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最速傳說!Intel Core i9-10900K 與 i5-10600K 測試報告 / 新十代 極致全核 極低延遲

背水一戰,第 10 代 Intel Core 桌上型處理器,讓主流電腦平台上至 10 核心 20 執行緒,有著最高 5.3GHz 的 Thermal Velocity Boost 願景,以及全線產品「超執行緒 H.T.」開放,無疑是希望在入門 i3、主流 i5、i7 與高階 i9 產品能夠全面迎擊 Ryzen 的攻勢;而這次新十代,是否能憑著極高時脈、極低延遲保住最速之名,這次 5 顆處理器捉對廝殺,究竟誰才能笑到最後呢!

第 10 代 Intel Core 桌上型處理器:上至 10 核、5GHz 起與全線超執行緒 On

這一代處理器對於玩家的重點大致可條列為 3:

  • 上至 10 核心 20 執行緒的 i9-10900 / K / KF / F 系列,以及最高 5.3 / 4.9GHz 的高時脈。
  • 全線 i3、i5、i7 至 i9 都具備「超執行緒(HT)」功能,i5 與 i3 效能對比上代有著明顯提升。
  • 處理器更新 LGA 1200 腳位,不支援既往主機板,需搭配 Intel 400 系列晶片組之主機板。

除此之外,針對超頻玩家增加「Per-core HT」開關功能,可針對處理器的特定核心關閉 HT,以及支持 PEG / DMI OC 功能;另一方面,這代處理器的裸晶高度下修,也就是透過較薄的晶片(Die)搭配較厚的 HIS(集成散熱器,或稱做處理器表面的金屬蓋),讓處理器有著更好的熱傳導(散熱)能力。


↑ 超頻功能增強。


↑ 為了更好散熱,降低裸晶厚度達到更好的熱傳導效率。

 

簡單來看 i9-10900 系列,為 10C20T 處理器,並有著一般含內顯、F 無內顯、K 超頻含內顯與 KF 超頻無內顯等版本,其中標為 K 系列的是 125W TDP 熱功耗設計,因此時脈預設 3.7GHz、All Core 4.8GHz,並具備 All Core 4.9GHz 與單核心最高 5.3GHz 的高時脈設定,至於非 K 則是 65W TDP,時脈也下修許多。

同樣的 i7-10700 系列則是 8C16T 處理器,一樣有一般含內顯、F、K 與 KF 等版本,K 系列同樣 125W TDP,時脈預設 3.8GHz、All Core 4.7GHz,同樣非 K 下修至 65W TDP 時脈也同樣降低。


↑ 第 10 代 Intel Core i9、i7 處理器規格。

 

主流、入門的 i5(6C12T)與 i3(4C8T)同樣的規則,不過這次 i3 不提供 K 系列處理器,而 I5-10600 除了含有 K、KF 超頻處理器外,還有 i5-10500、i5-10400 等不同時脈與價位可選;至於 i3 則有 i3-10320、i3-10300 與 i3-10100,同樣差異都在時脈與價格。


↑ 第 10 代 Intel Core i5、i3 處理器規格。

 

LGA 1200 腳位 Z490 專板 主流入門板將晚 7 天

首波搭載的 Z490 主機板,已經在 4/30 揭曉各家主流款式,而這代 Z490 主機板,整體規格上並無太大升級,主要是 CPU 腳位更新至 LGA 1200,不相容既往處理器,而 CPU 同樣維持 16 條 PCIe 3.0 x16 通道,並可分為單顯卡 x16、雙顯卡 x8/x8,或者是單顯卡 x8、雙 PCIe 3.0 x4 SSD,但最終這選擇權在於主機板商。

從 CPU 連至 PCH 的通道維持在 DMI 3.0 x4 不變,而 PCH 提供的擴充能力也差不多,24 條 PCIe 3.0 通道、6 個 SATA 連接埠,而這次 USB 原生 6 個 USB 3.2 Gen 2,但最終 USB 數量一樣是依據板子而定。


↑ Z490 晶片組規格。

 

