提升最大的英特爾CPU終於發佈,第十代酷睿桌面級處理器完全揭祕

坦率地說,在競爭對手的銳龍處理器自2017年問世後,英特爾桌面級產品這幾年承受了很大的壓力。從其產品發展趨勢就可以看出來——在8代酷睿上,第一次我們看到了擁有6核心配置的酷睿i5,內置4顆核心的酷睿i3處理器;在9代酷睿上,第一次我們看到了終於沒有內置核芯顯卡,價格得到進一步降低的KF/F系列處理器,以及首款全核心頻率提升到5.0GHz的酷睿i9-9900KS。但面對對手咄咄逼人的攻勢,各款Zen 2架構處理器的發佈,以上的努力顯然還不夠。因此在今天,2020年4月30日,英特爾終於發佈了第十代酷睿桌面級處理器,即在業界盛傳已久的COMET LAKE-S。

改善物理結構,提升散熱性能

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▲第十代酷睿桌面級處理器加大了整個IHS集成散熱器(也就是我們常說的CPU頂蓋)的厚度,將處理器Die核心芯片變得更薄,提升了處理器的散熱性能。

從核心上來看,COMET LAKE-S與第九代酷睿處理器Coffee Lake-S Refresh在處理器微架構、生產工藝上沒有明顯改變,仍然採用14nm++生產工藝,其主要改進之處在於進一步提升了處理器規格,並小幅改進了處理器內部的物理結構。首先讓我們看看處理器內部在物理結構上的改變,對比9代焊鉗封裝方式,第10代酷睿做了進一步的改良,加大了整個IHS集成散熱器(也就是我們常說的CPU頂蓋)的厚度,但處理器整體厚度不變。其實現的方法是將處理器內部的Die核心芯片變得更薄,然後換取了一個更厚的集成散熱器的厚度。

根據導熱公式來看,在導體相同的情況下,導體橫截面積越大,傳導的熱量就越多,因此這樣的設計能為處理器提供更好的散熱效果。稍顯遺憾的是,英特爾並未透露在仍然使用14nm++工藝的情況下,他們是如何將處理器芯片變薄的。如後續能獲得新的資料,我們將及時為大家披露。

頻率大幅提升至最高5.3GHz

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▲第十代酷睿桌面級處理器的一大升級是繼續提升了處理器的睿頻頻率,旗艦級產品最高可到5.3GHz。

很可能正因為是散熱性能的提升,英特爾就為第十代酷睿桌面級處理器帶來了另一大升級——最高可達5.3GHz的睿頻頻率,而第九代酷睿處理器的最高睿頻頻率只有5.0GHz。英特爾認為頻率對於應用是非常重要的,特別是遊戲。目前大部分遊戲是非常依賴處理器單核性能的,高頻處理器會幫助遊戲幀速獲得提高,並降低遊戲運行時的延遲,給遊戲玩家帶來更真實的體驗。

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▲睿頻MAX 3.0技術可以自動發現兩個性能、體質最佳的核心,並大幅提升它們的頻率。

同時與高頻率相搭配的就是英特爾的睿頻MAX 3.0技術,該技術根據當前工作負載、功耗溫度等環境因素,可以自動發現兩個性能最佳的核心,並在不增加電壓的情況下,提升它們的頻率,以充分利用功耗和發熱的剩餘空間,帶來最大化頻率和性能。英特爾Turbo Boost睿頻技術先後衍生了1.0、2.0、MAX 3.0等不同版本,加速效果越來越顯著,利用率也越來越高。除了Turbo Boost睿頻技術,英特爾近年來還發展了另一項加速技術—Thermal Velocity Boost,簡稱TVB加速技術。

簡單來說,英特爾TVB加速技術會根據處理器在最高極限溫度之下運行時間的長短、睿頻加速功耗限制是否還有剩餘,在單核心、多核心睿頻加速的基礎之上,適時、自動地繼續提升單個核心的頻率,具體提頻幅度、時間取決於工作負載、處理器規格以及散熱條件。一般來說,溫度會密切影響TVB的加速情況,如果核心溫度低於或等於警戒溫度,且存在睿頻功率空間時,那麼TVB加速會在Turbo Boost睿頻加速的基礎上進一步提升頻率上限,比如提升200MHz~300MHz的額外頻率。

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▲第十代酷睿桌面級處理器的旗艦級規格,可見其包裝改為了頗具創意的半透明包裝,更具科技感。

正是在睿頻3.0與TVB加速技術的加持下,第十代酷睿i9-10900K/KF兩款處理器的最高睿頻頻率都可以達到5.3GHz。英特爾也將它稱作現在性能最佳的遊戲處理器。而定位稍低一級的酷睿i9-10900/F兩款處理器則也可以通過睿頻+TVB技術,將頻率提升到最高5.2GHz。需要提及的是,只有這四款處理器支持TVB技術,其他第十代產品要麼只支持睿頻MAX 3.0技術,要麼兩個技術都不支持。

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▲第十代酷睿桌面級處理器增加了每顆核心的超線程開關功能,對PCIe/DMI總線超頻的能力,並對超頻工具Extreme Tuning進行了更新。

同時英特爾還增強了第十代酷睿處理器的超頻能力:

1.首先在超頻的時候,增加了每顆核心的超線程開關功能,用戶可以選擇對每一顆核心的多線程功能進行開或關,以方便進一步提升頻率。

2.用戶可以對PCIe graphics(PEG)即PCIe總線,以及CPU和芯片組連接的DMI總線進行超頻。

3.英特爾進一步提升了處理器電壓和頻率的可控範圍。其展示的圖表中藍色的曲線表示採用常規超頻的曲線,黃色是新的超頻曲線,可以看到黃色曲線在每一個點位都會比藍色要有一定幅度的增加。這就表面英特爾提升了第十代酷睿不鎖頻處理器的超頻能力。同時英特爾也對超頻工具Extreme Tuning進行了更新,增加了對圖形顯卡以及對上述新功能的支持。

