處理器評測頭條

決戰八核 Intel Core i9-9900K 處理器測試報告 效能無疑只問價格

時隔一年 Intel 火速推出第 9 代桌上型處理器,同樣的 14nm++ 製程與 Coffee Lake 架構,核心數更一舉推至「八核心」,主流桌上型的頂點;首波推出 Core i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K 三款超頻處理器。終於 Intel 以同核心正面對決 AMD 發起的多核之爭,在同核、高時脈的加持下,Intel 的勝出是可預期,但最終核心數、性能與價格的三角關係,誰才能獲得玩家的青睞呢!

 

+2 再 +2 核心 9 代處理器 八核心正面對決

還記得前年 10 月,Intel 旋即推出第 8 代 Coffee Lake 處理器,當時憑著 6 核心與 Ryzen 力扛,怎知 AMD 亦接著推出 2 代 Ryzen 批敵,讓 Intel 不得不認真點應戰。既然同價位下,AMD 以核心數為優勢取得更好的性能,那 Intel 這次就以同核心來比較(別問價格),讓主流桌上型平台,有著首款 Core i9 處理器。

算上這一代,Intel 已經在 14nm 製程經歷了 5 代處理器產品,從早夭的 5th Broadwell 現身,之後迅速換上 6th Skylake 接著 7th Kaby Lake,而後則是六核心的 8 代 Coffee Lake,接著則是八核心的 9 代 Coffee Lake R,同樣以經過歷代優化的 14nm++ 製程,讓玩家有著更好的性能、功耗與超頻表現。


↑ 第 9 代八核心處理器 Die Shot,左手邊藍色區域為 iGPU 區域,而中間的則是 8 核心(黃色),最右手邊則是 System Agent 與 Memory Interface。

 

Intel 第 9 代首推 3 款 K 系列的超頻處理器,有著 Core i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K。三款皆有著不同的核心數、多執行緒、快取與時脈的規格。

Core i9-9900K 有著 8 核心 16 執行緒與 16 MB 快取,以及最高 5.0 GHz 的 Turbo 時脈;而 Core i7-9700K 則是 8 核心 8 執行緒與 12 MB 快取,最高 4.9 GHz 的 Turbo 時脈;至於 i5-9600K 則有點像是 i5-8600K 的時脈更新版,一樣 6 核心 6 執行緒與 9 MB 快取,時脈則提升到 Turbo 4.6 Ghz。

簡單來說,具備 8 核心的僅只有 i9-9900K 與 i7-9700K 兩款處理器,而前者 i9-9900K 具備 Hyper-Threading 超執行緒,因此有 8C16T 的配置;至於後者 i7-9700K 則是不支持超執行緒,因此僅 8C8T 的配置。

因此本篇測試,除了 i9-9900K 之外亦透過 BIOS 關閉超執行緒的方式,模擬 i7-9700K 的性能。


↑ Intel 第 9 代 Core i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K 處理器規格表。


↑ 第 9 代處理器晶圓。

 

9 代專板 Z390 並相容既有 300 系列主板

這次第 9 代處理器,除了有全新 Z390 主板搭配之外,更相容了既有 300 系列主機板,這包含了既有 Z370、H370 與 B360 等板子,但因為是超頻處理器,換句話說既有僅 Z370 用戶可直接升級與超頻,若裝在非 Z 主機板則無法超頻。

Z390 晶片組其 I/O、SATA、PCIe 規格與 Z370 無異,最大不同在於 Z390 具備原生 6 組「USB 3.1 Gen 2」連接埠,以及整合「CNVi 2T2R 802.11ac Wi-Fi Wave 2」的控制功能,換句話說新款 Z390 主機板,若提供 Wi-Fi 功能,則是目前整合式具備 1733 Mbps 傳輸率的無線網卡。

簡單來說,第 9 代處理器除了核心數、快取與時脈不同,其餘功能與上一代相似;而主機板 Z390 主要規格也無差異。但是,各家主機板廠商,針對第 9 代處理器除了提升 VRM 供電相數,更採用 8+4 pin 或 8+8 pin 的供電配置,因此在超頻性能上 Z390 會有更好的表現。

