一、前言:Intel首款采用Chiplets設(shè)計(jì)的桌面處理器
或許是酷睿第14代i9-14900KS處理器的設(shè)計(jì)失誤讓Intel的攻城獅至今心有余悸,代號(hào)為Arrow Lake的下一代桌面處理器酷睿Ultra 200S將穩(wěn)定與能效放在首位。
去年發(fā)布的Meteor Lake,也就是酷睿Ultra 100系列處理器首次采用了Chiplets設(shè)計(jì)方案,擁有非常好的功耗表現(xiàn)。2024年9月發(fā)布的Lunar Lake繼續(xù)發(fā)揚(yáng)光大,搭載酷睿Ultra 200V處理器的輕薄本可以輕松實(shí)現(xiàn)20小時(shí)以上的續(xù)航,超越了一些采用ARM架構(gòu)處理器的Windows筆記本。
不過不論是Meteor Lake還是Lunar Lake,他們都是用在低功耗筆記本上,而Arrow Lake則是Intel首款采用Chiplets設(shè)計(jì)的桌面處理器。
Arrow Lake芯片一共包括4個(gè)模塊,分別是:
--CPU Tile:采用臺(tái)積電N3B 3nm制程工藝,集成了P-Core、E-Core和緩存。
--SOC Tile:采用臺(tái)積電N6 6nm制程工藝,集成了媒體引擎、內(nèi)存控制器等。
--GPU Tile:采用臺(tái)積電N5P 5nm制程工藝,集成了4核心512個(gè)流處理器的初代Xe LPG GPU。
--I/O Tile:采用臺(tái)積電N6 6nm制程工藝,包含20條PCIe 5.0通道和24條PCIe 4.0通道。
這4個(gè)模塊通過先進(jìn)的Foveros 3D封裝技術(shù),整合在基礎(chǔ)模塊(基底)之上,進(jìn)而整體封裝,接口為新的LGA1851。
需要注意的是,Intel此前的桌面處理器,其內(nèi)存控制器與CPU核心都是在一個(gè)Tile上,而Arrow Lake則將二者分別放在2個(gè)Tile上,內(nèi)存延遲必然會(huì)增加不少,多少會(huì)影響到處理器的游戲性能表現(xiàn)。
由于制程工藝的進(jìn)步,CPU核心相比前代變得更小,為了解決積熱問題,Intel改進(jìn)了P-Core與E-Core的排列方式,不再是P核一塊、E核一塊,而是交互放置,每?jī)蓚€(gè)P核之間一個(gè)E核集群。
每個(gè)E核集群包括4個(gè)E-Core,配備4MB二級(jí)緩存,每個(gè)P-Core配備3MB二級(jí)緩存,合計(jì)共40MB二級(jí)緩存
三級(jí)緩存容量不變,依舊是36MB,所有的P-Core和E-Core都可共享使用。
可以很清晰地看出Intel的設(shè)計(jì)意圖,Arrow Lake的架構(gòu)就是為了低功耗而生。
相比前代,Arrow Lake平臺(tái)在降低58%整體功耗的前提下,實(shí)現(xiàn)了19%的多線程性能代際提升。而在相同性能下,功耗只有上代一半。
至于游戲性能,按照Intel的說法,大致與AMD銳龍9 9950X持平。、
然而銳龍9 9950X并非AMD游戲性能最強(qiáng)的處理器,遠(yuǎn)不如銳龍7 7800X3D。由于采用雙CCD設(shè)計(jì),需要屏蔽掉一個(gè)CCD才能達(dá)到銳龍7 9700X的水平”。
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(gè)型號(hào),具體規(guī)格如下圖所示:
旗艦型號(hào)酷睿Ultra 9 285K,擁有8P+16E 24核心24線程、40MB二級(jí)緩存、36MB三級(jí)緩存。
其中P-Core加速頻率最高5.7GHz,全核頻率5.4GHz,相比i9-14900KS低了500MHz。E-Core頻率則是4.6GHz。
酷睿Ultra 7 265K/7 265 KF均為20核20線程設(shè)計(jì)(8P+12E),加速頻率最高5.5GHz,擁有36MB二級(jí)緩存,30MB三級(jí)緩存,P/E核基準(zhǔn)頻率3.9/3.3GHz,最高睿頻頻率5.4/4.6GHz,
KF尾綴的處理器沒有核顯,其它規(guī)格與K系列沒有差異。
酷睿Ultra 5 245K/5 245KF為14核14線程設(shè)計(jì)(6P+8E),加速頻率最高5.2GHz,全核頻率5.0GHz,擁有26MB二級(jí)緩存、24MB三級(jí)緩存。
二、Ultra 9 285K與Ultra 5 245K圖賞
