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Intel酷睿Ultra 9 285K/Ultra 5 245K首测:游戏功耗大幅下降 能效比提升明显

互联网 2024-10-30 09:42:30
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英特尔历史上首个由台积电代工制造的处理器――Arrow Lake,即英特尔酷睿Ultra 200S系列处理器正式上市,这在整个酷睿家族发展的历史上必将留下浓墨重彩的一笔。在经历了13代、14代酷睿家族的高功耗炙烤之后,这次酷睿Ultra 200S系列也终于收敛了几分暴躁,58%的整体功耗降低,让这颗性能不错的桌面级处理器以全新姿态和体验呈现在用户面前,那么它的实际表现究竟如何?让我们一起通过本篇评测揭晓答案吧。

・制程与架构

Arrow Lake的CPU采用了TSMC N3B工艺,GPU采用了TSMC N5P工艺,它其实是桌面级锐炫A770缩减4个执行单元后集成到Arrow Lake上的。I/O模块采用了TSMC N6工艺,各个计算模块之间采用Die-to-Die直连,并利用英特尔Foveros 3D封装工艺进行封装。

相比上一代Raptor Lake来说,全新的Arrow Lake处理器在架构设计方面进行了极大程度的调整。但并非完全与新一代移动平台的Lunar Lake架构看齐,整体看上去更像是上一代Meteor Lake+Lunar Lake的混合。

首先在整个Die的结构上,Arrow Lake与Metor Lake更加相似,分为计算模块、GPU模块、SoC模块、I/O模块以及填充模块(无器件,主要作用是让芯片受力平衡,避免造成损伤),而并不是像整合过的Lunar Lake那样分为计算模块、平台控制模块和填充模块。

核心架构方面则与Lunar Lake看齐,性能核,也就是P-Core使用了最新的Lion Cove微架构。能效核,也就是E-Core使用了Skymont微架构。同时为了确保更好的散热Arrow Lake在CPU核心排布上从原先的P-Core与 E-Core各自分区排布,转变为了交替式的排布。

如下图所示,可以看到Arrow Lake的小核包含4个E-Core,4个E-Core组成一个簇,4个簇包含16个E-Core核心,它与P-Core之间为交替分布。

下面这张图则是14代Raptor Lake的核心架构图,可以看到E-Core簇与P-Croe是分区排布的状态,前后两代在核心架构设计上有较为明显的差异。

这样的设计改动有何影响呢?

如下图所示,红色框是Arrow Lake的环形总线,总线两侧大块的浅蓝色代表的L3、P-Core附近的紫色代表的L2,E-Core簇内的蓝灰色长条代表L2(缓存实际设计并非如此,这里只是示意图),这样的设计最大限度地缩短了核心到缓存间的距离,提高了缓存相关性和命中率。另外,L3通过环形总线紧密连接来强化不同核心集群间的互联互通,这种架构设计让P-Core和E-Core都能享受到更大的独立L2和更大的共享L3缓存,且中间的环形总线与缓存、与核心间的链路非常短,所以核心间延迟自然就得到了有效的保障。

同时,Arrow Lake在规格参数上也做了相应升级,P-Core的二级缓存从2MB增加到3MB,且二级缓存在P-Core上按照每个核心进行分配。而每4个E-Core集群可以共享4MB二级缓存。最终P-Core与E-Core能够同时共享36MB三级缓存,这些改变确保Arrow Lake在去掉超线程技术以及略微降低P-Core频率之后,依旧能够保持超越前代的性能输出。

此外,Arrow Lake的P-Core获得了更加细腻的时钟控制提高效率的同时可以减少对电压和频率的依赖,从而使得性能进一步提升,且电压不像14代酷睿那样激进,简单来说就是主打一个稳中求进。

Arrow Lake还在桌面级处理器中首次引入NPU,算力13TOPS,并引入全新Xe-LPG架构的核显。

以下是Arrow Lake平台主要计算单元的核心特性:

英特尔酷睿Ultra 200S系列处理器首发包含酷睿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五个型号,具体规格与首发价格如下图所示:

规格方面,酷睿Ultra 9 285K为24核24线程设计,睿频加速最高为5.7GHz。而且英特尔官方确认这个频率其实是留有超频余量的,体质好的处理器应该可以上6GHz。这也是我们本次评测着重测试的型号。

酷睿Ultra 7 265K和酷睿Ultra 7 265KF均为20核20线程设计,睿频加速最高为5.5GHz,KF尾缀的处理器没有核显,其它规格与K系列没有差异。后续如果有机会拿到产品会进行详细测试。

