對于Intel來說,2021年的經歷十分有意思,基本是一個觸底反彈的走勢。
在年初的時候還是與AMD差距頗大的第10代酷睿,3月底發布的第11代酷睿已經在IPC性能上大體追平,形成了單核能打、多核還不行的格局。
到了10月底,Intel又正式發布了第12代酷睿CPU,那么作為我們從沒有玩過的船新版本,Intel就這么回來了?
今天就帶來Intel i9-12900K測試報告。
CPU規格介紹:
簡單來說一下i9-12900K的規格。
- i9-12900K的核心數為16個核心,分別為8P+8E(性能核+能效核)。
- L2緩存大幅增加到14MB,L3緩存也大幅增加到30MB。
- CPU的頻率為基準頻率3.2G\2.4G,單核睿頻頻率5.2G\3.9G,全核睿頻頻率4.9G\3.7G。
- 核芯顯卡型號為UHD 770。
- CPU PCIe通道數為20條,PCIe 5.0 X16+PCIe X4。
- 可支持DDR4 3200或DDR5 4800。
- CPU最大功耗為241W。
首先需要注意的是,Intel第12代酷睿CPU必須搭配新一代的600系列主板,之前的主板均不能兼容。
目前Intel只發布了Z690主板,性價比更高的B660主板預計要等明年第一季度。
從前文中可以看到,Intel第12代酷睿最大的變化就是引入了大小核設計。i9-12900K會存在8個大核和8個小核。
在引入大小核之前,Intel CPU的運行邏輯是物理核心→超線程邏輯核心(如有)。那么在這一代就會變成物理性能大核心→物理能效小核心→超線程邏輯核心。
所以,小核存在的主要作用是在CPU多核滿載的場景下提供更高的全核性能。
另外需要說明的是,如果想要得到比較完善的CPU調度,Intel官方給出的說法是必須搭配Win11使用,Win10只是能保持兼容。
另一個需要注意的地方是,Intel第12代酷睿的功耗策略發生了很大的變化,以PL1為基準底線,然后根據CPU溫度向上浮動,I9\I7\I5 K系列的PL2分別為241W、190W、150W。
這點與AMD銳龍頗為相似,不過目前Intel規范的溫度墻高達100度,也就導致如果CPU散熱不佳,CPU滿載時必定會運行在100度左右。
這就要求我們必須為第12代酷睿CPU提供足夠充足的散熱,避免長期高溫運行。
另一個比較重要的地方是,搭配第12代酷睿的600系列主板對CPU散熱器扣具做了比較大幅的修改,需要使用與之前CPU扣具都不兼容的新版孔距扣具。
華碩目前額外提供了兼容LGA 115X扣具的安裝孔位,但是建議僅用于應急使用。
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#Intel#CPU處理器#Alder Lake#酷睿i9-12900K
CPU外觀介紹:
接下來讓我們來看一下CPU的整體外觀,i9-12900K的整體介于i9-11900K與AMD銳龍9 5950X之間,外形上比較明顯的差異是從正方形變成了長方形。
CPU背面來看i9-12900K也是采用LGA封裝,CPU上只有觸點與AMD有較大不同。
對比Intel自家的2代產品,從背面的電容上也能看出明顯的架構差異。i9-11900K是類似環形的架構,i9-12900K則采用了L3在中間作為骨架連通的“豐”字型架構。
對比CPU背面觸點可以看到,i9-12900K的背面觸點明顯更密集,觸點上也有大小之分,不過具體用意暫時不明。
令人比較頭大的是i9-12900K的PCB是比i9-11900K更薄的,這影響到了LGA 1700壓力克數的數值。
測試平臺介紹:
- 測試中Win11系統的VBS是關閉狀態。
- Win11測試的顯卡驅動是適配Win11的21.10.2,Win10使用的測試驅動是原來的21.2.3。
DDR5內存的測試平臺為ROG的MAXIMUS Z690 HERO。
DDR4內存的測試平臺為ROG STRIX Z690-A GAMING WIFI吹雪。
DDR4內存是金士頓的DDR4 8G*4。實際運行頻率是3200C14。
這次散熱器是原生附帶LGA 1700扣具的ROG 龍神II 360。
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性能測試項目介紹:
