第 10 代 Core S 系列除了將當前架構壓榨到極致,也導入新機能協助再飆高時脈。
經過幾周時間預先暖場,Intel 第 10 代 Core S 系列主流桌上型處理器(代號 Comet Lake-S),連同新搭配組合 400 系列晶片組,終於來到性能測試解禁、同步上市銷售這個時間點。
導入新機能持續飆高時脈
Intel 自 2018 年推出第 9 代桌上型處理器開始,打出地表最強電競桌上型處理器這訴求,第 10 代新品不僅維持相同策略,更期許可以成為玩家的信仰。旗艦 Core i9-10900K 最高時脈可達 5.3GHz,Intel 認為時脈是一個很好的遊戲體驗評估指標,時脈高通常意味延遲時間比較短,反映在遊戲上的效益是能夠提高畫面流暢度(FPS)。
再次溫習第 10 代 Core S 系列處理器的重點,儘管仍然透過 14nm(14nm+++……)製程投產,但是 Intel 針對裸晶的厚度進行了調整,較過往約 8mm 來得更薄。這讓 STIM 焊接熱介面材料的厚度獲得增加,導熱係數提升相對能有更多散熱預留空間,這稱之為 Thin Die STIM 的設計,將有助於實現更高時脈、超頻可玩空間。
Intel 順勢導入 Intel Thermal Velocity Boost Technology(Intel TVB)機能,當處理器散熱條件合乎要求時(處理器溫度參考臨界點 70°C),可以再額外拉高些許加速時脈。除此之外,也下放 Intel Turbo Boost Max Technology 3.0 機能,出廠前經測試篩選標記出 2 個體質最佳核心,藉此帶來高於 Turbo Boost Technology 2.0 的加速時脈。
為了增加可玩性,還開放各個核心 Hyper-Threading 開、關選項,以及 PEG、DMI 時脈超頻,還有增強電壓、時脈曲線控制等項目。附加軟體如 Intel Extreme Tuning Utility、Intel Performance Maximizer,近期同步做了些相對應變更、提升改善使用體驗,另外亦能加購 Performance Tuning Protection Plan(USD 19.99 或 29.99),讓 K 版處理器超頻獲得額外保障。
基於這些改變,Intel 取 Core i9-10900K 與前代旗艦 Core i9-9900K,再加上 3 年前舊電腦產品相較為例,來強調真實性能體驗進化的程度。如下圖,在特定遊戲內至少可帶來 10% 增益,對於串流、影音剪輯轉檔也提升頗多。Intel 補充道,升級電腦除了更換新顯示卡可以提高遊戲效能,一併換用好的處理器同樣會有所幫助。
Comet Lake-S 平台編排
旗艦 Core i9、高階 Core i7 兩個系列,雖然都支援 Intel Turbo Boost Max Technology 3.0,但 Intel Thermal Velocity Boost Technology 限定 Core i9 系列專屬,另外是 Core i7 重新獲得 Hyper-Threading 機能。前述加速時脈相對應機能設計,基本上都是增加 1 個倍頻的設置,如此使 Core i9-10900K 可以高達 5.3GHz / 4.9GHz。
Core i5 / i3 系列開始動用刪去法,諸多加速時脈機能只擁有 Intel Turbo Boost Technology 2.0,而且記憶體原生支援時脈只到 DDR4-2666,僅前代為 DDR4-2400 的 Core i3 系列才有提升感。小確幸在於 Hyper-Threading 也下放到 Core i5 / i3 系列,等同意味這代 Core i5 堪比第 8 代 Core i7,Core i7 / i3 自然也是相當於高一階的舊品。
入門裝機選項 Pentium Gold、Celeron 系列,大抵上而言都是再拉高時脈,但這也讓 Thermal Design Power 稍微增加,從前代 54W 提高到 58W。兩者共同改變之處,在於記憶體原生支援時脈,皆從 DDR4-2400 拉高至 DDR4-2666。另外是 Pentium Gold 系列,Intel 先前就已經下放 Hyper-Threading 這小確幸,但 Celeron 仍然維持從缺。