酷睿Ultra 5 245K以及酷睿Ultra 5 245KF处理器为14核14线程设计,睿频加速最高为5.2GHz。而酷睿Ultra 5 245K也是本次评测里的另外一款产品。

・产品开箱

这次媒体测试产品依旧是不同于零售版的独有包装,大家未来在市场上买到的产品与此包装不同,请知悉。

打开包装盒之后,内部印有酷睿Ultra 200S的渲染图,并且可以看到“Made to Game.Ready for Anything.”的产品slogan。其实酷睿K系列处理器一直以来就是立足于为用户提供最佳游戏体验的同时,胜任各类任务,因此备受用户信赖和认可。

包装盒里包含了酷睿Ultra 5 245K和酷睿Ultra 9 285K两款产品,这也是英特尔首发送测的老习惯了,一款旗舰级产品,一款中端主流级产品的搭配。

想要升级的朋友要注意,Arrow Lake升级到了LGA-1851插口,与之前的LGA-1700不兼容,所以升级新平台的同时还要选择最新的800系列主板才能适配。

・测试平台配置及介绍

本次评测平台主要来自华硕提供的首测大礼包,包含一块华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板,一套最新的ROG 龙神三代 Extreme水冷散热器,一组金士顿DDR5内存,以及一个Z890专属徽章。

作为新一代酷睿的御用座驾,华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板与酷睿Ultra 200S处理器一同发售,并且用料再次升级,主板供电,拓展能力以及功能性方面突破了新高,还有极为强大的BIOS作为支持,支持一键XMP、一键AI超频、NPU BOOST加速引擎等强力黑科技,无论是游戏玩家还是创作者都能或者完美体验。

下面来看一下这款主板的用料,首先是供电方面,华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板采用了豪华的22+1+2+2供电设计,核心供电(VCORE)单MOS可支持110A,应对这代旗舰酷睿Ultra 9 285K不在话下。

内存方面,这华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板配备4根内存插槽,支持最高192GB,并且华硕专门准备了NitroPath内存优化、DIMM Fit、DIMM Flex技术,在BIOS里华硕还提供AEMP 3.0增强型内存配置文件,可以让内存轻松突破DDR5 9200,对于内存超频玩家可以多多尝试。

华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板这次提供2根PCIe 长插槽,最上方采用全金属合金设计的插槽支持PCIe 5.0 x16带宽,剩下一根为PCIe 4.0x4带宽,还有一根PCIe3.0x1短插槽用来拓展。

在插拔方面,虽然这款主板没了易拆按键,但华硕直接使用(Q-RELEASE SLIM)显卡易拆装设计,这项设计此前曾出现在华硕的服务器和ROG BTF主板上,抓住显卡后,倾斜一下即可将显卡拔出,当然对于不熟练的用户,华硕也保留了原始卡扣,觉得不放心的话可以用老方法拆卸。

M.2方面,这款主板拥有高达6组M.2插槽,其中3个支持PCIe 5.0协议,顶部插槽兼容22110全长尺寸。而且这次华硕升级了自家便捷安装设计, M.2装甲已经告别了螺丝,轻轻一按即可取出,M.2卡扣也与装甲一样进行了升级。还特别配备了滑轨卡扣,以满足对不同尺寸的SSD支持。

I/O区域,华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板配备了丰富的USB接口,包含4组红色USB 3.2 Gen2 Type-A接口(10Gbps),4组蓝色USB 3.2 Gen1 Type-A接口(5Gbps),一USB 3.2 Gen2 Type-C接口,以及两个雷电4接口,这两个雷电接口还支持雷电共享。此外还提供2.5G+5G双有线网口以及WIFI 7无线网卡,这个WIFI 7无线网卡的天线接口还采用了更易安装的插拔式设计。

此外还剩一些细节,比如拓展接口上,华硕在主板供电旁边提供1个20Gbps C口和一个10Gbps C口前置插槽,旁边还有一个6pin独立供电让20Gbps C口能提供60W PD快充。

对神光同步的用户,首先对于玩光的用户,华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板配备3组5V 3pin RGB灯针,让整机轻松实现灯效联动。

当然除了华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板外,我们这次还使用了全新龙神3 EXRTREME水冷,这款水冷采用ASETEK八代V2水泵方案,散热表现更佳。还搭载3.5英寸的LCD屏幕,可自定义图形和动画。加之更具立体感的冷头ID设计,进一步提升颜值。

