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Intel 高阶六核心 Core i7

2020-05-24 08:53:32 来源 : 人物视界 点击 : 340

Intel 高阶六核心 Core i7近来价格最贵、速度最快的桌上型处理器,一直是 Intel 产品取胜。虽然靠着技术实力,现在已经完全称霸高阶旗舰级市场,但 Intel 并未以此自满,又持续推出更快的新产品,这款代号 Sandy Bridge-E 的Core i7处理器,已经成为 Intel 在高阶旗舰级市场的最新力作。

快速目录特性介绍四通道/双通道RAM效能对比、开启HT/关闭HT效能对比效能实测:独立显卡绘图效能、影音转档(对决6款高阶 CPU)效能实测:专业绘图渲染、日常效能(对决6款高阶 CPU)旗舰平台的性价比、耗电量实测(对决6款高阶 CPU)Core i7-3960X、Core i7-990X、Core i7-2700K 效能对比一览各自解读的「E」

目前Intel在主流市场的Sandy Bridge平台,因为具备非常全面的优点,在大部分电脑玩家心中,都拥有不低的知名度。而Intel针对高阶市场新推出的Sandy Bridge-E,名称上多个E是代表什幺呢?有些玩家打趣称呼它是Expensive(昂贵),认为它是Sandy Bridge平台的昂贵版,也是穷人买不起的意思。

虽然Expensive的说法也看似有理,不过根据Intel官方表示,这个「E」是代表Extreme(极致)的意义,意思是在Sandy Bridge处理器架构的基础下,所打造出效能最强的极致版平台。无论你想把这个「E」解读成什幺意思,只要记住这是以Sandy Bridge架构为基础、但更高阶的平台就行了。

只搭X79高阶晶片

Sandy Bridge-E与Sandy Bridge的平台架构非常类似,都是把以往北桥晶片提供的功能,全部整合在处理器当中,这包括了记忆体控制器,以及PCI-E介面控制器等等。平台上只剩下一颗PCH(Platform Controller Hub)晶片,负责控制各种I/O与储存介面,角色也类似于传统南桥晶片。

Sandy Bridge-E平台上所搭配的PCH晶片,目前只有X79一个选项。不过令人失望的是,光看I/O与储存介面的区块图,最高阶X79所提供的功能与扩充性,似乎和主流级的Z68差不了多少。例如两者都提供14个USB 2.0,6个SATA连接埠,以及8条PCI-E通道。只差在X79具备VT-d虚拟化技术,而PCI-E通道数的配置,能有「8个x1」或「4个x1加1个x4」的弹性。之前有小道消息说会内建SAS 6.0Gb/s,与USB 3.0扩充功能全部槓龟,缺乏这些独特的扩充性,让人对X79感到略为可惜。

Intel 高阶六核心 Core i7

▲前3颗Core i7-3000系列处理器,是最新的Sandy Bridge-E平台,规格都比Sandy Bridge平台最顶级的Core i7-2700K还要好,不过2个平台的脚位并不相容,晶片组也不一样。

不提供内建显示

桌上型Sandy Bridge平台的特色,就是处理器一律内建显示功能,这个特色也普遍获得好评。但是到了Sandy Bridge-E高阶平台,内建显示反而被拿掉了,一定要额外购买外接显卡,才能够组装这个平台。

很多人会认为,既然都买了这幺高阶的平台,另外再花钱购买外接显卡并不过份。而且处理器内显再强,也很难比过独立显卡,对于讲求高效能的顶级平台来说,内建显示是个可有可无的特色,捨弃并不可惜。

不过对影音转档或相关应用的使用者来说,原本Sandy Bridge平台具备的Quick Sync Video(高速影像同步转档技术),可说是实用的杀手级武器,但是在Sandy Bridge-E平台上就得被迫割捨。因为这个技术是处理器内建显示「附送」的功能,现在Sandy Bridge-E拿掉内显区块,也没有把这个功能独立做出来,自然无法支援。

割捨高速转档功能

要是你不使用Quick Sync Video技术转档,那你不必担心这项改变。如果你很依赖Quick Sync Video技术的话,虽然现在独立显示卡也提供类似的功能,但在Sandy Bridge-E平台上就是「另外花钱买」,怎幺算都比内显「免钱附送」的还更不划算。