另一方面,則是針對記憶體再優化,新的 Z390 板子可有著更高的記憶體超頻時脈。總而言之,若各位是既有 Z370 高階板子的用戶,可直接升級 9 代 i9-9900K 超頻沒太大問題,但若是非高階 Z370 則建議搭配 i7-9700K,或直上 Z390 更簡單。


↑ Intel Z390 晶片組。


↑ Intel Z390 價構圖。

 

Intel Core i9-9900K 尊榮多邊球體包裝

這波 Intel 似乎悟道「信仰」兩字,針對最高階的 Core i9-9900K 處理器,有著多邊透明球體的包裝,雖然特別但若與 Ryzen Threadripper 的包裝相比,還是有著進步空間;而球體內部,則是同樣有著紙盒包裝;只可惜,不像 Ryzen 7 2700X 自帶信仰風扇,9 代三顆 K 系列處理器,皆是無風扇包裝。


↑ i9、i7 與 i5 產品外盒。


↑ i9-9900K 尊榮多邊球體包裝。

 

媒體版本,Intel 提供了加大紙盒包裝的 Core i9-9900K,黑盒上印著 9th Gen Core i9 Unlocked 字樣。

內部則有 Performance Unleashed,以及 6 邊彩盒包裝著,掀開內部則是測試用的 Core i9-9900K 處理器。


↑ 媒體測試版 Core i9-9900K。


↑ 內包裝。


↑ Intel Core i9-9900K。

 

Intel Core i9-9900K 處理器同樣是 Confidential 的測試版本,散熱蓋上只印著 QQPP 3.60GHz,背部的接點與上一代如出一轍。

本次比較的 Ryzen 7 2700X、i7-8700K 與 i9-9900K 一字排開,可見 i9-9900K 的散熱蓋與 i7-8700K 有著差異。

而且這代 i9-9900K 的處理器基版厚度回歸,不像 i7-8700K 那麼的纖薄。


↑ Intel Core i9-9900K 測試處理器。


↑ 處理器背面金手指。


↑ 此次比較的處理器(左起) Ryzne 2700X、i7-8700K 與 i9-9900K。


↑ 左 i7-8700K 與右 i9-9900K 基板厚度比較。

 

9 代 3 顆全上釺焊散熱界面材料(STIM)

這一代上至 8 核心 5.0 GHz 的雙核超頻時脈,為了讓玩家獲得更好的性能,第 9 代的三顆 K 系列處理器:i9-9900K、i7-9700K 與 i5-9600K,皆換上「釺焊散熱界面材料(STIM)」,藉此讓 CPU 在全核心超頻下,可有更好的溫度抑制獲得更高的多核效能。

簡單來說,由於裸晶片相當脆落,為了讓散熱器施加壓力,因此在裸晶上蓋上金屬散熱蓋(IHS);而 HIS 與裸晶間的介質,Intel 以往都是採用散熱膏,但相對的 CPU熱就更難傳遞出去,因此這代採用釺焊散熱界面材料,讓裸晶與 IHS 之間有更好的熱傳導的能力。


↑ 釺焊散熱界面材料(STIM)。

 

Intel Core i9-9900K 效能測試 / 多核大戰 八核對決

此次測試規劃,有著主角「Intel Core i9-9900K」以及勁敵 AMD Ryzen 7 2700X,頂尖八核對決的戲碼,接著是將 i9-9900K 關閉超執行緒模擬 i7-9700K 的測試,在來就是上代 i7-8700K 的比較。

但即便 i9-9900K 關閉執行緒成為 8C8T 的處理器,但其內部的 L3 快取、Turbo 時脈,都還是比 i7-9700K 高一些,因此測試出來的 i9-9900K 8C8T 分數,會高於實際的 i7-9700K 性能,這點還請各位注意。