本次測試起很多項目有了大幅調整,這邊大致來說一下。測試大致會分為以下一些部分:
- CPU性能測試:包含系統帶寬、CPU理論性能、CPU基準測試軟件、CPU渲染測試軟件、3DMARK物理得分。
- 搭配獨顯測試:包含獨顯基準測試軟件、獨顯游戲測試、獨顯OpenGL基準- 磁盤性能測試:會分別測試 SATA SSD 與 NVMe SSD。
- 功耗測試:在獨顯平臺下進行功耗測量。
簡單評測結論:
- 這次的測試對比組是R7 5800X、i9-11900K、R9 5900X、R9 5950X,100%標桿為I5 10400F。
- 測試中會包含i9-12900K DDR4與DDR5兩種內存測試結果,與對比組對比時默認使用DDR5的性能。
- DDR4測試頻率為3200,剛好踩在第12代酷睿GEAR1的切換點上,實際運行還是GEAR1,應該是目前DDR4性價比最高的使用方式。
- 操作系統的選擇上,i9-12900K為Win11系統,其他均為Win10系統。
- CPU的綜合性能,i9-12900K終于是重新拿下桿位,相比之前的老大哥R9 5950X顆領先約5%。對比上一代i9-11900K,領先幅度達到了34.5%,可以說是相當夸張的數字了。對比不同內存搭配的情況下,使用DDR4會比使用DDR5弱1.5%。
- 搭配獨顯3D性能,i9-12900K的性能會優于目前所有的CPU,Intel重奪游戲性能最好的CPU寶座。對比不同內存搭配的情況下,使用DDR4會比使用DDR5略好一點。
- 綜合功耗(整機),i9-12900K的綜合功耗還是相當大的,會高于R9 5950X,但是整體控制的比i9-11900K更好一些。
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Intel CPU隔代性能對比:
這是一張比較有意思的圖,圖中記錄了從I7 6700K開始整個Intel DDR4世代(i9-12900K用的是DDR4的成績)的性能比對。
可以看到提升幅度最大的就是i9-11900K升級i9-12900K提升幅度為32.5%,這主要是吃到了CPU架構升級+新增效能核心這2個福利。
提升第二高的是I7 8700K升級i9-9900K,那一次主要是吃頻率大幅提升和增加2個核心。
性能提升最小的是i9-10900K升級i9-11900K,提升幅度僅為4.3%。
單線程與多線程:
單線程:單線程上i9-12900K再一次刷新的單線程的記錄,相比采用經典酷睿架構的I5 10400F提升了近60%。對比AMD的R9 5950X,領先幅度為13%。對比上一代i9-11900K領先幅度為6%。
多線程:多線程上i9-12900K的提升幅度也十分巨大,不過依然不敵AMD,介于R9 5900X與R9 5950X之間。對比AMD的R9 5950X,落后6%,對比上一代i9-11900K領先幅度為55%。
不同搭配模式下對比,這是一張很重要的測試圖表具體內容如下:
- 表格中將DDR4\DDR5、Win10\Win11、核心8+8\核心8+0做了枚舉式的測試,盡量厘清三大糾結的點。
- wPrime在Win11 8+8模式下跑分會飄,CINEBENCH在Win10 8+8模式下會飄,所以圖表中第一項是剔除2個干擾項之后的結果。
- 測試中包含單線程性能和部分多線程性能的對比,所以屬于CPU綜合性能的對比,開關大小核對i9-12900K的綜合性能影響在13%左右。
- 在剔除干擾項后,Win10會略好于Win11,DDR5會略好于DDR4。但差距幾乎可以忽略不計。
- 游戲性能的對比,Win10會略好于Win11,DDR4會略好于DDR5,8+0會略好于8+8。但差距幾乎可以忽略不計。
- 雖然跑分的絕對性能差距很小,但是當CPU設置為8+0時可以解決大部分BUG,此時如果系統也選擇Win10 BUG會更少。所以單純從穩定使用的角度,最優解為Win 10與8+0。
- DDR4與DDR5內存性能差距極小,所以從性價比的角度,DDR4秒殺DDR5。- 根據測試結果現階段最好的組合方案是Win 10 DDR4 8+0。