另一方面 PCIe 4.0 Ready 這件事,之所以會在 10 代被不少板廠當作一個行銷重點,主要在於上述 Z490 對 I/O 的更新並無實質亮點,再加上 CPU 腳位更新至 LGA 1200 後,少說同腳位 2 世代的 Intel 規劃與已經先曝光的 Rocket Lake 資料,都已間接證實了這件事。

因此不少 Z490 主機板在設計之初,除了在 SA、IO 供電補齊未來所需,也針對第一根 PCIe x16 插槽與額外準備一個直通 CPU的 M.2 NVMe 插槽,藉此達到未來 PCIe 4.0 Ready 的美夢。

但是,未來也將會有 Z590 主機板,屆時有更完整的 I/O 升級與 PCH 通道提升,而這時 Z490 只剩下降價的優勢,就看各位玩家怎麼選擇囉!

 

預設 PL1 PL2 Turbo 功耗上限、時間限制需注意!

不過在開始測試前,先以主機板 Auto 預設下衡量基本效能,卻發現處理器雖可 Turbo 至全核 4.9GHz 運行,但約運行 1 分鐘左右就會自動降頻掉到 4.2GHz,但是這測試過程 CPU 溫度僅 80°C 左右,並無達到自動降頻的標準。

在散熱條件足夠的狀況下,僅只有主機板的預設功耗限制這問題,這功耗限制從 Z390 就已存在,只不過當時 i9-9900K 關閉限制與預設差異不大而沒被注意;這代 Intel 同樣「建議」主機板廠商,設定了「功率限定」參數,在 BIOS 當中可找到以下設定項目:

  • Current Long Duration Package Power Limit(PL1)
  • Current Package Power Limit Time Window(τ, Tau)
  • Current Short Duration Package Power Limit(PL2)


↑ ASUS 功耗限制。

 

Intel 建議參數為 PL1 125、PL2 250、Tau 56,以往 PL1 與 PL2 是限制 CPU 在短時間負載與長時間負載下最高的功耗上限,而 Tau 時間限制則是當 CPU 超過 PL1 功耗限制後,Turbo 機制會運行 56s 秒的時間,隨後即將時脈降至無 Turbo 狀態。

這限制對於 10 核心的 i9-10900K 有著明顯差異,預設下可達到全核 4.9GHz 運行,但時間一但超過就降至 4.2GHz 的時脈,可想而知整體功耗差異下也影響著效能。


↑ ASRock 功耗限制與 Dual Tau Boost 設定。

 

詢問主機板廠商後,得到的回覆是:「針對自家高階系列,都會將這限制關閉,確保能夠獲得最高的效能,而部分入門型號則會依據 Intel 建議值做為預設參數,但不論是 Z490 或之後的 H470、B460 等主機板,搭配 K 或非 K 處理器,都可自行調整這功耗限制功能。」。

換句話說,各位若選擇 10 核心處理器時,若確定 CPU 散熱與主機板 VRM 都有著足夠的散熱能力,以及至少 650W 以上的電供配置,則建議可至 BIOS 將功耗上限調高,才能解放完整的 10 核心預設 Turbo 效能。


↑ GIGABYTE Turbo Power 限制設定。

 

i9-10900K 與 i5-10600K 處理器效能、渲染測試

此次測試除了第 10 代 Intel Core i9-10900K 與 i5-10600K 外,也請到上一代 9 代 i9-9900K 來參戰,而對手選擇則是同樣 6 核心的 Ryzen 5 3600X,但由於對手並無 10 核心選項,但考量到價位接近的情況下則以 12 核心 Ryzen 9 3900X 來做為比較的處理器。


↑ Intel 提供市售版 i9-10900K 與 i5-10600K 做為首波測試處理器。

 

基本效能測試第 10 代 Intel Core 處理器使用 ROG MAXIMUS XII EXTREME 主機板進行測試,而 9 代 Core 處理器則是使用 ASRock Z390 Taichi 主機板,至於 Ryzen 則是使用 ROG Crosshair VIII Hero 主機板,除此之外搭配 COSAIR DDR4 8GB*2 3200 記憶體、SSD 960 PRO 系統碟與 NVIDIA RTX 2080 TI 顯示卡,散熱器則是 NZXT X62 280mm AIO。