最新的核心架构

先回顾上一代的X58高阶平台,当时的开山始祖是採用Nehalem微架构的Core i7-965处理器。过了一年多之后,Intel推出同样基于Nehalem微架构,但是製程升级至32nm,核心数也增加至6个的Core i7-980X。因为两者处理器微架构相同,时脉也在同一水準,只是增加核心数量而已,因此在单执行绪环境下,Core i7-980X不会赢Core i7-965太多。甚至在1年之后,还被最新Sandy Bridge微架构、定位在中高阶的Core i7-2600K给赶过去。

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▲LGA 2011平台具备的PCI-E通道数,从LGA1366平台的36条增加至40条,可以提升多显卡并联运算的效能,也提供更多的配置弹性。除此之外,在储存方面也提供原生SATA6.0Gb/s的支援,更能发挥SSD强大的读写效能。从这些数据来看,LGA 2011确实是目前规格最佳的Intel平台。

相较于前一代的Core i7-980X与990X,除了平台不同以外,Core i7-3960X的升级方向也不太一样。处理器核心数量仍维持6个,半导体製程也是32nm,不过处理器微架构更新至最新的Sandy Bridge。在先进微架构的加持之下,处理器的IPC(每时脉效能)也跟着增加,进而带动Core i7-3960X不论是在单执行绪或多执行绪环境下的效能,都比前一代Core i7-980X还要快。

以处理器微架构的角度来看,Sandy Bridge-E与Sandy Bridge的运算核心架构都相同,基本效能也在伯仲之间。而SandyBridge-E处理器之所以定位更高阶,实际效能也更快的原因,是因为多出2个实体核心,以及更大容量的共享L3cache。前者在多执行绪环境下有帮助,而后者是直接提升cache命中率,无论是单执行绪或多执行绪环境都能获益。

Core i7-3960X晶片区块图

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▲其实Core i7-3960X是1颗原生八核心晶片,这颗晶片也具备20MB的L3 cache,还有QPI(QuickPath Interconnect,内部连接通道)控制器,晶片规模相当强大。不过Intel官方资料并没有强调这一点,为此笔者重新绘图,以黑色表示被遮蔽的区块。

也许是市场考量或功耗限制的原因,Intel决定先关闭其中2个核心,以及5MB的L3 cache,才是我们所看到的Core i7-3960X。而桌上型平台只能装1颗处理器,所以负责提供多处理器互连的QPI控制器,在Core i7-3960X内也被关闭不能使用。

这颗八核心晶片的完整体,会被用在入门级伺服器的Xeon DP(Dual-Processor),与高效能伺服器的Xeon MP(Multi-Processor)产品线当中。除了伺服器环境需要多执行绪,让八核心更有发挥空间以外,而多处理器之间必须靠着QPI介面互连沟通,这时晶片内部的QPI控制器功能才会被打开。

 (后面还有:PCI-E通道数再加码)

PCI-E通道数再加码

除了处理器之外,Sandy Bridge-E与Sandy Bridge平台之间还有什幺差异呢?主要是PCI-E通道变多了,如果你有多显卡运算的需求,PCI-E通道数增加,也意味着在多显卡并联运算的环境下,每一张显卡「分得」的PCI-E频宽会更高,进而提升绘图效能。

既然PCI-E通道数更多是旗舰级平台的卖点,那跟上一代X58旧平台相比,X79新平台有进步吗?答案是有的,在X79平台上北桥总共提供40条PCI-E通道,比X58平台的36条还要多。

在主流级的Sandy Bridge平台上,处理器内建的PCI-E控制器,只提供16条通道,当然比Sandy Bridge-E的40条少很多。若是同时安装2张显示卡,PCI-E频宽就会被分拆成x8加x8的组合,比1张显卡能够独享的x16频宽,整整少了一半。

另外X79平台的北桥PCI-E控制器,完全被整合在处理器内,不像X58平台是以1颗独立的IOH(I/O Hub)晶片,专门提供36条PCI-E通道的功能。但X58上的IOH晶片得透过QPI介面与处理器相连,因此会增加外部延迟。

Intel 高阶六核心 Core i7

四通道记忆体超强大

Sandy Bridge-E平台另一项独家卖点,是把以往伺服器使用的四通道记忆体技术,首度下放到桌上型平台。其中每个通道最多支援2条记忆体,与四通道相乘之下,每张主机板最多可插到8条记忆体,也是1个重要特色。在1条4GB记忆体价格不到600元的今天,就算主机板全部插满8条,最多也只需付出4,800元,还不到半张主机板的价格,就能立刻享受四通道加32GB超大容量的爽度。