在Win 10 8+8的組合下有很大概率CINEBENCH R20只會調用小核,不過這也給了一次直接測試小核性能的機會。
從測試結果來看i9-12900K純小核R20測試結果為2967,我之前測試過i7-9700K R20多核結果為3687。又已知i7-9700K的全核頻率為4.6G,i9-12900K小核的全核頻率為3.7G。
可以得出,i7-9700K如果全核3.7G時跑分約為2966。兩者是非常接近,所以Intel官方所說的小核性能相當于SKL大核的說法是可信的。
這是我用I5 12600K的一張測試圖,簡單對比一下Win10與Win11的調度問題。這里用BESIEGE這款游戲制作一個讓代碼接近崩潰的大存檔。
- Win10會在所謂的“最佳核心”中固定掛上單核負載。Win11則會在不同的核心中不斷傳遞負載。
- Win10的好處是可以讓CPU單核睿頻保持更高,同時盡量利用體質較好的核心。Win11的好處降低單個核心的壓力,讓單核應用某種程度上變成偽多核,多核優化差的程序性能上會略有改善。所以會看到部分DX11和DX9游戲在1080P下幀數暴增。
- Win10的機制存在概率出現后臺其他程序駐留在“最佳單核”線程中,導致前臺的主程序性能受到嚴重影響,需要關閉相關進程重新刷一下分配才能解決。
- Win10解決大小核調度的方式是會在小核中存在一個很小的負載,應該是起到標記的作用。
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CPU性能測試與分析:
系統帶寬測試,內存帶寬上DDR5帶來的提升還是相當大的,DDR5-4800的帶寬比DDR4-3200高出50%。不過在延遲上DDR5-4800因為高達CL設置高達40,所以延遲達到了80ms,相比DDR4 3200 C14的59高了約35%。
CPU理論性能測試,是用AIDA64的內置工具進行的。似乎AIDA 64的CPU理論性能測試并不能有效識別i9-12900K,i9-12900K的測試結果甚至弱于i9-11900K。
CPU性能測試,主要測試一些常用的CPU基準測試軟件,還會包括一些應用軟件和游戲中的CPU測試項目。這個環節會牽涉到不同負載環境的測試,也是最接近日常使用環境的測試。i9-12900K在這個環節總體表現不錯,但是wPrime的多核測試和winRAR的單核測試結果都飄了,倒是i9-12900K反而略微落后R9 5950X一些。
CPU渲染測試,測試的是 CPU 的渲染能力。測試會統計單線程和多線程的測試結果,所以這個環節一般會最接近 CPU 理論性能的綜合性能對比(單核全核接近各一半)。可以看到i9-12900K在這個環節總體的表現是比較好的,可以領先R9 5950X 5%,領先i9-11900K 48%。
3D物理性能測試,測試的是3DMARK測試中的物理得分,這些主要與CPU有關,對游戲性能也會有少量的影響。由于3D MARK測試是一種對核心數量有一定限制的多核測試(類似國際象棋)。這個部分i9-12900K同樣也是表現最強的。不過在3DMARK FIRE的測試中,會有一定概率(我目前統計概率為15%)遇到CPU跑分從39XXX提升到42XXX。由于時間關系我還沒有系統的測試,不過很明顯可以看出i9-12900K也有點飄。
CPU性能測試部分對比小節:
CPU綜合統計這次比較好玩,所以在前面分單位都做了比較仔細的分析。
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搭配獨顯測試:
3D基準測試,i9-12900K的跑分相當犀利,是所有CPU中最好的。
獨顯3D游戲測試,下文中會詳細分析。
分解到各個世代來看,i9-12900K在DX11下的優勢最大,特別是部分游戲1080P下的跑分有非常大的提升,架構紅利很明顯。DX12的提升是最小的,看起來DX12這個API是最為眾生平等。
針對不同分辨率的測試,可以看到無論是1080P還是4K,i9-12900K都是目前游戲性能最強的。
讓我們更細致的分項目來看,i9-12900K幾乎贏下了所有的游戲,最大提升幅度是F1 2018的24%(DDR4)。明顯輸掉游戲是僵尸世界大戰。全境封鎖比較特殊,他是在1080P下跑分極低導致的,目前還沒具體分析原因。