Intel 平台測試時都將功率限定功能關閉,確保 CPU 可達到最完整的預設 Turbo 效能。


↑ 測試之處理器與平台資訊。

 

CPU-Z 檢視 Intel Core i9-10900K 與 i5-10600K 處理器資訊,代號 Comet Lake 的 14nm 製程處理器,這代 i9 有著 10 核心 20 執行緒、i5 則是 6 核心 12 執行緒,K 系列預設 125W TDP 熱功耗設定,搭配 ROG MAXIMUS XII EXTREME 主機板測試,BIOS 已更新至 0508,記憶體則是雙通道 DDR4-3200 8GB*2。


↑ CPU-Z Intel Core i9-10900K。


↑ CPU-Z Intel Core i5-10600K。

 

CPUmark99 簡單的測試處理器的單核心性能、RAM 與時脈,通常單核心的 IPC、時脈高即可獲得相當高的分數。

這效能毋庸置疑是 i9-10900K 奪得頭籌,相對的即便 i5-10600K 也可在這項目贏過 3900X 與 3600X;單核、高時脈、低延遲還是 Intel 強項。


↑ CPUmark99,分數越高越好。

 

CINEBENCH R15,由 MAXON 基於 Cinema 4D 所開發,可用來評估電腦處理器的 3D 渲染性能,這也是目前可快速評比 CPU 多核心運算性能的可靠測試軟體。

多核心效能以 12 核心的 3900X 奪冠,而 i9-10900K 則以 2658 cb 緊追在後,更比上一代 i9-9900K 快上 24%。

只不過,6 核心的對比 3600X 反而贏過 i5-10600K 約 8% 的性能;單核心方面則大家相當。


↑ CINEBENCH R15,分數越高越好。

 

CINEBENCH R20,新版本採用更複雜的測試場景,其所需的渲染運算效能是 R15 的 8 倍,對於記憶體的使用量也是以往的 4 倍,因此新版本的 R20 分數並無法與 R15 進行比較,但相對 R20 也更適合用來測試 8 核心以上的處理器。

R20 測試同樣的狀況,3900X 最高、i9-10900K 次之,也就是說面對多核心攻勢,Intel 架構上不比 AMD 這麼有彈性,但除了 CPU 渲染外的電腦使用、遊戲方面,則反而偏好 Intel 低延遲、高時脈的特性。


↑ CINEBENCH R20,分數越高越好。

 

Corona Benchmark 則是相當容易操作的測試工具,採用 Corona Renderer 1.3 渲染器進行測試,比較處理器的渲染速度與 Rays/s 的效能,評分為計時以秒為單位。

這測試反而 i9-10900K 縮短了 3900X 的差距,可見這時脈優勢下,對於不同軟體還是有著優勢存在,而這也可從同樣 6 核心的 i5-10600K 對比 3600X 證實,這項目反而是 Intel 處理器較快。


↑ Corona Benchmark,秒數越短越好。

 

V-Ray Benchmark 是由 Chaos Group 所開發,V-Ray 是基於物理法則所設計的光線渲染軟體,而此工具可針對 CPU 進行光線追蹤的渲染圖像的運算效能測試,CPU 評分以 ksamples 每秒計算數為單位。

這次測試結果則是回到 12 核穩贏 10 核的局面,而 6 核心效能則非常接近。


↑ V-Ray Benchmark,分數越高越好。

 

POV-Ray 則是另一套免費的光線追蹤 3D 渲染工具,藉由多核心 CPU 的運算能力,來計算光影與 3D 影像的渲染。

這測試的狀況與上述相同,面對 CPU 渲染還是核心多叫有優勢,i9-10900K 緊追在 3900X 之後,而 6 核心比較反而還是 3600X 優於 i5-10600K。


↑ POV-Ray,分數越高越好。

 

Blender 是跨平台、開放源碼的 3D 創作工具,支援著各種 3D 作業:Modeling、Rigging、Animation、Simulation、Rendering、Compositing 與 Motion Tracking 等。而測試,則以 Blender Benchmark 2.8.2 進行 Demo 專案的渲染工作測試。

