5GHz成家常便飯 八代i5能取代i7成高端遊戲標配嗎
總所周知,顯卡里最吃香的型號是中端的6字輩,剛剛好能流暢玩一些單機遊戲大作,又不至於太貴承受不起,比如這一代的GTX 1060和上一代的GTX 960。然而這個規律放在CPU里就不靈驗了,甚至截然相反:中端的i5成了雞肋的選擇,尤其是6字輩後面帶K的那一位,如i5 6600K、7600K,貌似只要以它倆為核心的攢機配置都容易遭到嘲諷。
這是什麼原因導致的呢,在Intel第八代酷睿產品中這個情形能得到改觀嗎?
誠然,每一代i5中最高端的帶K的那個型號性能都不弱雞,而且相比帶K的i7價格通常低600~800元人民幣,超頻能力比後者只強不弱,只是沒了超線程之後多任務性能會削弱一點。所以除了一些特殊計算應用,兩者的性能在遊戲中基本是感覺不出差別的,從這個角度來衡量,同一代酷睿CPU中帶K的i5絕對是i7優秀的廉價替代品。
不招待見的i5 7600K
那為何大家又如此不待見帶K的i5呢,原因很簡單,它太"吃"配置了。就CPU本身來看,i5是比i7便宜了三分之一,但為了保障其超頻,發揮出預想中的性能,其它硬體需求與帶K的i7配置是一樣的。比如主板得用Z系列、內存得是高頻的,散熱器不能含糊(TDP和i7一樣),電源的質量也得過硬。最後一整套算下來你會發現相比i7的配置也就便宜了CPU省出那幾百元,這點兒差價放在基數那麼大的攢機預算中就無足輕重了,同時又又給了一眾"加錢黨"們借題發揮的空間。
我們知道Intel對第八代酷睿產品規格做了重大調整,所有產品核心數量平地升一級,那麼以上經驗放在這新一代平台上是否依然應驗呢?答案是否定的。
6核+高頻 i5將打破魔咒
有幾點因素決定了第八代酷睿的i5將不再是個雞肋角色,而且會取代i7成為遊戲中堅。
首先第一個因素是性能。超線程技術是因常規計算中物理核心利用不滿而催生的,一個物理核心執行兩條並行線程需要分享ALU、寄存器和緩存資源,其中每條線程的性能和一顆物理核心做單線程計算相比要低一些,所以即便是有超線程技術的CPU在計算線程不超過核心數量時也是優先使用每顆物理核心做單線程計算。相比上一代四核i7,最新的i5可是多出兩個實實在在物理核心的,對應的ALU、寄存器以及緩存資源也更加豐富。
高端遊戲配置從此由i5領銜?
我們假設一顆物理核心單線程計算性能為1.5(利用不滿),那麼啟用超線程時每條線程計算性能則是1,核心總計算能力為2(利用滿)。照此計算,上一代四核i7的總計算能力就是1×8=8,而新一代i5的總計算能力則是1.5×6=9,再加上成熟14nm工藝賦予後者的超頻潛力,孰強孰弱不言自明。
第二個因素就容易理解的多了——價格。第八代酷睿性能飆升的同時價格也相較以往的定位上了一個台階,以至於i7 8700K的售價堪比HEDT平台(X99/299)平台上的處理器,在性能級平台(Z270/370)上,往常的預算依然只能買到上一代i7,用戶要真正享受到實惠還需時日,暫時把它當佛供起來就好。
i5則不然,以8600K為例,表面看它的盒裝價格比上一代i7 7700K沒便宜多少,但是散片的價格已經見了真章,i5已經在它應有的價位上,況且它的性能還比7700K強呢。
於是一個事實逐漸清晰:新i5比老i7強不少;新i5比老i7便宜很多;新i5比新i7便宜很多。新i5有什麼理由不能取代原來的i7定位成為高端遊戲PC的標配?