測試平台如下表所示,CPU 通過主機板開啟 X.M.P. 與性能提升,散熱器則使用 Cooler Master Masterliquid Pro 280,記憶體啟動 X.M.P. DDR4 3200MHz,搭配 NVIDIA RTX 2080 Ti 顯示卡進行測試。


↑ 測試處理器規格、價格比較。

 

CPU-Z 可檢視 Intel Core i9-9900K 完整資訊,處理器代號 Coffee Lake,為 14nm 製程的處理器,有著 8 核心 16 執行緒,時脈則是自動 Turbo 最高 5.0 GHz;主機板使用 ASUS ROG MAXIMUS XI HERO,Z390 晶片組;記憶體為雙通道 DDR4 3200MHz。


↑ CPU-Z。

 

CPUmark99 測試,單看處理器的單核心執行能力,單核心的 IPC、時脈高即可獲得相當高分。新一代 i9-9900K 憑著單核 5.0 GHz 的 Turbo 能力,在這項目拿下 888 分,比起 R7 2700X 相差有點懸殊。


↑ CPUmark99,分數越高越好。

 

wPrime 則用來衡量處理器多線程運算能力,透過計算平方根的方式來測量處理器性能,測試分為 32M 與 1024M 運算難度,就看誰的多核心運算能力較強,即可用最短的時間完成計算。

i9-9900K 以同 8 核心更高的時脈,於 1024MB 計算只花費 84 秒完成,相比 R7 2700X 僅 94 秒的成績,可見同核心之下 Intel 高時脈、大核設計的強悍之處。


↑ wPrime 秒數越低越好。

 

CINEBENCH R15 由 MAXON 基於 Cinema 4D 所開發,可用來評估電腦處理器的 3D 繪圖性能。也是目前用來評比 CPU 運算性能常見的測試軟體。

i9-9900K 奪下 CPU 2032 cb 高分,贏過 R7 2700X 的 1841 分,性能領先達 10% 之多;若與上代 i7-8700K 相比,性能則提升了 32%。

有趣的是 i9-9900K(8C8T)模擬 i7-9700K 的分數 1536 cb,比起上代 6C12T 性能提升約在 10% 以內。


↑ CINEBENCH R15,分數越高越好。

 

Corona Benchmark 則是相當容易操作的測試工具,主要是透過 CPU 運算光線追蹤的渲染圖像,評分為計時以秒為單位。

此測試 i9-9900K 以 96 秒完成計算,比起 R7 2700X 的 119 秒快上不少;但 i9-9900K(8C8T)模擬 i7-9700K 卻與 i7-8700K 不相上下。


↑ Corona Benchmark,秒數越低越好。

 

V-Ray Benchmark 可測試電腦的 CPU 對光線追蹤的渲染圖像的運算速度,評分為計時以秒為單位。

這測試結果與 Corona Benchmark 相似,i9-9900K 僅需  63 秒就完成工作,而 R7 2700X 則需要 72 秒的時間;但是 i9-9900K(8C8T)則比 i7-8700K 快了 10 秒。


↑ V-Ray Benchmark,秒數越低越好。

 

POV-Ray 是一套免費的光線追蹤 3D 渲染工具,藉由多核心 CPU 的算力,來計算光影與 3D 影像的渲染。

i9-9900K 有著 4246 PPS 的計算速度,比起 R7 2700X 的 3775 PPS 快上不少,但特別的是 i9-9900K(8C8T)則與 R7 2700X 性能相近。


↑ POV-Ray,性能越高越好。

 

Blender 是一款開源、免費的 3D 創作工具,支持完整的 3D 建模、動畫、模擬、渲染等工作。本次測試,以 AMD Ryzen Blender 專案來進行測試。

i9-9900K 渲染影像僅需 18.5 秒,而 R7 2700X 則需要 21 秒的時間,而 i9-9900K(8C8T)則需要 23 秒。


↑ Blender,時間越短越好。

 