・测试项目

「理论性能」

待机/满载/游戏实机功耗

核心延迟

CPU-Z单核/多核性能

CINENBENCH R15/R20/R23单核/多核性能

3DMark CPU Profile单线程和最大线程性能

3DMark Time Spy/Fire Strike CPU物理性能

「应用性能」

7-Zip压缩/解压缩性能

Blender/Corona渲染性能

X264/X265视频编码性能

UL Procyon视频和图片编辑性能

游戏性能

「生产力性能」

CrossMark综合性能评估

「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」

超频建议

内存延迟

接下来我们正式进入英特尔第酷睿Ultra 200S桌面级处理器的首测。

・理论性能评估

「功耗表现」

酷睿Ultra 200S系列桌面级处理器着重优化了功耗、电压,避免再次出现不稳定的问题。以酷睿Ultra 9 285K为参照,我们来看看新平台在降功耗方面取得了怎样的成绩?

首先在开机静置状态下,酷睿Ultra 9 285K的封装功耗约为14W,比i9-14900K的28W左右要低一半。

「AIDA 64 FPU单拷机」

在默认频率和电压设置下,通过AIDA 64 FPU的CPU单拷机测试可以看到,其CPU封装功耗最高为231W,CPU封装温度平均为94℃,相对于13、14代酷睿250W以上的拷机功耗和100℃以上的核心温度而言要好一些。

「实机游戏功耗」

拷机功耗虽然降的不多,但是在实际游戏功耗方面,酷睿Ultra 200S系列的表现却要比14代酷睿好上很多。

此前,i9-14900K的游戏功耗我们最高捕捉到600W以上的平台功耗,而在同样配置的酷睿Ultra 9 285K平台上,我们捕捉到的最高平台功耗为450W左右,整体功耗显著下降。

另外我们看看游戏中的CPU功耗表现,根据测试来看,目前酷睿Ultra 9 285K在大多数游戏中的峰值功耗基本是80W左右,而《赛博朋克2077》我们捕捉到的最高功耗为137W,但这是极少数的功耗状态。总体来说酷睿Ultra 200S桌面级处理器的CPU功耗和整个平台功耗确实降了不少,更加省电。

「核心延迟」

以往各家处理器核心延迟都比较低的时候,其实是不需要进行相关测试的,因为其对用户而言没有影响。不过AMD锐龙平台在进入Zen5架构之后,Zen5+Zen5c的同构设计出现了大小核间延迟比较高的情况,所以在正式测试开始前,我们也来看看英特尔这边的表现。

通过Core-to-Core-Latency测试可以看到,酷睿Ultra 9 285K核心延迟最高为66.7ns最低为19ns,平均为40ns,整体表现依旧保持了酷睿系列的一贯水准。模块化的分离式异构架构设计并没有让大小核心间的延迟受到影响,这在一定程度上反映出英特尔在架构设计以及封装方面的功力。

反观AMD最新的锐龙9 9950X,其核心之间的延迟就比较大了,最高达到了373ns,平均延迟115.9ns,核间延迟普遍超过了150ns,整体还是比较高的。

当然,核心延迟对于用户来说感知并不是那么明显,尤其是对于不玩游戏的朋友来说更是基本没啥影响,所以这项测试大家有兴趣的了解一下就可以了,不必过多纠结。

「核心性能」

接下来我们看看酷睿Ultra 9 285K和酷睿Ultra 5 245K的各项理论性能表现。这部分主要参考CPU-Z、CINEBENCH以及3DMark这些常用测试软件的单核和多核性能跑分。

首先是CPU-Z的单核和多核性能测试,这里主要对比英特尔酷睿i9-14900K。

酷睿Ultra 200S的整体架构设计与i9-14900K有很大区别,且设计偏向也是回归到降低功耗、提高能效比为主,尤其是主频略微降低之后,其单核性能相比而言就要低一些了。酷睿Ultra 9 285K单核得分905.6,而i9-14900K为925.8。不过多核性能方面,虽然Ultra 9 285K取消了超线程,但核心调度方面显然效率更高,最终得分达到了18819.4分,比i9-14900K的16517.4分要高出不少。

CINEBENCH测试,我们主要参考R23和2024的成绩。

CINEBENCH主要测试的是渲染能力,这部分酷睿Ultra 9 285K的表现就要好上不少了,R23单核得分139,多核得分2416,都比i9-14900K高一些;更新的2024单核得分2531,多核得分43903,明显要高于i9-14900K。