當涉及到具體應用時,要充分發揮新6核i5的性能也不是毫無門檻,想在5GHz這一8600K的典型實用超頻應用下通過嚴苛的可靠性測試,選擇主板時要注意供電迴路是否達到要求。
這其中的技術點對普通用戶而言可能比較晦澀難懂,讓我們簡單直白的講,就是主板CPU供電每條迴路瞬間承受的電流不能超過安全閾值,否則PWM主控將數據反饋到主板BIOS將啟動安全機制,讓CPU核心頻率瞬間降到最低。作為實用超頻而不僅是跑分,我們要盡量避免這種情況發生。
原生7相位4+3迴路供電
所謂供電迴路與供電相位並一定相等,這要看主板對每相供電採用單迴路設計還是雙迴路並聯設計。比如上圖中某款Z370主板採用7相單迴路供電,用於CPU供電的是其中4相,另3相用於核芯顯卡。由於是單迴路設計,CPU供電也就是四條迴路,這個規格難以支撐8600K在5GHz燒機中不降頻。(本文後面有測試佐證)
原生5相位8+4迴路供電
反例是微星這款Z370 GAMING 5主板,PWM原生相位為5相,其中3相用於CPU,2相用於核芯顯卡。由於採用雙迴路設計,每相工作周期內每迴路瞬時承擔的電流只有一半。比上一款主板雖然供電相位少了,卻更不容易觸發系統的過流保護。(本文後面有測試佐證)
這裡有人可能懵逼了:那原生供電相位的多少又有什麼用。供電相位數量代表每個供電周期內PWM的採樣穩壓次數,同時也和總電流承受能力也有一定關聯。理論上來說供電相位越多,電壓精確度和穩定性越高。對於CPU超頻而言,相位數量固然重要,但迴路瞬時載流能力也同樣舉足輕重。
要上5GHz先選擇靠譜主板
第八代酷睿增加的不僅是核心數量,還將典型實用超頻頻率提升到前所未有的境界,主板供電系統將面臨空前的壓力,或許不少主板廠商都還沒反應過來。Z370主板廠商年初剛剛開始大量鋪貨,經小編評測過的該晶元組產品還不多,建議只能知道多少給多少。比如本文評測使用的這款微星Z370 GAMING M5就是經確認可以完善支持八系i7、i5超頻的Z370主板之一。
微星主板的顏色搭配總體上走出了"紅+黑",開始朝"黑+灰"的風格發展,使產品看上去更具厚重感,偶爾出現鮮艷的第三種顏色只是用於點綴。這款Z370 GAMING M5的設計布局幾乎照搬了上一代對應產品Z270 GAMING M5,不仔細看PCB上的型號印戳幾乎分辨不出來。
與上代產品一樣,Z370 GAMING 5上幾乎所有LED都支持RBG功能,可以通過微星官方燈效軟體Mysitc Light控制,有多種點亮模式可選,可與同樣支持RGB燈效的微星顯卡聯動,還可以由主板上的埠對RGB燈條實施控制。
存儲方面Z370 GAMING M5除了用於傳統驅動器連接的6個SATA介面之外,還提供兩個PCI-E3.0 4×標準的M.2 NVMe介面,理論傳輸速率高達32Gbps。其中一個M.2介面預先提供一個散熱片,這種SSD的發熱量不低,加裝散熱片可有效提高穩定性,延長壽命,現在主板業界越來越流行這種做法。
除此之外,Z370 GAMING M5繼續保有Dubug燈和I/O面板上的清CMOS設置按鈕,這兩項功能對超頻玩家極為重要。
如今但凡上點兒檔次的主板品牌都推出了自己的高質量音頻解決方案,微星也不例外,Z370 GAMING M5理所當然地搭載了Audio Boost,微星將其稱作第四代音皇技術。以Realtek板載音效晶元為核心,大量採用日化的音頻濾波電容,用PCB切割線隔絕地線銅箔中的雜訊干擾,音頻介面做鍍金處理。綜合以上手段來提升原有板載音效卡的音效品質,這是當前各品牌主板慣用的手法,微星的特別之處在於支持Nahimic2(納美音效2),該軟體能提供豐富多彩的聲音後期處理,還提供聲音雷達,這項功能在許多遊戲中都堪稱神器。
I/O面板提供一個三個USB2.0、兩個USB3.0、兩個USB3.1,其中一個介面為Type-C
測試平台軟硬體配置與測試方案
下面我們進入測試環節,展示i5 8600K超頻的效果、性能,以及與上一代i7 7700K在幾種狀態下的對比,讓用戶對這款CPU的價值以及攢機搭配方法有個最清晰而全面的了解。
當然,遊民星空的硬體文章從來都不會缺少對遊戲應用效果的探究,除了一眾理論測試數據對比之外,小編還選擇了7款遊戲大作,使用同一款GTX 1080Ti顯卡,在1080P、2K、3K三種解析度下對比i5 8600K與i7 7700K對遊戲性能的影響,檢驗後者作為前者的替代品是否名副其實。
測試平台軟硬體配置如下:
微星Z370 GAMING 5主板,下面測試中將展示該主板搭配i5 8600K超頻的效果
測試用電源為通過80Plus銅牌認證的航嘉X7 1000W
8600K對7700K 默認性能測試