AIDA64 記憶體與快取測試,此次測試都使用 G.SKILL FLARE X DDR4 8GB*4-3200 記憶體。Intel 平台在記憶體表現上還是相當好,雖說 R7 2700X 亦有不少進步,但就記憶體延遲性能上還是不及 Intel。


↑ AIDA64 記憶體測試。

 

WinRAR 壓縮測試,對於多核心要求不高,反而偏好時脈高與記憶體性能好的平台,這項目 i9-9900K 遙遙領先,而 i9-9900K(8C8T)則與 i7-8700K 性能相當。


↑ WinRAR,速度越快越好。

 

7-Zip 壓縮測試與之相對,就可用到多核心的性能,i9-9900K 在壓縮與解壓縮性能上,都贏過 R7 2700X。


↑ 7-Zip,越高越好。

 

影音轉檔方面,測試使用 X264 / X265 FHD Benchmark 進行,在 X264 編碼下,i9-9900K 有著 60.9 fps 的性能,更何況 i9-9900K(8C8T)也有著 55.3 fps,皆贏過 R7 2700X / 53.9 fps。

至於 X265 編碼,Intel 具備硬體指令加速,i9-9900K / 42.3 fps、i9-9900K(8C8T)/ 37.1 fps 亦強過 R7 2700X / 28.9 fps。


↑ X264 / X265 FHD Benchmark,性能越高越好。

 

針對測試平台對高效能 I/O 裝置的傳輸率表現,測試的是系統碟的 Samsung SSD 960 PRO NVMe M.2 500GB。從測試結果可見,Intel 本身在 I/O 表現上還是較為出色,但實際 4K 隨機測試下兩著並無太大的落差。


↑ CrystalDiskMark,性能越高越好。

 

電腦整體性能測試,則以 PCMark 10 來進行,可分別針對 Essentials 基本電腦工作,如 App 啟動速度、視訊會議、網頁瀏覽性能進行評分,而 Productivity 生產力測試,則以試算表與文書工作為測試項目,至於 Digital Content Creation 影像內容創作上,則是以相片 / 影片編輯和渲染與可視化進行測,最後 Gaming 測試則是分別計算電腦物理運算與繪圖分數。

從總分 Extended 來看,i9-9900K 有著 9,394 分,而 i9-9900K(8C8T)則有著 9,435 分的成績,可見 PCMark 10 測試無法用盡 8C16T 的性能;相較之下時脈高的 i9-9900K,在這測試下相對吃香。


↑ PCMark 10,分數越高越好。

 

3DMark 則是目前相當主流的遊戲繪圖性能測試工具,在使用相同的 RTX 2080 Ti GPU 下,測試不同 CPU 對於遊戲繪圖性能的差異。

主流 AAA 等級 DX11 的 Fire Strike 測試下,i9-9900K 總分獲得 27,135 分,而 i9-9900K(8C8T)亦有著 26,394 分的成績。

但若是 DX12 的 Time Spy 測試下,i9-9900K 同樣領先但 R7 2700X 的成績差異就沒這麼多。


↑ 3DMark,分數越高越好。

 

遊戲神 U!i9-9900K 對決 R7 2700X 與 i7-8700K

遊戲神 U 這次無疑由 i9-9900K 奪下,但其與 R7 2700X 的性能差異約在 10-15% 之間,就看遊戲對於 CPU 的使用需求。

遊戲測試,分別使用《絕地求生 PUBG》、《刺客教條:奧德賽》、《魔物獵人:世界》與《古墓奇兵:暗影》等四款遊戲來測試,遊戲都設定在 1080p 解析度、特效全開進行測試。

《古墓奇兵:暗影》遊戲 i9-9900K 平均 138 fps,性能與 i9-9900K(8C8T)與 i7-8700K 相當,至於 R7 2700X 則是平均 119 fps,性能差異約 15% 左右。

《絕地求生 PUBG》類似的狀況,i9-9900K 平均 215 fps、i9-9900K(8C8T)平均 211 fps、i7-8700K 平均 213 fps,比起 R7 2700X 平均 194 fps,性能差異在 10% 左右。

