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Kaby Lake架构Core i7 7700K全面测试
  • 2017/1/10 9:50:42
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:
【电脑报在线】按照Intel的处理器路线图,在2017年里普及Kaby Lake架构其实是一个按照Tick-Tock规则例行升级的步骤。实际上,在移动平台上,Kaby Lake的笔记本已经陆续发售,而桌面版的布局虽然要晚一点


按照Intel的处理器路线图,在2017年里普及Kaby Lake架构其实是一个按照Tick-Tock规则例行升级的步骤。实际上,在移动平台上,Kaby Lake的笔记本已经陆续发售,而桌面版的布局虽然要晚一点,但并不会因此对消费者造成什么困扰,毕竟Kaby Lake处理器还可以兼容目前部分100系主板,而200系主板也可以兼容上一代的Skylake处理器,升级过渡方面并不会有什么问题。当然,由此也引发了一部分玩家的不满,他们认为Intel处理器升级幅度太小,用“挤牙膏”来对此进行形容。那么,到底新一代的Kaby LakeZ270平台表现如何?

Intel已于15日在CES 2017上正式发布了Kaby Lake新平台,而且我们也早就收到了采用Kaby Lake-S架构的桌面版Core i7 7700KZ270主板的正式版,大家正好可以和我们一起来看个究竟。

 

Kaby Lake架构到底升级了些什么?

采用Kaby Lake架构的酷睿处理器已经是第七代产品,和上一代的Skylake相比,Kaby Lake的制程工艺并没有改变,还是14nm,架构方面也只是在Skylake上进行了一些优化改进。那么,它到底优化了些什么,让它够得上换代的名头呢?

首先,在工艺方面,Kaby Lake虽然也是采用的14nm技术,但相对上一代的工艺来讲,新工艺采用了更高的鳍片和更宽的栅极间距。更高的鳍片意味着可以使用更小的驱动电流,同时也就减少了漏电流(表现出来就是处理器的工作温度会降低),更宽的栅极间距虽然降低了晶体管密度,但也降低了生产难度,同时散热效果也会更好。总的来说,优化后的14nm制程工艺能让Kaby Lake的工作频率更容易提升,而同频状态下,功耗与发热也相对Skylake更有优势。此外,Kaby Lake还加入了对第二代Speed Shift技术(你可以把它理解为响应速度更快的Speedstep技术)的支持,对于处理器频率的动态调节响应更加迅速,节能效果更明显。在处理器性能提升越来越困难的情况下,Intel主打提升能效的做法也不失为另一条明路,而和第一代酷睿处理器相比,Kaby Lake的能效比提升幅度已经达到了10倍。

其次,在内置的GPU方面,Kaby Lake虽然和Skylake一样采用了Gen9核芯显卡,但Kaby LakeGPU大幅改进了媒体引擎,增强了对4K超高分辨率的支持,支持HDCP 2.2HEVC 10 bitVP9的硬解码功能。换句话说,使用新核芯显卡播放4K视频会更加省电,这对于桌面平台来说影响不大,但对于移动平台的确是个很实在的改进。

再次,Kaby Lake平台增加了对Optane存储技术的支持(需搭配200系主板),这项技术基于3D Xpoint非易失性存储器介质,融合了新一代的系统内存控制器、接口硬件和软件IP。说简单点,采用3D Xpoint技术的存储设备,会比目前采用NAND技术的固态硬盘快1000倍——当然,按照惯例,这样的存储设备一开始也会是天价。

那么接下来,我们就来看看实际的Core i7 7700K到底有些什么值得关注的地方。

 

小知识:Speed Shift技术是什么?