測試運算時所花費的時間,以秒為單位時間越短越好,這測試結果也是一樣 12 核心快過 10 核心,而這段 6 核心的比較則是 i5-10600K 與 3900X 處於伯仲之間、有高有低。


↑ Blender,秒數越短越好。

 

i9-10900K 與 i5-10600K 影片輸出 H.264 / H.265 測試

對於入門處理器產品,除了基本文書工作、遊戲外,對於影片剪輯多少都會有著需求,這段則以 Adobe Premiere Pro 進行測試,這套也是較多工作室、Youtuber 等影像工作者所使用的基本影片剪輯軟體。

測試以公司拍攝的 1080p60 開箱影片、片長 10 分鐘,以及之前 NVIDIA 提供的一段 4K24 來源的 3 分鐘 MV,這 MV 加入較多的影像處理、特效與濾鏡,因此相對需要一些 GPU 運算效能;測試輸出轉檔時間,輸出成 H.264 與 HEVC 等格式。

實際輸出 1080p H.264 可見 i9-10900K 的效能靠著時脈提升不少,更是直接甩掉 12 核心的 3900X,但是當解析度上至 2160p 4K 時,由於運算量也跟著增加,因此還是回到 12 核贏過 10 核的局面。

至於 6 核心對決在輸出測試上兩者效能接近,但 3600X 還是快了幾秒;換句話說,在 1080p 解析度下 Intel 可憑著高時脈優勢獲勝,但在高解析度運算量增加後,就難以單憑時脈獲勝。


↑ Adobe Premiere Pro,秒數越短越好。

 

另一方面,使用 X264 / X265 FHD Benchmark 進行影音編碼測試。測試結果雷同,X.264 下 i9-10900K 有著較好性能贏過 3900X,而 i5-10600K 也與 3600X 相當。

但在 X.265 編碼下則是 3900X 快過 i9-10900K,而 i5-10600K 則與 3600X 平起平坐。


↑ X264 / X265 FHD Benchmark,效能越高越好。

 

另一個 AMD 的主戰場,照片轉檔則以 Lightroom Classic CC(8.2.1)版本測試,對 100 張 D750 拍攝的 RAW 檔進行自動白平衡、自動設定、鏡頭校正等步驟後,輸出 2048 長、300 DPI 的 jpg 影像並加註浮水印等操作。

這效能 3900X 與 3600X 逆天贏過 i9-10900K,反而 i9-9900K 還在快了點。測試時發現,Intel 處理器在 Lightroom 測試時,使用率上上下下呈現鋸齒狀,反觀 AMD 平穩 100% 使用率直到轉存完畢。

若各位是 LR 工作者,這下知道時間差異了吧!


↑ Adobe Lightroom,秒數越短越好。

 

i9-10900K 與 i5-10600K 電腦系統效能測試

記憶體測試則使用 AIDA64 進行,在同樣 DDR4 3200 8GB*2 記憶體配置下,4 個平台的記憶體讀寫效能差不多,而 3900X 測出稍高一些的速度,而讀取方面反而上代 i9-9900K 還比這兩顆 10 代強。

記憶體延遲方面,還是優化最好的 i9-9900K 最初色,而剛推出的 i9-10900K 與 i5-10600K 搭配 Z490 主機板,看來還存在這優化空間,即便如此 AMD 平台的記憶體延遲性則是它的硬傷。


↑ AIDA64 記憶體速度越快越好。


↑ AIDA64 記憶體延遲越低越好。

 

WinRAR 壓縮效能,則偏好 Intel 的高時脈與低延遲的效能,i9-10900K 強過 3900X,而 i5-10600K 則與 3600X 相當。


↑ WinRAR 壓縮效能,越快越好。

 

另一套 7-Zip 壓縮測試則可有效利用多核心的性能,因此 3900X 較高接著則是 i9-10900K,不過 3600X 在解壓縮上小贏 i5-10600K。


↑ 7-Zip 壓縮,越快越好。

 

電腦整體性能先以 PCMark 10 進行測試,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、渲染與可視化進行測。