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▲Core i7-3960X在四通道记忆体的环境下,效能全面成长,比双通道还更快,非常推荐这个特色。

四通道记忆体不只有爽度而已,根据笔者实测,四通道记忆体在各项测试的效能全部赢过双通道,平均下来快了6.35%。而且在影音转档与专业绘图渲染等高负荷程式中,效能增加幅度都稳定维持在7%~10%的高标。这代表四通道记忆体确实拥有效能立竿见影、全面提升的效果,值得立刻採用。相信对Sandy Bridge-E平台来说,4条4GB记忆体是基本盘,插满8条4GB记忆体刚刚好。

HT并非万能

HT(Hyper-Threading,超执行绪)是Intel处理器的招牌技术,它能让1个运算核心具备2个执行绪,在多执行绪环境下可以增加处理器的吞吐率和运算效能,这个技术也普遍被应用在中高阶产品中。Core i7-3960X身为最高阶产品,当然具备这项技术,让原有的6个实体核心倍增为12个执行绪。
虽然HT技术在理论上,能提升处理器内部运算单元的利用率,但从实测结果来看并不是万能的,某些程式在开启HT技术后反而效能下降。之前笔者在其他具备HT技术的处理器上也做过类似测试,发觉都是特定软体会产生效能下降的情况。这包括部分的游戏程式、TMPGEnc转档软体、以及WinRAR等等。

这代表影响HT效果的因素,软体也占了一大部分。因为各种程式的状况不一样,要是真的想了解某程式到底适不适合HT,建议自己实际测试过一次,得到的数据最準。

不过在大部分程式当中,HT技术对效能还是有正面帮助,特别是一些对多执行绪最佳化的程式,例如Windows Media Encoder转档软体、CINEBENCH绘图渲染软体等等,多半都可以带来20%以上的效能增益,提升幅度相当明显。

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▲开启HT技术并非百利无一害,在少数程式中效能会下降,但都多数程式都有帮助,最高成长幅度达到29%。

(后面还有:搭配显卡效能测试)

单卡感受不到优势

既然较多的PCI-E通道数,是SandyBridge-E等高阶平台的卖点,那是否代表游戏效能一定好呢?其实从理论上来讲,如果你只插1张显示卡,无论在Z68主流平台上,或X79顶级平台 上,都能利用到完整的PCI-E x16频宽,而且PCI-E控制器都直接内建于处理器当中,并没有太大的分别。

实测结果也是如此,如果只搭配1张显示卡,而且只是一般主流级的NVIDIA GeForce GTX 550 Ti,本次受测的7颗高阶处理器效能都可以餵饱它,各处理器之间的差异只在误差範围以内。可惜笔者手边没有2张一模一样的显示卡,没办法进行多卡运算的测试,Sandy Bridge-E平台的多卡效能就有待之后分解了。

效能实测:独立显卡绘图效能

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▲这些处理器都是顶级型号,当搭配一般中阶显卡时,如果扣除掉测试误差範围,它们的实际游戏效能几乎相同。

影音转档全胜

影音转档软体多半对多执行绪环境最佳化,甚至在x264 HD Benchmark当中,可以将12个执行绪全部吃满,多核心处理器在这边可以拥有不错的优势。而面对上代王者,同样是6核心12执行绪的Intel Core i7-990X,在时脉与核心数相等的前提下,Core i7-3960X靠着更先进的微架构,还是能够提供更强的效能。面对目前所有高阶桌上型处理器,Core i7-3960X也取得全胜。

虽然根据前面的测试,在处理器开启HT技术后,TMPGEnc转档软体的效能反而有负面影响,不过Intel Core i7-3960X的效能够高,就算开启HT会降低效能,还是在这个项目中大胜其他处理器。毕竟其他高阶处理器也有HT技术,效能也会受此影响,最终效能还是得看实体核心数量,以及核心效能的高低才能决定。

效能实测:影音转档

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▲除了TMPGEnc只支援到4执行绪以外,其他2个测试软体都能有效利用多执行绪环境,核心数越多效能越高,Core i7-3960X在这里大幅赢过其他产品。

(后面还有:绘图效能实测)