《刺客教條:奧德賽》則是 i9-9900K 平均 88 fps,反而 i9-9900K(8C8T)平均 98 fps 更高,而 R7 2700X 平均 79 fps,性能差異約在 10% 左右。

《魔物獵人:世界》則是 i9-9900K 平均 124 fps、i9-9900K(8C8T)平均 125 fps、i7-8700K 平均 122 fps,這款遊戲 i9-9900K 領先 2700X 約 11%。


↑ 遊戲測試,分數越高越好。

簡單來說,新一代 i9-9900K、i7-9700K 以及上代 i7-8700K,這三款在遊戲性能上旗鼓相當,若只用來玩遊戲這三款都行。若跟 Ryzen 7 2700X 相比,遊戲性能大約提升 10-15%。

 

實況一機擔當 一機「遊戲 + 錄影」測試

這幾年電腦核心數量的快速提升,普遍 AAA 遊戲亦無法讓 CPU 使用率達到 80% 以上,因此時脈高的平台往往能在遊戲測試上獲得較好的成績。而電競之下「遊戲實況主」,也從以往雙機一遊戲、一直播的設備,轉成一台電腦同時遊戲 + 直播的使用體驗。

這也是受 CPU 核心數提升所帶來的便利,本次測試則以《刺客教條:奧德賽》遊戲來進行 OBS 錄製,遊戲設定一樣是 1920×1080、畫面品質極高、幀率無上限、垂直同步關閉。

OBS 設定為擷取 1920×1080@60fps 解析度,使用 CPU x264 編碼、CPU 使用率:veryfast、位元率:25000。

若單純運行遊戲 CPU 佔用差不多在 60% 左右,遊戲 FPS 平均 88 幀;而在遊戲同時 OBS 錄製下,CPU 使用率大約在 90-100% 左右,但 16 個執行緒並未都達到 100% 使用率,而遊戲的 fps 則在 60-100 幀之間變動。


↑ Intel Core i9-9900K《Assassin’s Creed Odyssey》OBS 錄製測試。


↑ 錄製的影片回放時,輸入 1920×1080、60fps、變動 25000kbps。


↑ OBS 設定。


↑ OBS 設定。

 

處理器燒機溫度功耗測試

此次都以 Cooler Master MASTERLIQUID PRO 280 一體式水冷散熱器進行測試,並於 VRM 處放置 12cm 風扇幫助散熱。

待機溫度下,測試的 3 款處理器溫度都在 30-32°C 之間;而 AIDA64 的燒機測試,i9-9900K 最高溫僅 73°C,而 i9-9900K 8C8T 更只有 64°C 的溫度,比起上代 i7-8700K 要降溫不少。

而在 Prime95 的燒機測試下,i9-9900K 溫度來到 78°C 與 R7 2700X 溫度相同,這測試下 i7-8700K 溫度就飆到 81°C 了;模擬遊戲的 Fire Strike Stress Test 測試,i9-9900K 溫度維持在 47°C 之間。

可見這代處理器換上釺焊散熱界面材料(STIM),的確對於 CPU 散熱有著相當大的幫助,在核心來到 8 核之際,溫度可比上代 6 核還要低。


↑ 溫度測試,越低越好。

 

功耗方面測試(以整台電腦功耗量測),Intel 待機時相對僅 55W 功耗,相較 R7 2700X 就維持在 89W 左右;AIDA64 燒機測試下,i9-9900K 整平台功耗 215W,比起 R7 2700X 的 237W 在低一些;而 Prime95 的壓力測試,i9-9900K 與 R7 2700X 功耗相當 253-256W。

遊戲方面,由於這次搭配 RTX 2080 Ti,因此遊戲測試時功耗較高,但 R7 2700X 功耗最高來到 421W,而 i9-9900K 則在 383W 左右。


↑ 功耗測試。

 