這是我們收到的盒子,Intel美國(guó)總部直郵過來的,和零售版不太一樣。
左邊是Ultra 9 285K、右邊是Ultra 5 245K。
Ultra 9 285K,正面看與i9-14900K沒有太大不同,只是上面的頂蓋要更長(zhǎng)一些。
處理器背面,LGA1851接口,需要新的800系列主板。
Ultra 5 245K。
三、測(cè)試平臺(tái):微星MEG Z890 ACE主板套裝
測(cè)試平臺(tái)如下:
這是微信的Ultra 9 285K測(cè)試套裝,包含以下4件:
微星MEG Z890 ACE主板
微星MAG CORELIQUID I360水冷散熱器
Intel酷睿Ultra 9 285K處理器
金士頓DDR5 8400MHz 16GBx2內(nèi)存
微星MEG Z890 ACE主板。
顯卡用的是NVIDIA GeForce RTX 4090 Founder Edition,驅(qū)動(dòng)版本GeForce570.60-WHQL。
雷克沙ARES RGB DDR5 8000 32GB套條,業(yè)內(nèi)唯一獲得海力士官方認(rèn)證的A-Die顆粒DDR5內(nèi)存。
鑫谷昆侖九重KE-1300P白金牌數(shù)字電源,能做到電壓/功率智能跟隨,在極高負(fù)載下也不會(huì)出現(xiàn)普通電源那種掉壓的情況。
微星MAG CORELIQUID I360水冷散熱器,冷頭采用了獨(dú)特的雙面無限鏡設(shè)計(jì),風(fēng)風(fēng)扇的線材是積木鏈接設(shè)計(jì)的,支持一線連模式,不會(huì)像常規(guī)水冷需要繁雜的接線。
四、微星MEG Z890 ACE圖賞:13個(gè)10Gbps USB接口+28相110A供電電路
3條全尺寸PCIe x16插槽,上面2個(gè)位CPU直出,都支持PCIe 5.0 x16,還有一條支持PCIe 4.0 x4。
最下面有一個(gè)顯卡8Pin供電接口,是用來給PCIe插槽增強(qiáng)供電的。
拆掉M.2散熱片,第一條和第四條是CPU直出,支持PCIe 5.0x4,PCIe 4.0x4。
背部I/O接口, 1xClear CMOS、1xFlash BIOS Button、1xSmart Button、2x40Gbps USB4、2x10Gbps Type-C、11x10Gbps USB-A、1x10Gbps網(wǎng)口、2x3.5mm音頻、2xWi-Fi天線接口,另外還有一個(gè)HDMI接口。
拆開全部散熱片后的樣子。
24+1+2+1相供電電路、每相配備一個(gè)110A SPS。
SPS型號(hào)R2209004HB0,最大支持110A電流。
VRM散熱器,采用了2條熱管進(jìn)行連接。
五、理論性能測(cè)試:Ultra 9 285K單核性能最強(qiáng)
1、CPU-Z
2、CineBench R15
3、CineBench R20
4、CineBench R23
5、CineBench2024
6、POV-Ray
7、X264 FHD Benchmark
8、X265 FHD Benchmark
9、3Dmark Fire Strike
測(cè)試數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?/p>
雖然取消了超線程,但Ultra 9 285K的多核性能依然比i9-14900K強(qiáng)了7%,Ultra 5 245K也比i5-14600K強(qiáng)了6%。
Ultra 9 285K擁有目前最強(qiáng)的單核性能,比i9-14900K強(qiáng)3%,比銳龍9 9950X要強(qiáng)了2%。
六、游戲性能測(cè)試:一言難盡
1、CS2
2、刺客信條:英靈殿
3、地平線:零之曙光
4、孤島驚魂5
5、孤島驚魂6
6、古墓麗影:暗影
7、霍格沃茨之遺
8、極限競(jìng)速:地平線5
9、賽博朋克2077
10、坦克世界
11、無主之地3
12、戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器5
13、中土世界:戰(zhàn)爭(zhēng)之影
14、最終幻想15
測(cè)試數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?/p>
希望Intel持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)游戲性能表現(xiàn)!