處理器腳位變更為 LGA 1200 之餘,一併帶來 400 系列新晶片組,除了為首的 Z490 還有 H470、H410、B460 等,後面幾款在近期內陸續能看到。這代晶片組主要是導入更多自家解決方案,包含 Wi-Fi 6 無線網路支援(CNVio 介面),還有 2.5Gbps 乙太網路控制器,後者即為先前曾提過的 I225 系列(I225-V、I225-LM)。
邊附帶簡單一提 PCIe 4.0 預先支援話題,第 11 代 Core S 系列處理器將會導入 PCIe 4.0,目前已知通道數量規劃為 16 + 4(M.2 用)。也因此,在當前的第 10 代主機板製品上,主機板廠商紛紛搶著喊出預先支援 PCIe 4.0,例如 GIGABYTE、MSI 等幾家就有多款製品標榜「Ready」。
這如同 Sandy Bridge 所用的 6 系列晶片組,主機板廠知道 Intel 未來幾年產品規劃走向,能夠及早布局搶占話題。當電路設計、必要用料、PCIe 訊號量測品質等一應俱全時,就有機會實現預先支援的可能性,包含原本沒吭聲的 ASUS 也終於鬆口,指出 Z490 製品幾乎全都符合 PCIe 4.0 測試標準要求。
基礎性能實測體驗
先前 第 10 代 Core S 系列處理器強勢襲來,Intel Core i9-10900K 與 Core i5-10600K 媒體版開箱 文內曾提及,Intel 難得一口氣提供 Core i9-10900K 與 Core i5-10600K 兩款樣品,這正好也有助於之後中低階晶片組主機板介紹、測試之用。本篇搭配 ASUS ROG Maximus XII Extreme 主機板,著重在處理器預設時脈組態下,取得基本的性能參考值。
測試平台
- 主機板:ASUS ROG Maximus XII Extreme(Z490、BIOS:0508)、ROG Maximus XI Gene (Z390、BIOS:1502)
- 記憶體:Crucial Ballistix Elite DDR4-4000 16GB(8GB x 2 Kit)
- 顯示卡:ASUS Dual GeForce RTX 2080 Super EVO OC
- 系統碟:Seagate BarraCuda 510 SSD 512GB
- 遊戲碟:Kingston SSDNow V310 960GB
- 散熱器:ASUS ROG Strix LC 360 RGB White Edition
- 作業系統:Microsoft Windows 10 Pro 64bit(1909)
以下僅就 Core i9-10900K(10C / 20T、3.70~5.30GHz)、Core i9-9900K(8C / 8T、3.60~5.00GHz)、Core i5-9600K(6C / 6T、4.10~4.8GHz)進行實測,對於 AMD、Intel 未曾(能)提供的樣品,我們並沒有自行想辦法變出來這義務。不妨轉個念,當作是看產品核心數量轉變的效益,競品對位比較這事就再說了。
Sandra 測試部分將單核心 / 線程表現數據省略之,畢竟骨子裡架構源自第六代 Core(代號 Skylake),後續新品的時脈一再拉高,性能必然有所不等幅度增長。倒是 Intel 也進入核心數量堆砌戰,不如直接看那效益是如何就好,所得結果無須多說,核心數量堆砌讓 Sandra 運算性能立竿見影,並且拉開相當程度差距。
以下零零總總跑分,概略做了個未必精準的分類,方便簡單瀏覽各面向表現差異。在傾向運算試驗的項目,核心數量差異與性能關係式完整呈現出來,其中特例是 Dolphin,Core i5-10600K 模擬表現還優於 Core i9-9900K。另外在 7-Zip,除了壓縮差異並不大,反覆試驗下來 Core i5-10600K 就是不亞於 Core i9-9900K。