獨顯OpenGL基準測試,OpenGL部分以SPEC viewperf 2020、LuxMark和V-Ray為基準測試,這個測試是針對顯卡的專業運算測試,差距與CPU的延遲和單線程性能關聯度更高一些。所以i9-12900K會優于其他CPU產品。
搭配獨顯測試小節:
從測試結果來看,Intel又重新奪回游戲性能的最強寶座。
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磁盤性能測試:
磁盤測試部分用的是CrystalDiskMark6,1G的數據文件跑9次,這樣基本可以排除測試誤差。測試的SSD分別是 535 480G 和AORUS Gen4 7000s SSD 1TB,都是掛從盤。PCIe 5.0暫時沒有合適的SSD可供測試所以磁盤測試也會擴展為SATA(芯片組引出)、MVNe 4.0(芯片組引出)、MVNe 3.0(芯片組引出)、MVNe(CPU引出)這4種狀態。
在磁盤性能上,Intel同樣是有明顯進步。綜合判定是目前磁盤性能最好的CPU。
- 在CPU直聯的PCIe 4.0上,i9-12900K DDR4下的成績明顯優于AMD和i9-11900K,DDR5略弱于AMD。
- 在芯片組引出的PCIe 4.0上,i9-12900K DDR5下的成績明顯優于AMD,DDR4略弱于AMD。
- 在芯片組引出的PCIe 3.0上,i9-12900K也優于i9-11900K。
平臺功耗測試:
功耗測試i9-12900K大致與i9-11900K在同一水平,所以能耗比上Intel的進步相當巨大。
詳細的統計數據:
簡單測一下CPU的烤機,烤機測試分別用AIDA64單烤CPU和單烤FPU各測試15分鐘。單烤CPU的功耗很低,只有131W,單烤FPU會吃滿241W。其中比較有意思的地方是CPU不同的位置溫度區別其實很大,也說明現在CPU的導熱效率依然是瓶頸。
最后上一張CPU天梯圖供大家參考。性能部分僅對比與CPU有關的測試項目,并不包含游戲性能測試的結果。由于2017年開始,系統、驅動、BIOS對CPU性能的影響非常巨大,所以這張表僅供指向性的參考。天梯圖中由于顯卡變更,所以功耗部分會出現暫缺的情況。
由于我的測試方式主要針對日常使用環境,單線程權重比較高對HEDT CPU并不友好。所以可以看到如過針對日常應用,i9-12900K甚至優于AMD的TR3 3990X。
簡單總結:
關于CPU性能:
i9-12900K的性能無疑是相當強勁的,在制程架構雙料升級的幫助下,成功重奪了CPU的性能寶座。
關于搭配獨顯:
i9-12900K無論是使用DDR4還是DDR5均有不錯的游戲性能表現,比較穩健的打贏了AMD,也重新奪回了游戲性能寶座。特別是第12代酷睿對之前幀數存在明顯瓶頸的一眾DX11游戲有了很大改善,這對網游性能的幫助也會很大。
關于磁盤性能:
i9-12900K的磁盤性能總算是回歸到過去Intel應該有的狀態,雖然極限情況下可以提供的PCIe 4.0 M.2插槽會更少,但是主板上4條PCIe 4.0 M.2插槽已經可以滿足99%人的需求。可以認為AMD磁盤性能上的優勢也被抹除。
關于功耗:
i9-12900K的功耗與i9-11900K相當,在Intel自己這邊能耗比的改善進步是非常巨大的。雖然對比AMD還是有所不及,但是差距已經明顯縮小。
關于第12代的三大糾結:
第12代酷睿CPU顯然有三大糾結,DDR4\DDR5、Win10\Win11、開\關小核。目前這個時間點來看,還是Win10 DDR4 8+0可以達到性能、兼容性和性價比的平衡點。
總體來看,i9-12900K的發布對于CPU市場來說還是一件值得興奮的事情。Intel在AMD最經典的AM4時代的最后時刻打出了一次非常漂亮的反擊,讓壓力重新回到了AMD這邊。
當然,Intel也為第12代酷睿可以壓過AMD也付出了設計過于激進的代價,兼容性上雖然大致沒有問題,但是還是有較多需要改善的地方。
不過瑕不掩瑜,對現在需要升級CPU的人來說,第12代酷睿是需要認真考察的對象。
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