七、內(nèi)存延遲:E-Core內(nèi)存延遲過高 可能影響游戲幀率
雷克沙ARES RGB DDR5 8000 32GB套條,頻率為8000MHz、時(shí)序S38-48-48-100 CR2,電壓1.15V。
1、E-Core內(nèi)存延遲
處理器為Ultra 9 285K,使用E-Core進(jìn)行內(nèi)存緩存測(cè)試,實(shí)測(cè)內(nèi)存讀取116GB/s、讀取105GB/s、寫入101GB/s,內(nèi)存延遲高達(dá)120ns。
2、P-Core內(nèi)存延遲
切換到P-Core之后,延遲大幅度降到了81ns。
3、微星Memory Timing Preset一鍵優(yōu)化
在BIOS開啟Memory Timing Preset一鍵優(yōu)化,選擇高性能模式,同時(shí)將Ring頻率從默認(rèn)的3800MHz超頻到4200MHz。此時(shí)Ultra 9 285K的內(nèi)存延遲直接降到75.6ns。
同樣的設(shè)置下,Ultra 5 245K的內(nèi)存延遲更低,僅有72.9ns。
八、屏蔽E-Core游戲幀率:游戲幀率可提升3%
九、烤機(jī)與降壓:Ultra 9 285K降壓可降低100W功耗
我們手上這塊Ultra 9 285K體質(zhì)84分,Ultra 5 245K體質(zhì)是70分。
1、烤機(jī)測(cè)試
使用舊版BIOS,默認(rèn)電壓進(jìn)行烤機(jī)。
烤機(jī)時(shí)長(zhǎng)4分鐘,Ultra 9 285K P-Core電壓為1.276V,核心功耗326W,溫度99度。P-Core烤機(jī)頻率5.3GHz,E-Core烤機(jī)頻率4.6GHz。
接著是Ultra 5 245K,新版BIOS烤機(jī)時(shí)默認(rèn)電壓1.16V,烤機(jī)功耗150W,溫度75度。
烤機(jī)時(shí)P-Core頻率5.0GHz,E核頻率4.6GHz。
2、降壓
酷睿Ultra 200S的降壓方式與前代處理器不同,CPU-Z和HWinfo等工具顯示的電壓實(shí)際是VCC Core電壓,想要給CPU降壓得調(diào)整P-Core和E-Core電壓。
微星MEG Z890 ACE可以單獨(dú)調(diào)整P-Core和E-Core電壓,也可以2個(gè)電壓一起設(shè)置Offset。
我們?cè)趯ltra 9 285K的P-Core與E-Core同時(shí)降壓0.15V,烤機(jī)時(shí)P-Core電壓僅剩下1.1V,功耗從默認(rèn)的326W直接降到222W,足足降了104W之多。
烤機(jī)時(shí)核心溫度也從99度降到了80度。
Ultra 5 245K的P-Core和E-Core可以降壓0.1V,降壓后烤機(jī)功耗為132W,降低了20W左右,烤機(jī)溫度僅僅只有67度。
小結(jié):由于時(shí)間有限,我們未單獨(dú)探究P-Core與E-Core的降壓幅度,但對(duì)于Ultra 9 285K而言,給E-Core降壓的降溫降功耗效果甚至強(qiáng)于P-Core。
另外,不同主板、不同版本的BIOS,默認(rèn)電壓都是不一樣的。比如微星Z890主板的默認(rèn)電壓會(huì)比ROG Z890 Hero更高一些,而新版BIOS的電壓比舊版也低了不少。
十、功耗對(duì)比:待機(jī)功耗遠(yuǎn)低于銳龍7 7800X3D、游戲功耗低于銳龍7 9700X
1)、待機(jī)功耗
AMD銳龍9 7800X3D的功耗極低,但是其待機(jī)功耗并不低。
待機(jī)狀態(tài)下,CPU占用率2%,此時(shí)銳龍7 7800X3D的待機(jī)功耗是29W。
4%的CPU占用率,Ultra 5 245K待機(jī)功耗11W。
5%的CPU占用率,Ultra 9 285K待機(jī)功耗11.5W。
2)、游戲功耗
1、絕地求生
1080P分辨率下,Ultra 9 285K功耗為70W,i9-14900KS則是180W。
2、霍格沃茨之遺
1080P分辨率下,Ultra 9 285K功耗為63W,i9-14900KS則是127W。
3、古墓麗影:暗影
4、賽博朋克2077
5、孤島驚魂6
6、戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器5
7、孤島驚魂5
測(cè)試數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?/p>
Ultra 9 285K的游戲功耗相比前代有明顯的降低,7款游戲平均功耗僅有76W,還不到i9-14900KS的一半,甚至比8核心的銳龍7 9700X還要更低一些。
十、總結(jié):能效比亮眼 期待未來能改進(jìn)游戲性能
先說一下功耗!
AMD銳龍?zhí)幚砥鲹碛蟹浅2诲e(cuò)的能效比,但桌面上的Zen3/4/5并不適合直接用在筆記本平臺(tái),主要原因就是待機(jī)功耗過高!
實(shí)測(cè)銳龍7 7800X3D的待機(jī)功耗高達(dá)28W,而Ultra 9 285K還不到12W。
在游戲功耗方面,Ultra 200S也進(jìn)步明顯。我們測(cè)試了7款游戲的處理器運(yùn)行功耗,Ultra 9 285K平均值為75W,還不到i9-14900KS的一半,甚至比銳龍9 9700X還要更低一些。
以下是本次小結(jié)!