部分讓人一時間不解的地方,除了說第 10 代 Core S 系列架構上細微差異,舊品所用主機板不同也是個變數,都得考量在內。至於真實應用軟體部分,Nero AI Photo Tagger 這有趣的 AI 標籤分析,Core i9-10900K 相對節省不少時間,而 Nikon Capture NX-D 和 HandBrake,兩代 Core i9 差距分別縮小到 5.6%、12.6%。
● Nero AI Photo Tagger 試驗內容:1000 個 JPEG 檔、總和容量約 178MB。
● HandBrake 試驗內容:4K、59.940FPS、Overall bit rate 75.8Mb/s、HEVC 格式影片檔,使用預設 Fast 1080p30 組態降轉成 H.264、MKV 格式。
● Capture NX-D 試驗內容:100 個相機 RAW 檔、總和容量約 3.1GB,批次轉檔成 1920 x 1281 / 96ppi 解析度、良好品質(85)JPEG 檔。
傾向日常應用情境測試項目,在 Speedometer 這類 Web 應用模擬測試,Core i9-10900K 大多能拉開一些差距,Core i5-10600K 則是接近 Core i9-9900K 甚至並未較差。而 PCMark 等系統整體性能模擬測試,綜觀數據是有出現些相似的傾向,或許也是意味新品確實有那麼一些不同處。
另一性能實測體驗要素—遊戲,以下項目皆以 4K 解析度條件,遊戲以最高貼圖品質設定(Tom Clancy’s Ghost Recon Breakpoint 礙於顯示卡記憶體容量限制,降一級)、並未使用 V-Sync、垂直同步。
在 3DMark 與 Basemark GPU 這兩種基準測試裡,Core i9-10900K 仍然以不等幅度領先 Core i9-9900K,而 Core i5-10600K 有時也未必比 Core i9-9900K 來得差。當然了,如同前面那些看似奇特的數據,如果加以考量正常測試誤差等條件,基本上就見怪不怪了。
繪圖渲染類模擬測試方面,包含相當耗時的 SPECworkstation,這類應用也是 Intel 重點市場之一。下列項目大致看來,不同核心數量多能良好發揮,並且拉開一定差距。其中 SPECworkstation 在部分 CPU 應用模擬看似沒相差那麼多,其實各類型裡面又包含多項軟體、所得數據眾多,大抵而言 Core i9-10900K 仍具有明確的正向效益。
結尾的功耗、溫度觀察方面,只取 AIDA64 系統穩定度測試作為代表,陳列數值是執行 10 分鐘這段期間的最大值。測試平台裝配 ROG Strix LC 360 RGB White Edition 一體式水冷散熱器,主機板 UEFI BIOS 內的風扇運轉策略使用預設標準組態,試驗期間環境溫度大約 26°C。
Core i9-10900K 最大功率需求必然高於 Core i9-9900K,這點是毫無疑問,但溫度卻反而低了 10°C 左右,應該能歸功於 Thin Die STIM 所帶來效益。不變的是旗艦 Core i9-10900K,在散熱搭配、處理方面得多花點心思,不像電源供應器選擇時,只要斟酌加大預留功率那樣容易。
總和來說,第 10 代 Core S 系列處理器的本質架構,仍然是植基於前幾代產品不斷最佳化,並透過拉高時脈、逐代增加實體核心數量,來達到提升性能表現這目的。罩門無非 14nm 製程容易被拿來說嘴,再者主打的 K 版光 TDP 參考值即達到 125W 之譜,功耗、溫度和競爭對手相較確實難免居劣勢。
然而別因此而忽略,其餘產品的標準 TDP 仍設置在 65W、58W 範圍,功耗與散熱需求情況有所不同,甚至能拉近與競品之間的落差吧。無論如何,還是樂見於 Intel 這次對產品群所做的異動,Core i9 變成 10C / 20T 所帶來效益見仁見智,但 Core i7 / i5 / i3 也具有 Hyper-Threading 相當值得肯定。
結尾是 Intel 台灣分公司所製作,全長 6 分鐘的第 10 代 Core 桌上型電腦處理器-英特爾合作夥伴產品介紹影片,如果有興趣可以觀賞之~