯然效率更高,最終得分達到了18819.4分,比i9-14900K的16517.4分要高出不少。

CINEBENCH測試,我們主要參考R23和2024的成績。

CINEBENCH主要測試的是渲染能力,這部分酷睿Ultra 9 285K的表現(xiàn)就要好上不少了,R23單核得分139,多核得分2416,都比i9-14900K高一些;更新的2024單核得分2531,多核得分43903,明顯要高于i9-14900K。

接下來再看看穩(wěn)定性。通過CINEBENCH R23多核十輪測試可以看到,酷睿Ultra 200S桌面級處理器的跑分穩(wěn)定性顯著提升,這一點與移動級一樣??犷ltra 9 285K多核跑分普遍超過40000大關,酷睿Ultra 5 245K則平均達到了25000分,整體跑分相當穩(wěn)定。

核心性能最后一部分測試是3DMark的CPU Profile測試,酷睿Ultra 9 285K單線程得分1382,最大線程得分19502,都要高于酷睿i9-14900K。

通過測試可以看到,除了受頻率影響比較明顯的CPU-Z單核跑分不如酷睿i9-14900K之外,全新的酷睿Ultra 9 285K在渲染性能方面其實無論是單核還是多核,都要比i9-14900K更強一些。

「物理性能」

針對游戲的物理性能方面,我們參考3DMark Time Spy DX12和Fire Strike DX11的CPU物理分數(shù)??梢钥吹?,在Time Spy DX12測試中,酷睿Ultra 9 285K得分20702,低于酷睿i9-14900K的24047分,而Fire Strike DX11得分基本持平,這意味著在DX12游戲中,酷睿Ultra 9 285K的表現(xiàn)略遜于酷睿i9-14900K,而DX11游戲的表現(xiàn)相仿。

·應用性能

理論性能了解之后,我們來看看酷睿Ultra 200S系列桌面級處理器的應用性能。這方面主要參考7-Zip的壓縮/解壓縮,物理渲染以及H.264/H.265視頻編碼性能方面的表現(xiàn)。

「壓縮/解壓縮」

首先是壓縮和解壓縮性能。由于酷睿Ultra 200S系列處理器取消了超線程,所以在這方面的效率上自然要比酷睿i9-14900K這種具備超線程技術的處理器要低不少??犷ltra 9 285K的壓縮速度為110082KB/s,解壓縮速度為1341450KB/s,都要低于酷睿i9-14900K。

「渲染性能」

渲染性能方面的表現(xiàn)還是較為不錯的,Corona 1.3和Blender兩個Benchmark的性能基本持平,酷睿Ultra 9 285K的效率與酷睿i9-14900K相同。

「視頻編碼性能」

視頻編碼方面,得益于指令集的優(yōu)勢,酷睿平臺一直以來都保持著領先性。且每一代產品相對上一代都有明顯的提升。

通過X264和X265 Benchmark可以看到,酷睿Ultra 9 285K的H.264/H.265編碼性能進一步提升,分別達到了149.54fps和87.2fps,比酷睿i9-14900K效率更高一些。

·游戲性能

以往英特爾K系列處理器憑借核心和頻率優(yōu)勢,在游戲方面始終有著出色表現(xiàn)。但是酷睿Ultra 200S系列處理器設計思路的轉變,使其游戲性能受到了一定程度的影響。之前的3DMark物理性能測試已經可以看出,酷睿Ultra 200S系列的游戲性能可能會比i9-14900K略低一些,不過實際情況如何呢?下面我們一起來看看。

首先是《CS2》,這款游戲在顯卡達到一定性能之后,處理器對游戲的影響就會比較明顯,實測酷睿Ultra 9 285K比i9-14900K要的表現(xiàn)要低不少。

《古墓麗影:暗影》同樣如此,酷睿Ultra 9 285K在1080p分辨率下平均流暢度281fps,2K分辨率平均流暢度212fps,而i9-14900K的表現(xiàn)要更好一些。

不過《極限競速:地平線5》的表現(xiàn)就好很多了,酷睿Ultra 9 285K在1080p分辨率下的平均幀率達到了297fps,2K為250fps,遠高于i9-14900K的表現(xiàn),這可能與驅動優(yōu)化有比較大的關系。

《地平線:零之曙光》,兩個平臺的性能表現(xiàn)基本持平。

《全面戰(zhàn)爭:三國》這款游戲受CPU性能影響比較明顯,酷睿Ultra 9 285K比i9-14900K要略好一些。

《無主之地3》,兩個平臺的表現(xiàn)基本持平。

《賽博朋克2077》,為了檢驗CPU的性能,我們關閉了光線追蹤,酷睿Ultra 9 285K的平均幀率在1080p下突破了300fps,而且2K分辨率的幀數(shù)提升顯著,達到了203.12fps。

《黑神話:悟空》對于處理器性能依賴度極低,兩顆高規(guī)格處理器的平均幀反而比Ultra 5 245K要低一些,但通過我們多平臺的測試發(fā)現(xiàn),這款游戲因為對處理器性能沒有要求,所以顯卡性能特定的情況下,處理器對幀數(shù)影響可以忽略不計。