接下来再看看稳定性。通过CINEBENCH R23多核十轮测试可以看到,酷睿Ultra 200S桌面级处理器的跑分稳定性显著提升,这一点与移动级一样。酷睿Ultra 9 285K多核跑分普遍超过40000大关,酷睿Ultra 5 245K则平均达到了25000分,整体跑分相当稳定。

核心性能最后一部分测试是3DMark的CPU Profile测试,酷睿Ultra 9 285K单线程得分1382,最大线程得分19502,都要高于酷睿i9-14900K。

通过测试可以看到,除了受频率影响比较明显的CPU-Z单核跑分不如酷睿i9-14900K之外,全新的酷睿Ultra 9 285K在渲染性能方面其实无论是单核还是多核,都要比i9-14900K更强一些。

「物理性能」

针对游戏的物理性能方面,我们参考3DMark Time Spy DX12和Fire Strike DX11的CPU物理分数。可以看到,在Time Spy DX12测试中,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,这意味着在DX12游戏中,酷睿Ultra 9 285K的表现略逊于酷睿i9-14900K,而DX11游戏的表现相仿。

・应用性能

理论性能了解之后,我们来看看酷睿Ultra 200S系列桌面级处理器的应用性能。这方面主要参考7-Zip的压缩/解压缩,物理渲染以及H.264/H.265视频编码性能方面的表现。

「压缩/解压缩」

首先是压缩和解压缩性能。由于酷睿Ultra 200S系列处理器取消了超线程,所以在这方面的效率上自然要比酷睿i9-14900K这种具备超线程技术的处理器要低不少。酷睿Ultra 9 285K的压缩速度为110082KB/s,解压缩速度为1341450KB/s,都要低于酷睿i9-14900K。

「渲染性能」

渲染性能方面的表现还是较为不错的,Corona 1.3和Blender两个Benchmark的性能基本持平,酷睿Ultra 9 285K的效率与酷睿i9-14900K相同。

「视频编码性能」

视频编码方面,得益于指令集的优势,酷睿平台一直以来都保持着领先性。且每一代产品相对上一代都有明显的提升。

通过X264和X265 Benchmark可以看到,酷睿Ultra 9 285K的H.264/H.265编码性能进一步提升,分别达到了149.54fps和87.2fps,比酷睿i9-14900K效率更高一些。

・游戏性能

以往英特尔K系列处理器凭借核心和频率优势,在游戏方面始终有着出色表现。但是酷睿Ultra 200S系列处理器设计思路的转变,使其游戏性能受到了一定程度的影响。之前的3DMark物理性能测试已经可以看出,酷睿Ultra 200S系列的游戏性能可能会比i9-14900K略低一些,不过实际情况如何呢?下面我们一起来看看。

首先是《CS2》,这款游戏在显卡达到一定性能之后,处理器对游戏的影响就会比较明显,实测酷睿Ultra 9 285K比i9-14900K要的表现要低不少。

《古墓丽影:暗影》同样如此,酷睿Ultra 9 285K在1080p分辨率下平均流畅度281fps,2K分辨率平均流畅度212fps,而i9-14900K的表现要更好一些。

不过《极限竞速:地平线5》的表现就好很多了,酷睿Ultra 9 285K在1080p分辨率下的平均帧率达到了297fps,2K为250fps,远高于i9-14900K的表现,这可能与驱动优化有比较大的关系。

《地平线:零之曙光》,两个平台的性能表现基本持平。

《全面战争:三国》这款游戏受CPU性能影响比较明显,酷睿Ultra 9 285K比i9-14900K要略好一些。

《无主之地3》,两个平台的表现基本持平。

《赛博朋克2077》,为了检验CPU的性能,我们关闭了光线追踪,酷睿Ultra 9 285K的平均帧率在1080p下突破了300fps,而且2K分辨率的帧数提升显著,达到了203.12fps。

《黑神话:悟空》对于处理器性能依赖度极低,两颗高规格处理器的平均帧反而比Ultra 5 245K要低一些,但通过我们多平台的测试发现,这款游戏因为对处理器性能没有要求,所以显卡性能特定的情况下,处理器对帧数影响可以忽略不计。

・生产力性能

酷睿K系列处理器除了游戏之外,自然是生产力用户的最爱。我们通过CrossMark和UL Procyon来看看酷睿Ultra 200S系列的生产力性能表现。

同样的硬件配置之下,酷睿Ultra 9 285K在CrossMark综合生产力方面的表现要比酷睿i9-14900K略低一些,但其整体生产力性能依旧是相当可观。

UL Procyon的视频与图片编辑性能,酷睿Ultra 9 285K就要好上不少了,其视频编辑性能评分11938,图片编辑性能评分11535,都要高于酷睿i9-14900K平台。