我们知道,Intel的Speed Step技术可以动态调节处理器的工作频率、电压,这样可以在处理器负载较低的时候降低系统功耗和处理器工作温度,在处理器负载较高的时候全速运转,提供全部的性能。但是,这项技术需要经由操作系统控制,因此响应速度最快也需要30毫秒,节能效果算不上完美。因此,Intel在Skylake上就引入了第一代Speed Shift技术,它可以让处理器直接与电源控制模块沟通,也将所有的电源状态都开放给了操作系统,因此可以实现最快1毫秒的响应时间。目前,在Kaby Lake上采用了第二代Speed Shift技术,响应速度进一步提升,节能效果也得到了提高。

 

Kaby Lake领军者,细看Core i7 7700K

 

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

代号

Kaby Lake

Skylake

制程

14nm

14nm

默认频率

4.2GHz

4.0GHz

Boost频率

4.5GHz

4.2GHz

总线频率

100MHz

100MHz

倍频

845

842

二级缓存

256KB×4

256KB×4

三级缓存

8MB

8MB

 

我们手中这款Core i7 7700K已经是正式版,CPU-Z已经可以正常识别,没有ES的字样。从规格来看,Core i7 7700KCore i7 6700K最显眼的差别就在频率上,Core i7 7700K的默认频率达到了4.2GHzBoost频率达到4.5GHz,相对Core i7 6700K默认频率4GHzBoost频率4.2GHz来说优势还是很明显的。除此外,两者在缓存方面的规格没什么不同,核心数量也是4核心8线程的配置,而且由于是带K后缀的型号,两者都没有锁倍频率,主打就是玩超频。

当然,从外观上也能找到一些值得关注的点,比如Core i7 7700K的金属顶盖显得更厚(有LGA2011处理器顶盖的设计风格,只不过没那么宽大罢了),上下各有一部分凸起(这样让它很容易从外观上就与Skylake处理器区隔开来),这样的小改动也应该是为了提供更好的散热效果,让散热器底部与处理器顶盖更好地接触。

实际上,虽然Core i7 7700K是桌面版Kaby Lake的领军级产品,但我们认为更吸引大众消费者的是采用Kaby Lake架构的主流处理器,也就是第七代Core i5及以下的产品。因此,我们会更关注这款Kaby Lake旗舰处理器的能效比表现,由此也可以对即将大面积上市的主流Kaby Lake处理器实际表现进行预测。


延伸阅读:Intel当年那些大跨步的升级

从最早的8088到现在的Kaby LakeIntel的处理器已经经历了N多的升级换代,其中当然有一些十分具有代表性的升级,现在谈论起来也是很有意思的故事。

 

P3P4Intel启动频率大杀器

 

2000年,Intel发布了Netburst架构的第一代P4,一下就将处理器频率从1GHz大关猛地提升了到了1.4GHz以上,让业界哗然。之所以Intel突然就跨这么一大步,也是因为AMD同一时期的Athlon的刺激。不过,Netburst超长流水线架构这条路并不好走,虽然后来有Northwood的改进,但到了Prescott,这个架构的弊端就被完全暴露出来了,高频下极高的功耗和发热让用户诟病。这一时代,给了AMD崛起的机会,让两家的产品在消费者口中可以相提并论。

 

第一代双核心,奔腾D仓促抢跑

 

P4架构也被沿用到了Intel2005年发布的第一代消费级双核心处理器奔腾D上。这一次,Intel又要在双核心大战中抢在AMD前面。在奔腾D之后,AMD也于同年5月发布了Athlon64 X2双核心处理器。但是,奔腾D采用的是两个独立的P4核心,同时也继承了P4架构的优劣之处,高发热、低效率让它相对同期的AMD双核心处理器并没有太多的优势。这一次,Intel似乎确实有点过于急躁了。

 

酷睿打了翻身仗,霸主之位从此坐定

 

    P4架构到底成功还是失败,我们这里就不要再纠结,至少Intel在这上面积累了不少的经验。当然,最后65nm奔腾D 900系列和奔腾4 631还是回光返照了一把,不但在一定程度上降低了功耗和发热,还将频率提升到了超高的程度。在此之后,Netburst开发团队被解散,新上马的Conroe架构,引领Intel走向了真正的霸主之路,当时采用此架构的Core 2 Duo系列立马就向世人展示了什么叫架构的威力。从此之后,酷睿系列一路高歌,从双核到四核再到十核,坐稳了X86处理器霸主之位,当年那些大跨步的冒险型升级,恐怕也很难再看到了。

  

200系主板,又有什么新花样?