從 PCMark 10 總分來看,這代 i9-10900K 與 i5-10600K 在時脈提升之下,紛紛贏過上代 i9-9900K,更別說比較的 3900X 與 3600X 了。

不過從細項來看,Productivity 反而是 i5-10600K 與 3600X 較強,換句話說若是文書、上網,這個 6C12T 就很夠打了;而 Digital Content Creation 反而是 i9-10900K 強於 3900X,意味著這測試項目還是偏好時脈高的處理器。


↑ PCMark 10,分數越高越好,

 

PCMark 10 Application 測試,則是以 Office Word、Excel、PowerPoint 與 Edge 等實際軟體進行電腦生產力效能測試。

結果來看也是 i9-10900K 強於 3900X,而且上代 i9-9900K 反而在這項目較弱;但理性來看,這 5 顆處理器對基本 Office 應用來說,其效能都是綽綽有餘,一般使用下難分難捨,但從測試工具來衡量來看,現階段還是 Intel 整體優勢強。


↑ PCMark 10 Application,分數越高越好。

 

SYSmark 2018 則是較多企業、OEM 與公家機關,在購買電腦時會參考的測試成績之一,但相對一般用戶相對少接觸這套測試軟體。SYSmark 2018 採用實際應用進行測試,分為 Productivity、Creativity 與 Responsiveness 三類。

使用的程式包含 Acrobat、FileZilla、Excel、PowerPoint、Word、Lightroom、Photoshop 與 PowerDirector 等,並以多程式開啟的狀態下進行視窗切換,來測試系統的反應速度,測試相對嚴謹但也需要花費更多的測試時間。

測試結果與 PCMark 相當,i9-10900K 效能優於 3900X,而 i5-10600K 也憑著時脈、低延遲效能高於 3600X。


↑ SYSmark 2018,分數越高越好。

 

i9-10900K 與 i5-10600K 遊戲性能測試

遊戲效能先以 3DMark 進行測試,這也是目前相當主流的遊戲繪圖性能測試工具,顯示卡使用 RTX 2080 Ti 來比較不同 CPU 對於遊戲繪圖性能的差異。

整體效能來看,在 DX11 的 Fire Strike 測試上 i9-10900K 與 i9-9900K 相當,但物理效能則是 i9-10900K 與 3900X 相當;而 i5-10600K 則稍微小贏 3600X 一些。

而在 DX12 的 Time Spy 測試上狀況差不多,i9-10900K 小贏 i9-9900K 並與 3900X 相當接近;而 i5-10600K 同樣小贏 3600X 一些。不過若是單純 CPU 效能,則是 i9-10900K 更佳出色。


↑ 3DMark,效能越高越好。

 

7 款遊戲效能測試,分別使用《火線獵殺:絕境》、《戰爭機器 5》、《古墓奇兵:暗影》、《全境封鎖 2》、《邊緣境地 3》、《碧血狂殺 2》與 《刺客教條:奧德賽》。前幾款效能並不會吃太多,而後 4 款 AAA 遊戲,相對在效能上則需要更多。

測試都以 1080p 解析度與遊戲最高預設設定進行 In Game Benchmark 測試。

《火線獵殺:絕境》、《戰爭機器 5》與《古墓奇兵:暗影》,這三款遊戲都是 Intel 效能較為出色,i9-10900K、i9-9900K 與 i5-10600K 平均效能相當並都贏過 3900X 與 3600X,差距約在平均 20 FPS 以內。

而《全境封鎖 2》與《邊緣境地 3》測試,5 顆處理器效能落差在平均 5 FPS 以內,因此這兩款遊戲可以說是 Intel 與 AMD 平手。

至於吃效能的《碧血狂殺 2》與 《刺客教條:奧德賽》,則是同樣由 Intel 平台效能最好,但平均 FPS 差異不大的狀況。


↑ 遊戲測試,FPS 越高越好。

 

i9-10900K 與 i5-10600K 溫度與功耗測試

壓力測試方面,測試都使用 NZXT X62 280mm AIO 水冷散熱器,在待機溫度下 Intel 平台相對溫度較低且省電。

AIDA64 壓力測試,相對貼近一般電腦使用狀況,這次 i9-10900K 在全核 4.9GHz 下,溫度還比 i9-9900K 要低,而且 i5-10600K 更比 3600X 低了更多。