・AI性能评估

台式机因为有独立显卡的支持,所以AI应用负载基本都是在GPU上,CPU及其自带的iGPU基本不会参与到常见的AI任务中。同时桌面平台基本没有必须的低功耗环境需求,所以NPU大多数时间也可能会处于静默状态。不过如果是商用电脑搭载酷睿Ultra 200S处理器的话,在无显卡的状态下,处理器能够输入较强的AI算力就显得很有必要了。

所以接下来我们看看英特尔酷睿Ultra 9 285K和酷睿Ultra 5 245K两颗处理器的AI性能表现。这里我们主要参考Geekbench AI和UL Procyon的性能指标。

首先来看Geekbench AI的CPU、GPU、NPU的单精度、半精度、量化性能。CPU方面酷睿Ultra 9 285K要远远优于酷睿Ultra 5 245K的表现,毕竟二者的CPU规格差不少。GPU和NPU由于二者差异并不大,只是频率方面的一些差异,因此在AI性能方面差不多。

・超频建议

酷睿Ultra 200S系列桌面级处理器有着不错的默频表现,在性能输出、功耗释放、能效比之间达到了不错的平衡。但超频方面,笔者个人建议是:如果不是十分必要,那么还是不要超频使用。

从实际测试来看,我们手里的这颗酷睿Ultra 200S在超频方面遇到了以下几个问题:

首先,整体的超频空间不大,但温度变化与频率提升不成正比。如下图所示,笔者利用XTU自动超频到5.7GHz,此时拷机温度回到了13、14代酷睿的水平,即便360水冷也是突破了100摄氏度。

其次,超频后跑分性能不及预期。CINEBENCH R23多核连续十次跑分都比未超频时要低一些。

因此对于普通用户来说,结合频率提升幅度、温度表现以及性能表现三个方面的变化,笔者不推荐超频。

・内存性能与延迟

内存性能和延迟方面,我们配置了两条DDR5-8400内存,实测读取速度120.87GB/s,写入131.96GB/s,拷贝108.6GB/s,延迟为83.5ns,整体表现不错。

此外,酷睿Ultra 200S系列处理器在内存超频方面也明显优于14代酷睿,基本不挑主板,相对差一些的主板也能轻松超到8400MHz以上,而且运行非常稳定。

・评测总结

多年以后回过头来看,我相信Arrow Lake依旧会是英特尔历史上最为与众不同的处理器之一。它是首个全部采用台积电制程工艺打造的英特尔桌面级处理器;它在架构设计上着力寻求效率上的提升和能耗上的下降,并且获得了不错的成果;它是英特尔首个引入AI功能的桌面级处理器,标志着桌面处理器迎来了CPU、GPU以及NPU的混合式AI计算单元时代的到来。

在Intel 18A制程工艺彻底成熟,以及相关产品上市之前,Arrow Lake承载了英特尔桌面级处理器设计的全新思路,它在生产力方面依旧有着不错的效率,或许它的游戏性能未及预期,但其实并不会影响到多少实际游戏方面的体验。而其能耗确实得到了有效降低,因此更加省电、安静、稳定。

此外,Arrow Lake的架构设计依然体现着英特尔在这一方面的深厚技术积累,异构混合架构并未让其核心延迟如竞品那般大幅增加。不过在测试过程中我们也发现,酷睿Ultra 200S系列目前仍然存在一些优化、驱动问题,还未达到它的最佳状态,后续随着相关优化的跟进,它的表现应该会更进一步。

装机方面,旗舰型号酷睿Ultra 9 285K与我们首测使用的华硕 ROG MAXIMUS Z890 HERO 主板堪称装机绝配,目前已经同步首发上市,这款主板能够释放酷睿Ultra 200S系列全部性能,同时拓展能力出众,提供高达6组M.2接口,还有这双雷电4接口、2.5G+5G双有线网口以及Wi-Fi 7无线网卡,功能拓展性拉满,更别说华硕的强大BIOS还能为硬件发烧友带来无与伦比的超频体验,并支NPU BOOST、AEMP 3.0等便捷超频设置,为大家深度探索酷睿Ultra 200S系列潜能提供有力支持。

华硕ROG Z890电竞主板 支持CPU 285K/265K/265KF (Intel Z890/LGA 1851)ROG MAXIMUS Z890 HERO

[经销商] 京东商城

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责任编辑:Itcn
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