 

Z270

Z170

H270

H170

定位

消费级

消费级/办公级

支持处理器

Kaby Lake-S/Skylake-S

CPU PCI-E设置

1×16/2×8/1×8+2×4

1×16

内存插槽

4

超频

支持

不支持

Intel SmartSound Technology

支持

Intel Optane Technology

支持

不支持

支持

不支持

Intel Rapid Storage Technology

15

14

15

14

Intel Smart Response Technology

支持

复合I/O端口

支持

极速I/O通道

30

26

30

22

USB接口数量(USB 3.0

1410

148

SATA 6Gbps接口

6

PCI-E 3.0通道

24

20

16

 

    这次和Kaby Lake配套的,自然就是200系的新主板。不过,这一次比较特殊,200系的主板与100系采用了同样的LGA1151接口,当然也兼容目前市面上的Skylake处理器,而100系主板在升级BIOS后也可以支持新的Kaby Lake处理器。因此,在升级过渡方面会比较平顺,用户的选择也相对自由。

    200系主板到底有些什么新东西吸引我们升级呢?第一波上市的是Z270H270,我们就先来看看它们和Z170H170有何不同。

    由于200系和100系支持的处理器目前是一样的,所以在处理器的PCI-E通道设置方面,Z270Z170H270H170其实也是一样的。不过,由于Z270H270的极速I/O通道数量提升到了30Z170H170分别是2622),所以它们PCH提供的PCI-E 3.0通道数量也得到了提升。Z270PCH自身可以提供24PCI-E 3.0通道,相比Z170增加了4条,而H270也比H170增加了4条,达到了20条,与Z170持平。增加的PCI-E通道主要也是为将来更多的高速存储设备准备的。

    另外,Z270H270相对100系主板最大的区别之一就是增加了对Intel Optane Technology的支持,前面也介绍过,这项技术基于3D Xpoint非易失性存储器介质,可以提供最大1000倍于目前固态硬盘存储设备的传输性能。不过,支持Intel Optane Technology的存储设备今年晚些时候才会上市,目前的Z270H270只是预先留好了升级空间而已。

    总的来说,Z270H270没有特别大的改变,更多的复合型极速I/O通道主要是为了支持更多的高速存储设备,而SATA 6Gbps明显也不再是存储接口的重点,所以200系并没有增加SATA 6Gbps接口的数量。至于Optane存储设备,离普及还比较远,普通消费者暂时不用考虑。当然,没有更换处理器接口这一点,对于过渡来说还是很有利的,消费者升级的时候也不用太纠结。

 

Kaby Lake强在高频和能效比

测试平台

处理器:Core i7 7700K

        Core i7 6700K

内存:金士顿HyperX DDR4 2600 8GB×2

主板:华硕ROG MAXIMUS IX FORMULA

显卡:华硕ROG Strix GTX1060 O6G GAMING

硬盘:金士顿HypeX Fury 240GB

电源:航嘉MVP K650

操作系统:Windows 10 64bit 专业版

 

    本次测试,包含了针对处理器基础性能的项目,也包括了实际的游戏测试部分。另外,由于Core i7 7700K的频率比Core i7 6700K高,所以除了正常测试之外,我们也会强制将两块处理器都固定在4GHz频率下(关闭所有节能选项和智能频率调节选项),考查它们的性能和功耗,看看新的Kaby Lake架构在能效方面的提升程度。

 

Cinebench R15

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

多核性能

967

907

    由于Core i7 7700K的频率明显高于Core i7 6700K,所以在Cinebench R15中的得分更高是意料中的事。在实际的测试中,我们发现Core i7 7700K8个逻辑处理器都被满负荷占用时的频率达到了4.5GHz,已经是全速运行,整体得分相对Core i7 6700K来说也有7%左右的优势,而两者的频率差距也是7%,可以说这性能差距就是来自频率差异。

 

国际象棋

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

每秒千步

17871

16791

 

    国际象棋也是一款经典的多线程性能测试软件,Core i7 7700K的得分相对Core i7 6700K有大约6%的优势,和它们7%的频率差距也能对应上。当然,Core i7 7700K的表现的确也是消费级处理器中的顶级水平了。

 