首先我們對比默認狀態下8600K與7700K的單、多線程性能。所以默認狀態就是主板BIOS保持初始狀態,不做任何人為干涉,讓CPU按照自己的默認設定運行。畢竟不是所有的買帶K的 CPU的用戶就一定會超頻,這一組數據還是很有參考意義的。
以下所有測試內存頻率均為DDR4-2666,時序2T-16-18-18-35。
i5 8600K默認狀態下的CPU-Z截圖
8600K最大睿頻為4.3GHz,經測試確認滿負荷下的全核最大睿頻為4.1GHz,而7700K這兩項數據分辨為4.5GHz和4.3GHz,所以默認狀態下7700K在頻率上稍佔優勢。
i5 8600K默認狀態下的CPU-Z內存部分截圖
8600K默認的內存控制器頻率,也就是Ring頻率為3.9GHz(另一說法為3.8GHz),這個數值也略遜於7700K的4GHz。
那麼測試結果如下:
7700K默認狀態SuperPi-1M成績為8.128s
8600K默認狀態SuperPi-1M成績為8.642s
SuperPi是一款著名的單線程性能測試軟體,它的測試結果存在一定波動,我們一般進行3到5次測試後以最好的一次成績為準,並將每0.3s視作一個性能細分段。
結果在預料之中,SuperPi對頻率十分敏感,默認狀態下7700K單線程性能是要比8600K強一點點。
7700K默認狀態CINEBEHCH R15成績為986cb
8600K默認狀態CINEBEHCH R15成績為1030cb
多線程性能測試立見分曉,頻率處於弱勢的8600K反超了對手,6顆物理核心的計算效率勝過了8個邏輯線程。
8600K對7700K 同頻性能測試
好戲還在繼續,請接著往下看,同主頻下8600K與7700K的性能對比又如何呢?小編依照7700K的典型實用超頻設置讓兩顆CPU都運行在4.7GHz。
i5 8600K超頻運行4.7GHz的CPU-Z截圖
在設置過程中明顯感覺到8600K穩定運行這個頻率要比7700K容易的多,CPU電壓不用改動,甚至還可以降的更低,這裡小編沒有繼續嘗試,因為4.7GHz只是小兒科而已。
#i5 8600K可以運行更高的Ring頻率
8600K的Ring可以同步運行到4.7GHz,小編試過許多顆7700K最多只能穩定4.5GHz。這一點說明同樣是14nm製程,8600K的平均體質比7700K好的不是一星半點。至於Ring有什麼作用,簡單點說就是內存性能能否得以充分發揮取決它,通常4GHz以上都是夠用的,當內存頻率高於DDR4-3200時才需要特別關注這個參數。
7700K 4.7GHz SuperPi-1M成績為7.753s
8600K 4.7GHz SuperPi-1M成績為7.722s
同主頻下單線程性能i5反敗為勝了,比7700K稍快了一點,多線程性能就更沒有懸念了。
7700K 4.7GHz CINEBEHCH R15成績為1027cb
8600K 4.7GHz CINEBEHCH R15成績為1181cb
其實4.7GHz主頻下的7700K多線程性能也只能跟8600K默認狀態勉強持平而已,同頻率下無疑要被後者碾壓。
讓上代i7望塵莫及的5GHz
在第八代酷睿之前,5GHz的超頻大多只能跑跑分而已,穩定性無法通過燒機測試,溫度問題也難以解決,故而一直未進入實用超頻範疇。或許有鳳毛菱角的"大雕"能勉強通過燒機,但這種幾百分之一的概率遠不具有代表性。
罪魁禍首是誰?無疑就是此前遲遲未能成熟的14nm工藝,打亂了Intel Tick-Tock的產品更新節奏,還衍生出本不存在的Kabelake核心用作緩兵之計。如今Coffeelake內核的第八代酷睿終於展現出14nm應有的水準,不僅僅是核心數量,頻率能力也令上一代望塵莫及。
i5 8600K超頻5GHz CPU-Z截圖
基本上隨便一顆i5 8600K都可以穩定運行5GHz主頻,只是需要的電壓高低略有不同而已。比如小編測試用的這顆CPU體質還不賴,只要1.15V的核心電壓就能開機運行所有測試跑分,1.28V左右即可通過殘酷的燒機測試。下面讓我們看看當5GHz主頻進入使用範疇時將爆發出多麼強的能量。
8600K 5GHz的SuperPi-1M成績快要突入7s
多線程性能更是一騎絕塵,7700K已難以望其項背
3DMARK依賴CPU計算的物理分數也遠非上一代i7所能比擬
記得從22nm的酷睿3系開始,體質優良的CPU個體就能夠以風冷和液冷運行5GHz,但是僅能跑分,所以當時要說進入5GHz時代還為時尚早。隨著架構和製程的一路革新,歷隔數代之後,今天CPU終於在14nm下將5GHz正式納入實用超頻層面,這是令所有資深DIY玩家無比振奮的一件事。
6核5GHz比i7遊戲性能強多少?