Intel Core i9-9900K All Core 5.0 GHz 沒煩惱!5GHz 以上?各憑本事

這代 i9-9900K 在同架構下,以 14nm++ 優化製程並換上釺焊散熱界面材料(STIM),讓處理器在溫度表現上更出色,因此這代全核 5.0 GHz 超頻更不在話下,僅需調整倍頻 50、Auto 電壓,即可輕鬆達成。

超頻設定:倍頻 50、XMP II、DDR4-3600,在預設 Auto 電壓下測試。運行 Cinebench R15 測試,CPU 溫度最高來到 92°C,而 CPU 分數提升到 2166 cb,單核心亦有著 219 cb。若使用 AIDA64 來進行壓力測試,CPU 溫度最高會來到 99°C,而且會有自動降頻的狀況。


↑ All Core 5GHz Cinebench R15 CPU 2166 cb。


↑ All Core 5GHz AIDA64 壓力測試。

 

因此建議玩家超頻時,將 AVX Offset 至少設為 2,讓運行高負載程式時,可自動降低全核時脈,達到超頻又穩定的目的;又或者設定為 3 核 Turbo 5.0 GHz、3 核以上 Turbo 4.8 GHz 的方式,讓處理器獲得更好的性能,以及相對穩定的電腦使用體驗。

若想挑戰 5.1 GHz、5.2 GHz 超頻就要看各位處理器的體質了,筆者手上這顆全核 5.1 GHz、1.35V 可開機,但跑不過 Cinebench R15 測試,系統也相對的較不穩定,因此 5GHz+ 以上就各憑運氣與本事了。

以下提供 i9-9900K 全核超頻 5GHz、AVX Offset 2 設定下,超頻性能與 Auto Turbo 的總表,實際全核 5GHz 的性能與 Auto(2 核 5GHz、全核 4.8GHz)相比,性能並無大幅度的提升,換句話說這代預設 Auto 時脈下亦有相當好的性能。


↑ 超頻比較表。

 

總結

由此可證,當時第 8 代 i7-8700K 時 Intel 還未認真,這次 9 代 i9-9900K 一舉反攻,Intel 不是擠不出來只是要不要用力擠而已!

性能方面,這代 i9-9900K 毋庸置疑,榮登桌上型 8 核心最強之寶座。Intel 以一大核設計的 8 核心,比起 AMD 的小核戰術,在單核性能、DRAM、I/O 上有著優勢;另一方面,幾經優化的 14nm++ 製程,更讓處理器有著相對高的時脈,打的 R7 2700X 毫無還手之力。

遊戲面,i9-9900K 領先 R7 2700X 約 10-15%,普遍遊戲用不滿多核心,還是偏愛單核強、時脈高的處理器。做為遊戲直播機,這代 8 核相較上代 6 核更能帶給玩家,遊戲、直播皆順暢的使用體驗。

另一方面「影音轉檔」 i9-9900K 在 X264 編碼性能領先約 12%,但若是 X265 影音編碼具有硬體指令加成則有著 46% 的性能領先,因此若各位常剪輯 X265 的影片,那 i9-9900K 有著相對的優勢。


↑ 這次是 8C 對 8C 的正面對決。

 

但是!這場 8 核戰役毫無疑問是 i9-9900K 勝出,但若以市場定位、價格來看,i9-9900K 並非與 R7 2700X 是同定位的產品。R7 2700X 上市之際定價 $329 鎂,而 i9-9900K 定價則是 $488 鎂。

換句話說 i9-9900K於性能上領先了 R7 2700X 約 10%(比較 Cinebench R15 成績),但價格卻足足提升了 48%。Intel 贏回了面子,但在性價比之上 AMD 還是有著相當大的優勢。

Intel 一路從 4 核、6 核之後到了 8 核心,終於在同核心較勁下扳回一成,但相對的也反應在處理器價位上;AMD 的「同價位,比你更多核心、更便宜」策略還是相當成功,就看未來如何提升處理器時脈,再跟 Intel 同核較勁。


↑ 你今天跳傘了嗎?喔!不是跳崖了嗎?

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