专业绘图也是强项

专业绘图渲染则是另一类吃重多执行绪的测试项目,而且CINEBENCH与Pov-Ray是最能完全反应多核心处理器效能的程式,因为就算执行绪多达12个,运行这2个测试软体时,CPU使用率还是能维持在100%,把处理器的负荷塞满,也把运算资源榨乾。

毫不意外的,不论是从理论推估或实际测试,Core i7-3960X都能取得全胜,而且是大幅取胜的结果,表现出应有的最高身价。另一点值得关注的是,因为在3dsMax 9的处理器渲染测试当中,有少数几项测试不能把12执行绪完全吃满。也让架构更先进、时脉更高的Core i7-2700K,在少2个实体核心的状况下,还是能够跟Core i7-980X扳平。

效能实测:专业绘图渲染

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▲专业绘图渲染也是多核心的表现舞台,再靠着最新架构与HT技术的加持,Core i7-3960X又获得巨幅领先,最多赢过Core i7-2700K达到40个百分点以上。

日常效能也是顶尖

在日常应用的4项测试项目中,WinRAR在12执行绪下的CPU使用率只有20%~25%,是个对多执行绪负荷最小,开启HT技术效能会下降,也吃重记忆体效能的测试程式。Core i7-3960X在这个项目,以极惊险的微幅差距险胜AMD FX-8150,总算保住全胜姿态。在关闭HT技术后,Core i7-3960X可以跑出5000KB/s以上的成绩,这时才算是大胜其他型号。
其他3项也是支援多执行绪的程式,Core i7-3960X在这3项测试当中也轻鬆过关。都以明显差距赢过上代王者Core i7-990X,也可以看出Core i7-3960X微架构改良后的威力。

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▲除了PCMark少数几项单执行绪的测试以外,这些测试软体也是以多执行绪为主,Core i7-3960X又以高姿态顺利取得全胜,符合顶级身价。

(后面还有:旗舰机的性价比)

旗舰平台的性价比

其实在顶级电脑零组件的市场当中,性价比是比较被忽视的一环。毕竟会购买顶级电脑零组件的消费者,本身就非常注重产品的效能,而且希望它越快越好。再加上高阶平台再向上提升的难度偏高,定价当然又会再往上跳一大阶。

如果以目前的市场价格来看,现在用标準且合理的配备,组装X79新平台搭配Core i7-3960X处理器的最顶级电脑,大约需要68,400元。要是改用X58平台搭配Core i7-990X处理器,组装预算可以小降至64,980元。
如果以整台电脑的角度来看,顶级新旧平台的价格差距大概是5%。值不值得多花这5%的预算组装X79平台?笔者想法是肯定的,除非X58平台主机板与顶级处理器大幅降价,对消费者而言才有吸引力,否则旗舰市场的主流,早晚会被X79平台取代。

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▲同样是Intel的最顶级组合,旧的X58平台稍微便宜一点,若以整台电脑的价格来看,X79新平台比X58新平台贵了5%,值不值得就看各人需求。

平台功耗降低

根据以往经验,越高阶电脑零组件的耗电量也会越大,高效能似乎摆脱不了高耗电的恶梦。不过Sandy Bridge平台靠着极佳的电力效率颠覆这个刻板印象。对系出同门的Sandy Bridge-E平台,当然会让人更期待。

Sandy Bridge在耗电方面的最大特色,就是平台在闲置时的功耗特别低,除了归功于处理器设计优良以外,高度整合性的晶片组让主机板元件减少也是功劳之一。根据测试,Sandy Bridge-E平台也承袭了这个优点,如果跟同样是顶级的X58平台相比,电脑闲置时系统耗电量整整降低27W。虽然比不上主流级的Sandy Bridge平台,但至少也赢过对手的AMD FX平台,表现已经很不错。

耗电量实测

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▲Corei7-3960X又延续着Sandy Bridge平台闲置功耗出色的传统,在电脑闲置时,整体耗电量比X58平台还低了27W,表现还不错。但Corei7-3960X是颗原生八核心,再精简成六核心的晶片,满载功耗自然比原生六核心的Core i7-990X还要高,也拖累电脑全机功耗。