1、CPU性能
Ultra 9 285K是當(dāng)前單核性能最強(qiáng)的處理器,比i9-14900K強(qiáng)了3%,比銳龍9 9950X強(qiáng)了2%,而它的頻率卻是3者中最低的。
雖然取消了超線程,但強(qiáng)大的E-Core彌補(bǔ)了這部分受損失。
實(shí)測(cè)Ultra 9 285K的多核性能比i9-14900K強(qiáng)了8%左右,Ultra 5 245K則比i5-14600K強(qiáng)了6%。
2、降壓
i9-14900KS的失敗給了Intel慘重的教訓(xùn),這一代的Ultra 200S不再單純的追求超高頻率,因此擁有非常大的降壓空間。
Ultra 9 285K的P-Core和E-Core都可以降壓0.15V,降壓之后烤機(jī)功耗從默認(rèn)的323W直接降到了220W,足足低了100W。
由于時(shí)間有限,我們未單獨(dú)探究P-Core與E-Core的降壓幅度,有興趣的同學(xué)可以自行摸索。對(duì)于Ultra 9 285K而言,給E-Core降壓的降溫降功耗效果甚至強(qiáng)于P-Core。
3、內(nèi)存延遲
使用性能更強(qiáng)的E-Core替代超線程,相同性能下功耗會(huì)大幅度降低。
Intel的想法很美好,但卻忽略了E-Core過高的內(nèi)存延遲。
即便是搭配DDR5 8000MHz高頻內(nèi)存,實(shí)測(cè)E-Core內(nèi)存延遲依然高達(dá)120ns,而P-Core則是81ns,這2個(gè)數(shù)字的差異竟然高達(dá)50%。
高內(nèi)存延遲對(duì)于常規(guī)生產(chǎn)力應(yīng)用影響不大,但是游戲幀率低于內(nèi)存延遲及其敏感。除非全部調(diào)用P-Core,否則一旦調(diào)用E-Core,勢(shì)必會(huì)影響游戲運(yùn)行效率。
為此我們特地在BIOS關(guān)閉E-Core,使用8個(gè)P-Core重新測(cè)試了游戲成績(jī),14款游戲平均幀率可提升4%之多!
4、3級(jí)緩存容量
同樣的8000MHz內(nèi)存頻率,14代酷??梢詫?nèi)存延遲壓制在55ns以內(nèi),而Ultra 200S卻高達(dá)80~120ns。
當(dāng)內(nèi)存性能不足時(shí),增大三級(jí)緩存容量大幅度緩存命中率,可以減少處理器對(duì)于內(nèi)存的依賴。
不過令人沒想到想到是,從i9-14900KS的Intel 7(10nm)進(jìn)化到臺(tái)積電3nm制程工藝,晶體管數(shù)量成倍增長(zhǎng)之后,Ultra 9 285K的三級(jí)緩存竟然還是36MB,這多少有點(diǎn)讓人無法理解。
5、Ring頻率
偏低的Ring頻率也是酷睿Ultra 200S內(nèi)存延遲過高的元兇之一。
前代i9-14900KS的Ring頻率最高可以到5.0GHz,而Ultra 9 285K僅僅只有3.8GHz。我們小超了一下,發(fā)現(xiàn)一般可以穩(wěn)定在4.0GHz,體質(zhì)稍好的可以到4.2GHz。
超頻之后,內(nèi)存延遲可以降低2~4ns。
6、游戲性能
Ultra 9 285K的游戲性能比銳龍7 9700X差了不少,也不如i7-14700K,與后者的差異是2%。
Ultra 5 245K的游戲性能在本次測(cè)試中屬于墊底的存在,14款游戲的平均幀率比銳龍7 7600X還差了2%。
從積極方面來看,Ultra 200S處理器擁有非常好的能效表現(xiàn),24核的Ultra 9 285K游戲功耗甚至比8核的銳龍7 9700X還要更低一些。在單核性能上,Ultra 9 285K僅憑5.7GHz的加速頻率比6.0GHz的i9-14900K還強(qiáng)3%。
也就是說在性能和功耗方面,Ultra 200S的成績(jī)是及格的。
但采用Chiplets設(shè)計(jì)方案之后,Ultra 200S的內(nèi)存延遲大幅提升,比同樣采用Chiplets設(shè)計(jì)的Zen5也高了不少。
如果Intel今后的桌面高性能處理器依舊沿用當(dāng)前的架構(gòu),想要提升游戲性能,那么必須想辦法降低內(nèi)存延遲、特別是E-Core延遲,優(yōu)化Windows調(diào)度,同時(shí)大幅度提升三級(jí)緩存容量。
對(duì)于未來,多少還是有一些期待!