·生產力性能

酷睿K系列處理器除了游戲之外,自然是生產力用戶的最愛。我們通過CrossMark和UL Procyon來看看酷睿Ultra 200S系列的生產力性能表現(xiàn)。

同樣的硬件配置之下,酷睿Ultra 9 285K在CrossMark綜合生產力方面的表現(xiàn)要比酷睿i9-14900K略低一些,但其整體生產力性能依舊是相當可觀。

UL Procyon的視頻與圖片編輯性能,酷睿Ultra 9 285K就要好上不少了,其視頻編輯性能評分11938,圖片編輯性能評分11535,都要高于酷睿i9-14900K平臺。

·AI性能評估

臺式機因為有獨立顯卡的支持,所以AI應用負載基本都是在GPU上,CPU及其自帶的iGPU基本不會參與到常見的AI任務中。同時桌面平臺基本沒有必須的低功耗環(huán)境需求,所以NPU大多數(shù)時間也可能會處于靜默狀態(tài)。不過如果是商用電腦搭載酷睿Ultra 200S處理器的話,在無顯卡的狀態(tài)下,處理器能夠輸入較強的AI算力就顯得很有必要了。

所以接下來我們看看英特爾酷睿Ultra 9 285K和酷睿Ultra 5 245K兩顆處理器的AI性能表現(xiàn)。這里我們主要參考Geekbench AI和UL Procyon的性能指標。

首先來看Geekbench AI的CPU、GPU、NPU的單精度、半精度、量化性能。CPU方面酷睿Ultra 9 285K要遠遠優(yōu)于酷睿Ultra 5 245K的表現(xiàn),畢竟二者的CPU規(guī)格差不少。GPU和NPU由于二者差異并不大,只是頻率方面的一些差異,因此在AI性能方面差不多。

·超頻建議

酷睿Ultra 200S系列桌面級處理器有著不錯的默頻表現(xiàn),在性能輸出、功耗釋放、能效比之間達到了不錯的平衡。但超頻方面,筆者個人建議是:如果不是十分必要,那么還是不要超頻使用。

從實際測試來看,我們手里的這顆酷睿Ultra 200S在超頻方面遇到了以下幾個問題:

首先,整體的超頻空間不大,但溫度變化與頻率提升不成正比。如下圖所示,筆者利用XTU自動超頻到5.7GHz,此時拷機溫度回到了13、14代酷睿的水平,即便360水冷也是突破了100攝氏度。

其次,超頻后跑分性能不及預期。CINEBENCH R23多核連續(xù)十次跑分都比未超頻時要低一些。

因此對于普通用戶來說,結合頻率提升幅度、溫度表現(xiàn)以及性能表現(xiàn)三個方面的變化,筆者不推薦超頻。

·內存性能與延遲

內存性能和延遲方面,我們配置了兩條DDR5-8400內存,實測讀取速度120.87GB/s,寫入131.96GB/s,拷貝108.6GB/s,延遲為83.5ns,整體表現(xiàn)不錯。

酷睿Ultra 200S系列處理器在內存超頻方面也明顯優(yōu)于14代酷睿,基本不挑主板,相對差一些的主板也能輕松超到8400MHz以上,而且運行非常穩(wěn)定。

·評測總結

多年以后回過頭來看,我相信Arrow Lake依舊會是英特爾歷史上最為與眾不同的處理器之一。它是首個全部采用臺積電制程工藝打造的英特爾桌面級處理器;它在架構設計上著力尋求效率上的提升和能耗上的下降,并且獲得了不錯的成果;它是英特爾首個引入AI功能的桌面級處理器,標志著桌面處理器迎來了CPU、GPU以及NPU的混合式AI計算單元時代的到來。

在Intel 18A制程工藝徹底成熟,以及相關產品上市之前,Arrow Lake承載了英特爾桌面級處理器設計的全新思路,它在生產力方面依舊有著不錯的效率,或許它的游戲性能未及預期,但其實并不會影響到多少實際游戲方面的體驗。而其能耗確實得到了有效降低,因此更加省電、安靜、穩(wěn)定。

Arrow Lake的架構設計依然體現(xiàn)著英特爾在這一方面的深厚技術積累,異構混合架構并未讓其核心延遲如競品那般大幅增加。不過在測試過程中我們也發(fā)現(xiàn),酷睿Ultra 200S系列目前仍然存在一些優(yōu)化、驅動問題,還未達到它的最佳狀態(tài),后續(xù)隨著相關優(yōu)化的跟進,它的表現(xiàn)應該會更進一步。

裝機方面,旗艦型號酷睿Ultra 9 285K與我們首測使用的華碩 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板堪稱裝機絕配,目前已經同步首發(fā)上市,這款主板能夠釋放酷睿Ultra 200S系列全部性能,同時拓展能力出眾,提供高達6組M.2接口,還有這雙雷電4接口、2.5G+5G雙有線網口以及Wi-Fi 7無線網卡,功能拓展性拉滿,更別說華碩的強大BIOS還能為硬件發(fā)燒友帶來無與倫比的超頻體驗,并支NPU BOOST、AEMP 3.0等便捷超頻設置,為大家深度探索酷睿Ultra 200S系列潛能提供有力支持。

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