最高核心數提升至10核,全面開放超線程技術

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▲除了三款最低端的賽揚處理器,其他第十代酷睿桌面級處理器全部支持超線程技術,並大幅提高了工作頻率,面對競爭對手的主流處理器,在規格上將不再有缺失。不過在核芯顯卡上,它仍然沿用第九代的UHD 630、610,沒有升級。

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▲第十代酷睿桌面級處理器晶圓照片,這很可能是酷睿i9-10900K的核心照片,上下總共10顆核心通過環形總線連接在一起。

第十代酷睿處理器的另一大升級則是提高核心數量,並全面普及HT超線程技術。在第十代酷睿i9處理器上,處理器的核心數量提升到10顆,計算線程數量高達20條。而酷睿i7系列在繼續維持8核心數量的配置下,重新開啟了對超線程技術的支持。在酷睿i5、酷睿i3處理器上也出現了類似的升級,它們雖然仍分別保持6核心、4核心的配置,但都對超線程技術提供了支持。事實上,從現在英特爾公佈的第十代酷睿處理器產品規格來看,基本上只有三款最低端的賽揚處理器不支持超線程技術,就算是奔騰金牌級別的處理器,也具有2核心、4線程的配置。

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▲全系第十代酷睿桌面級處理器包裝一覽,可以看到定位最高的酷睿i9系列處理器採用了特別的半透明包裝,更具個性。酷睿i3、酷睿i5、酷睿i7則仍採用傳統的紙盒包裝。

這樣的配置能讓英特爾更好地應對當前銳龍處理器的挑戰,比如憑藉高頻率,10核心的第十代酷睿i9系列將可以對抗像銳龍9 3900X這樣的12核心處理器,而在面對銳龍7、銳龍5、銳龍3這些支持SMT(同步多線程技術)的8核心、6核心、4核心產品時,憑藉對超線程技術的全面支持,英特爾第十代同級處理器也在核心、線程數量等關鍵規格上也與它們站在了同一起跑線上。而在TDP(熱設計功耗)上,可能得益於散熱性能的改進,K/KF系列處理器的TDP熱設計功耗全部增加到125W,意味著它們可能有更大的超頻空間,其他普通處理器則依然保持著低功耗特性,TDP只有58~65W。

全系最高支持DDR4 2933內存

內存方面,英特爾第十代酷睿桌面處理器帶來的新特徵是酷睿i9、酷睿i7開始支持DDR4 2933內存,而上一代產品最高僅支持DDR4 2666內存。毫無疑問,更高頻率的內存對平臺整體性能的提升也有幫助。當然酷睿i5、酷睿i3、奔騰金牌、賽揚等定位相對較低的產品仍然是維持支持DDR4 2666的內存規格。

專為遊戲優化的處理器

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▲《全面戰爭:三國》專門為第十代酷睿桌面處理器進行了優化,顯示的士兵數量是普通處理器的6倍。

得益於頻率的提升,核心數量的增加、超線程技術的支持,英特爾也與遊戲廠商合作,在部分遊戲中搶先加入了對第十代酷睿處理器的優化,針對英特爾CPU架構實現了特性優化和線程化,如AI動畫和粒子物理。如在《全面戰爭:三國》新開發的“王者模式”中,第十代酷睿處理器支持、顯示的士兵數量是普通處理器的6倍,並能同時保持良好的幀速。

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▲在遊戲《遺蹟:灰燼重生 》中,英特爾處理器可以智能地“指揮”顯卡不要渲染那些被遮擋的物體,從而提高幀速與遊戲體驗效果。

在遊戲《遺蹟:灰燼重生 》中,第十代酷睿處理器可以通過智能計算實現軟件遮擋剔除,也就是說在遊戲中,處理器可以判斷哪些物體被前面的物體所遮擋,並“指揮”顯卡不要渲染那些被遮擋的物體,從而提高幀速與遊戲體驗效果。

此外核心、線程數以及頻率的提升,也讓第十代酷睿桌面處理器在其他遊戲與創作類應用中,相對以前的產品有好得多的表現,其他遊戲的開發商如《坦克世界》、《文明6》、《殺手2》也對第十代酷睿處理器做出了很高的評價。

集成Wi-Fi 6和雷電3

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▲功能上,原生支持Wi-Fi 6與Thunderbolt 3是第十代酷睿桌面處理器的一個重大升級。

無線網絡方面,英特爾依然在與第十代酷睿處理器搭配的400系主板芯片組內整合了英特爾CNVi無線交流解決方案,主板廠商只需向Intel採購成本較低的伴射頻 (CRF) 模塊就可以使主板具有無線網絡功能。只不過這次模塊升級為了Wi-Fi 6規格,即AX201 (Gig+) 模塊,在5GHz@160MHz頻段下的理論傳輸帶寬可提升到2.4Gbps,相對帶寬1.73Gbps的Wi-Fi 5有明顯提升。同時第十代酷睿處理器也支持融合了PCI Express數據傳輸技術和DisplayPort顯示技術,帶寬達40Gbps的Thunderbolt 3接口,可以為用戶帶來更好的擴展能力。

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▲英特爾第十代酷睿桌面處理器主要新特性彙總

那麼英特爾第十代酷睿桌面處理器是否如以上宣傳的那麼耀眼?它的遊戲性能到底表現如何呢?請期待《微型計算機》評測室即將為您帶來的首發性能測試。


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