处理器却更耗电

虽然平台功耗降低,不过我们发现处理器的功耗反而增加了,令人觉得有一点可惜。跟同样是32nm製程,也是六核心的Core i7-990X对决,Core i7-3960X的耗电量却往上再飙高。Core i7-3960X处理器的满载耗电量反而比Core i7-990X高出37W,完全抵销平台功耗较低的优势。以电脑整机耗电量来看,Core i7-3960X平台确实比Core i7-990X平台还多出5W,功耗没有明显改善。

再深入分析,Core i7-990X是颗原生六核心晶片,在相同製程的前提下,晶片的总功耗比原生八核心的Core i7-3960X还要低,这点并不令人意外。而且再加上Core i7-3960X多整合了PCI-E控制器、四通道记忆体控制器等等,在内部元件複杂化,功能多样化的情况下,处理器功耗难免会再上扬。除此之外,在主机板BIOS的预设电压部分,Core i7-980X只有1.18V,比Core i7-3960X的1.26V低一点,间接也造成功耗的差距。

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▲即使是顶级型号,Core i7-980X的预设电压也只有1.18V的低水準,功耗也控制在合理範围内。

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▲Core i7-3960X的预设电压就比较高了,加上晶片规模更大、整合功能更多,实际耗电量也比Core i7-980X还要高。

(后面还有:认清需求再买)

先认清需求再买

经过规格分析与效能实测之后,我们可以清楚了解目前主流级的Sandy Bridge平台,跟旗舰级的Sandy Bridge-E平台各有什幺差异。除了处理器效能一高一低之外,就只是PCI-E通道数更多,有利于多显卡运算,顶多再加上四通道记忆体、最多可插8支记忆体的特色,这些好处其实对非发烧玩家的一般人来说并不实用。

因此笔者认为主流级的Sandy Bridge平台具备更全面的优点,包括内建显示,平台耗电量较低等等,已经适合95%的电脑使用者。如果你有多显卡运算的需求,而且非得要利用PCI-E介面完整的x16频宽,确实是个捨Sandy Bridge而改买Sandy Bridge-E的理由。不过认真想一想,有多少人会用到多显卡运算,而且PCI-E介面一定要x16加x16的频宽才能满足需求。若不是那幺在意,Sandy Bridge平台照样也可达成双显卡运算。

在Sandy Bridge-E平台上,目前所能买到最便宜的处理器是Core i7-3930K,它已经是六核心产品,而且要价接近19,000元,硬是比Core i7-2700K四核心贵了8,000元左右。要是你因为处理器效能考虑直上Sandy Bridge-E平台,可以再想想自己常用的程式是否支援多执行绪,是不是一定要六核心才够用。否则考量目前Z68主机板只要5,000元,但是X79却接近万元,平台功耗也更高等因素,笔者认为对一般人并不划算。

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▲在某些完全支援多执行绪的软体中,Core i7-3960X六核心靠着多2颗核心的优势,对Core i7-2700K的领先幅度,甚至逼近50%的理论值,只要用对程式,就能完全解放Core i7-3960X的效能。

符合新一代王者身价

虽然X79晶片组并未内建SAS 6.0Gb/s与USB 3.0扩充功能,在规格上多少有一点缺憾。不过平心而论,之前电脑玩家想要SAS介面的动机,不外乎就是可以扩充各种又快又稳的企业级硬碟。但是目前高效能储存装置还是SSD的速度最快,你只需一般SATA介面就可以享受到比传统硬碟还快的效能,而且又省电。对一般使用者来说,现在购买SATA介面的SSD是最佳、也最直接的解决方案,SAS介面的重要性就没有这幺高了。

除此之外,厂商利用外加晶片的方式,让主机板支援USB 3.0扩充功能已经行之有年,至少两年多前H55、P55晶片组就有了。过了这幺久,不论是成本或稳定性早就不是问题,也顺利普及到多数主机板。虽然晶片组直接支援USB 3.0有它的好处,不过外加晶片的解决方案也非一无是处,消费者最终还是能享受到USB 3.0的功能。

对于这种顶级平台而言,很难论断它的性价比高不高。毕竟对一般人来说,组好整台电脑的价格就破60,000元,无论Core i7-3960X的效能有多快,都不是预算内的东西。但是对效能极限追求者来说,目前Sandy Bridge-E平台,以及Core i7-3960X处理器,都是独一无二的好东西。毕竟Core i7-3960X已经在测试中证明它的身价,是目前其他产品难以取代、史上最快的桌上型处理器。

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