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英特尔酷睿Ultra系列首测:游戏功耗大降,能效新飞跃!

2024-10-25来源:ITBEAR编辑:瑞雪

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。

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。

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的核心延迟最高为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,其大小核心之间的延迟就比较大了,最高达到了373ns,平均延迟115.9ns,大小核之间的延迟普遍超过了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。

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。

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。

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