而在更狠的 Prime95 v29 測試下,i9-10900K 同樣全核 4.9GHz 無 AVX Offset 設定下,壓在 87°C 的溫度,比起上代 i9-9900K 4.7GHz 的時脈還要好壓。

不過 AMD 採用 Precision Boost 2 的自動超頻機制,在壓力測試時自動降頻至 37-38x,因此溫度表現上更低。


↑ 溫度測試。

 

功耗方面,14nm 的硬傷 Intel 還是要一肩扛起,在解除功耗限制後,i9-10900K 全核 4.9GHz 電腦整機功耗最高測到 400W,而 i5-10600K 最高則高於 3600X 約 50W 左右。

總之,這代 Intel 處理器,不僅時脈提升、溫度更低,即便溫度守住了但功耗還是個 14nm 的硬傷。


↑ 功耗測試。

 

10 核 5.2GHz i9-10900K 與 5.1GHz 的 i5-10600K 手動超頻測試

手動超頻方面,這代全核 5GHz 可以說是家常便飯,這代超頻基準線應該是在全核 5.2GHz。手上這顆 i9-10900K 體質算是一般般,全核 5.2GHz 電壓要下 1.48V 才能通過 Intel XTU 6264 分以及 Cinebench R20 6620cb 測試,而測試時 CPU 溫度最高來到 89°C。

眼見這溫度還有點空間,但那怕上至 10 核心 5.3GHz 時即便電壓下到 1.5V 也無法穩定通過測試。

而 i5-10600K 相對體質在差一些,全核 5.1GHz 電壓 1.4V,可通過 Intel XTU 2730 分以及 Cinebench R20 3913cb 測試,而測試時 CPU 溫度最高來到 81°C;同樣想超至 5.2GHz,電壓節節上升也不見能穩定過測。

可見這代應該是 5.2GHz 起才能體質好壞的分水嶺;但由於 K 系列預設 All Core Turbo 相當高的情況下,一般玩家即便不用特別設定,也能獲得相當不錯的效能,若不在意功耗把 BIOS 當中的功耗限制關閉,即可獲得完整的多核心 Turbo 效能。


↑ i9-10900K All Core 5.2GHz OC。


↑ i5-10600K All Core 5.1GHz OC。

 

總結

一連串的測試之下,可見第 10 代 Intel Core 處理器,憑藉著高時脈、低延遲的特性保有著最速遊戲 CPU 的寶座,而這代除了時脈提升之外,溫度更比上代好壓制,i7、i9 搭配 240mm AIO 或以上之水冷散熱器,即可獲得相當不錯的全核心表現,更別說 i5 溫度表現更是出色。

精湛的 14nm 工藝讓時脈更高、溫度控制更出色,但難免的功耗硬傷勢必比對手在高一些,現階段也只能硬扛了;或者就把功耗限制打開(攤手)!

面對 AMD 的多核之爭,Intel 在同核心下保有著不錯的優勢,對於一般電腦使用、電競遊戲表現都更出色,倘若最後台灣售價能與對比的處理器相當,那這代 Intel 的優勢也會更大。

只不過在這代升級 CPU 腳位的用處實質不大,倘若這代腳位維持在 LGA 1151,讓 10 代 i5、i3 既可搭配 B460 也可選 B360 主板創造性價比,這反而才是玩家樂見,但這也只是筆者的拙見、木已成舟。

搭配 10 代處理器的首波上市的 Z490 主機板,屬於可超頻的板子,在加上 10 核的效能與諸多未來規劃之下,板子的價位勢必比上一代 Z390 高出許多,若不超頻的玩家建議可等 5/27 號解禁的 B460 與 H470 主板,屆時搭配上相對能保有更好的性價比。

Intel 新十代 Core 處理器,更高時脈、極低延遲,電競遊戲 i5 起,影音剪輯、修圖輸出與遊戲直播 i7、i9 效能更勝。

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