SiSoftware Sandra 2016

算数运算

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

整数运算

200GFLOPS

187GFLOPS

浮点运算

111FLOPS

103FLOPS

 

    在算数运算测试中,Core i7 7700K也是有7%的总分优势,正好对应两者7%的频率差距。

 

多核心运算

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

内联核带宽

37GB/s

37GB/s

内联核延迟

36ns

37ns

 

    Core i7 7700KCore i7 6700K的内联核带宽有3%左右的差距,其实这个差距已经可以理解为误差范围内了,可见两者的多核心互联带宽其实是同一水平。

 

影像处理

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

图像处理速率

189MPixel/s

177MPixel/s

 

    影响处理方面,Core i7 7700K的优势也是7%左右,综合前面的测试成绩,我们完全可以认为Core i7 7700K在处理器基础性能方面的优势就来自于更高的频率,受架构的影响微乎其微。

   

游戏性能测试

3DMark

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

FireStrike

3522

3505

 

    Core i7 7700KCore i7 6700K在游戏基准测试中的表现如何呢?在3DMark的测试中,两者的得分差距仅有十几分,完全可以理解成在误差范围内。实际上,3DMark对于处理器也并不敏感。

 

DOOM4

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

平均帧速

41fps

41fps

 

    如果说3DMark对于处理器不够敏感的话,那实际的游戏表现会是怎样?经过实际测试,Core i7 7700KCore i7 6700KDOOM4中的帧速也是相差无几。

 

《古墓丽影:崛起》

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

平均帧速

24.56fps

24.45fps

 

    果然不出意料,Core i7 7700KCore i7 6700K在《古墓丽影:崛起》里的帧速差距还没到个位数。

 

同频率测试与功耗测试

 

Core i7 7700K

Core i7 6700K

整机待机功耗

40W

42W

处理器满载整机功耗

122W

144W

同为4GHz

满载整机功耗

95W

108W

同为4GHz

Cinebench R15得分

874

868

 

    首先来看看默认设置下的功耗控制情况。Core i7 7700K在第二代Speed Shift技术支持下,频率调控的响应速度明显提升,节能效果也更明显。我们惊奇地发现,在满载的情况下,尽管Core i7 7700K的频率比Core i7 6700K更高,但它的功耗却要低上22W之多!而同在800MHz待机状态下,Core i7 7700K的功耗也要低2W。可见优化后的工艺加上Speed Shift二代技术对于能效比的提升效果还是比较明显的。

    其次是同频率情况下的性能与功耗对比,我们将两款处理器的频率都锁定在4GHz,同时关闭掉SpeedStep功能和Speed Shift功能,看看它们之间到底有多大区别。实际的Cinebench R15测试表明,同为4GHz的情况下,Core i7 7700K仅有6分的优势,完全可以理解为测试误差,但两者此时的满载功耗却相差了13W,如此算来,Core i7 7700K的每瓦性能更高是毫无疑问了。

 

测试总结

    Core i7 7700K性能比Core i7 6700K好是肯定的事,不过性能上的优势基本上全部都来自频率的差异,架构方面的影响微乎其微。但是,Core i7 7700K的能效比让我们眼前一亮,在频率更高的情况下,它的满载功耗甚至比Core i7 6700K还要低不少,这也让我们对Intel新的14nm制造工艺充满希望,将来主流的Kaby Lake架构Core i5/i3以及奔腾上市之后,大众消费者也能享受到更高能效比的新处理器。

    那么,新Kaby Lake架构处理器值得升级吗?我们的建议是,如果你现在使用的是第六代Skylake处理器,且没有跨价位升级的需求(比如奔腾升级到Core i5),那么同价位升级意义不大(比如Skylake架构的Core i3升级到Kaby Lake架构的Core i3)。但如果你是从第五代或更老的平台升级,那Kaby LakeSkylake更值得选择,毕竟它的能效比更高,而且同定位的处理器频率也更高,性能自然也更好。

    另外,限于篇幅,我们将会在以后为大家奉上Kaby Lake架构Core i7 7700K的核芯显卡及超频测试,请不要错过。

 
本文出自2017-01-09出版的《电脑报》2017年第02期 E.硬件DIY
(网站编辑:shixi01)


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