下面是七款遊戲大作在4K、2K、1080P三種解析度下使用最高畫質設定的測試,我們按解析度從高到低看起。
解析度大小它與CPU負荷量沒有直接的聯繫,它全權依仗顯卡的像素填充性能,解析度變化時CPU承擔的基礎運算量基本不變,所以4K解析度下顯卡往往成為系統性能的瓶頸。不過在一些幀數相對較高的遊戲中我們仍然可以看到5GHz 8600K帶動的1080Ti要比4.7GHz 7700K稍快一點。
2K解析度下遊戲的圖像渲染速率有了一定釋放,這時候CPU基礎運算速度的快慢就更清晰地顯現了出來,注意看那些幀數較高的遊戲。
最後的1080P解析度,也就是我們目前玩遊戲的主流解析度,GTX 1080Ti運行任何遊戲都是輕鬆愜意的,遊戲圖像渲染效率得到徹底釋放,在這種情況下CPU快慢的影響就很可觀了。小編相信這裡以上遊戲性能差距不光是8600K與7700K相差的300MHz造成,6顆物理核心寬裕的並行計算資源也功不可沒。
燒機測試:為何一定要選好主板
最後一項測試也是最關鍵的一步,8600K超頻5GHz有哪些需要注意的點,怎樣的狀態才能算作成功的實用超頻,這裡我們上接文章第二頁關於供電需求的話題,請看下面用兩款主板做的燒機測試結果。
現在的對CPU超頻所需要的調教操作相比七八年已經傻瓜太多了,CPU匯流排頻率就是100MHz,想要多少主頻就設置相應的倍頻即可,比如8600K超頻5GHz就是100Mhz×50=5000MHz。電壓部分需要手動設置主要是CPU核心電壓,在可靠的風冷或液冷散熱器下加壓在0.3V以內都是絕對安全的,足夠摸到實用超頻的極限了。當然核心電壓越高CPU溫度越高,原則上在能通過燒機測試的前提下電壓是越低越好。
其它可能需要手動調整的部分還有內存控制器電壓(VCCSA)和PCIE控制器電壓(VCCIO)。這兩個是CPU緩存匯流排外圍設備的電壓,對CPU溫度影響不大,當使用較高的Ring頻率和內存頻率時,有一定概率需要加壓來提高穩定性,加壓在0.2V以內都是安全的。現在大多數主板會根據用戶內存頻率來自動調整這兩個電壓,非極限超頻太高時一般不用人為干預。
某型號7相4+3迴路供電的Z370主板
經過簡單嘗試,小編很快發現這顆8600K超頻5GHz通過燒機測試需要的核心電壓為1.28V,但是運行燒機兩三分鐘後CPU主頻開始有節奏的跌落到800MHz。此時溫度既不高,負載也沒有出現阻塞,顯然跟CPU溫度和TDP閾值保護無關,而後判斷這是主板供電過流保護的典型特徵,之前小編用供電簡陋的ITX主板超頻時也碰到過類似情況。
儘管沒有任何不穩定跡象,對台式機而言,燒機時降頻,超頻就不能算作完全成功。小編隨即將主板更換為5相6+4迴路的微星Z370 GAMING M5再次嘗試。
微星Z370 GAMING M5主板搭載8600K燒機測試
結果立見分曉,為CPU核心供電提供6迴路支持的微星Z370 GAMING M5通過了考驗,燒機兩個小時沒有任何異常,頻率紋絲不動。
前文中提到,元旦之後Z370主板才開始大量鋪貨,小編經手測試過的產品,包括本文中用到的兩款一共只有三款,獲取的信息還不夠豐富。不過小編相信6迴路和4迴路在5GHz燒機測試中表現出的差別不是偶然現象,對用戶選購主板會有一定的參考意義。
一切測試結果表明,i5 8600K,再也不是棄之可惜食之無味的雞肋,用戶可以遠低於上一代i7的花費,得到單線程和多線程性能都明顯超越後者的享受。這在多年來性能如擠牙膏一般的Intel產品更新中屬於破天荒的頭一遭,CPU換代的提升第一次能跟GPU相提並論。因此無從性能還是經濟角度出發,i5 8600K沒有理由不取代i7成為新時代高端遊戲PC的標配,剩下要做的就是選擇一款靠譜的主板。至於第八代的i7,等它降到一個舒適的價位再說吧。
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