Inte i9-12900K处理器首发评测:声势浩大的反击!大小核奇妙设计超越锐龙5000

早在11代酷睿发布之前,就有外媒传出12代酷睿将于今年年底发布的消息,也传出12代酷睿会是一次质的飞跃,这也使得玩家们对此颇为期待。

不过,11代酷睿的正式发布,虽然其核心性能对比10代酷睿提高了不少,但是由于Intel 11代酷睿增加了对AVX-512指令集的支持,使得温度与功耗大幅提升。再加上仍然采用了14nm工艺,让玩家们在对11代酷睿略感失望的同时,对12代酷睿期待值也是进一步的提高。

就在大家期待的目光中,12代酷睿终于在10月28日正式发布,而它的具体性能,也是在11月4日的21点正式解禁。

我们将通过Intel 12代的顶级桌面处理器Core i9-12900K以及11代的老旗舰Core i9-11900K做一次对比测试,以便让大家对Intel这次12代酷睿旗舰处理器的性能有个直观的了解。

首先还是简单的介绍下Intel 12代酷睿处理器令人兴奋的新技术:

全新的“大小核”设计,准确的说应该是12代酷睿采用了性能核(P-Core)以及能效核(E-Core)的组合方式,使得多任务处理变得更加高效。

桌面级首次引用DDR5标准的内存规范,支持内存频率由DDR4-3200MHz直接升级为了DDR5-4800MHz,使得内存性能得到了大幅度的提升。

桌面级首次增加了对PCIe 5.0协议的支持,相比PCI-E 4.0每条通道最高支持16GT/s的传输速度,PCIe 5.0的通道速度再次翻倍,达到了32GT/s。不过这是一个面向未来的接口,对此我们可以期待Intel或许会让自家的桌面级显卡成为首个支持PCIe 5.0协议的游戏显卡,但仅作为期待就好,目前尚未有家用机硬件支持PCIe 5.0协议。

更低的功耗及更好的PL2保持度。由于12代酷睿去掉了对AXV-512指令集的支持,使得i9-12900K的功耗直接降低至最高241W,因此发热量也大幅降低。此外Intel对12代酷睿处理器添加了Maximum Turbo Power功能,使得无论PL1和PL2可以保持一致且长时间维持在241W的TDP。

产品架构介绍:

3代酷睿对比规格表,这代处理器Intel采用了intel 7工艺制造,不仅是核心架构的不同,在指令集、内存标准甚至是核显方面,12代酷睿也较11代酷睿做了较大的改变。


Intel Core i9-12900K及i9-11900K CPU-Z截图对比

通过对比可以发现,12代酷睿处理器性能核和效能核心是分别使用不同的1、2级缓存的。并且在3级缓存方面也有改变——整个8(P)+8(E)核心共享30MB的三级缓存,这比11代酷睿的16MB三级缓存几乎翻了一倍。

同时根据外媒der8auer发布的CPU开盖后Die对比图来看,由于工艺制程的进步,16核的12900K仅比10核的10900K要大2平方毫米,比8核心的11900K小了许多。


上:i9-12900K核心架构示意图下:i9-11900K核心架构示意图


上:i9-12900K核心架构示意图下:i9-11900K核心架构示意图

两代处理器核心架构图,可以看到12代酷睿处理器还是有一部分引用了11代酷睿处理器的设计的,比如在上图中,三级缓存位于核心和Ring总线之间,右边核显,左边则是PCI-E通道,顶部则是内存的布局。

为什么会是大小核的设计?

要知道性能核(P-Core)肯定是要强于能效核(E-Core)的,但是Intel为什么没有选择额外安装8个能效核呢?

1是放不开,Ring Bus设计使得CPU核心之间的相互访问还是通过一条Ring总线来连接的。为了保证更高的运行效率,10代酷睿的10核设计就已经比较极限了,从左上角的核心到右下角的核心无疑会拉开比较大的距离,当核心越多、距离越远时,延时也势必会变得更大。

2是虽然单个的能效核(E-Core)不如单个的性能核(P-Core),但是综合性能相比的话,几乎同样大小的单个性能核(P-Core)是不如4个能效核(E-Core)的。但是Intel又不希望无限制的堆核心,毕竟现在有不少应用或者游戏还停留在六核心,甚至更低核心占用率方面,所以如何尽可能的让程序运行更高效,在两者之间找到合适的平衡点,是Intel一直在研究的,这次的12代处理器可以说是一个答卷。

3也是接着2来的,并不是所有的应用都是追求多核心的,也就是说——有些应用仅需单核心运算即可,有些应用却需要多核心去运算。因此,为了让不同的应用程序及指令集能够更加合理的分配处理,调度器也会合理的将其分别放在对长指令集处理更高效的性能核(P-Core)或是短指令集处理更高效的性能核(P-Core)。

和11代相比,12代有怎样的变化?

1是核心区别,12代多出了2个核心的空间来分别单独的放置4个小核,所以这4个小核为1组是无法分开的,也因此12代酷睿处理器要么是N+8的设计,要么是N+4或者N(纯性能核)的设计。

2是缓存方面,11代酷睿处理器采用了512KB的二级缓存设计,i9-11900K拥有8*512KB共计构成了4MB的二级缓存。12代酷睿处理器则采用了1.25MB(性能核)+2MB(每4个能效核)的设计,所以i9-12900K拥有8*1.25MB+2*2MB=10+4MB的二级缓存。

11代的i9-11900K拥有8组2MB的三级缓存,达到了16MB的共享三级缓存。而12代的i9-12900K则是拥有8组(8个P核)2.5MB的三级缓存以及2组(每4个E核)5MB的三级缓存,所有大小核达到了20+10共计30MB的共享三级缓存。

3是11代酷睿内存支持为DDR4-3200MHz起步,12代酷睿则是DDR5-4800MHz和DDR4-3200MHz起步,没错,12代酷睿同时支持DDR5以及DDR4内存,Intel注意到了DDR4在频率的演进上已经成为了瓶颈,而经过测试DDR5会有更好的游戏表现,所以Intel决定率先启用DDR5来引领业界。

4这是第一代支持PCIe 5.0协议的桌面级处理器,虽然目前并没有设备支持,且16条通道全部放在了PCI-E接口上,用于固态硬盘的4条PCI-E通道则还是PCIe 4.0规范。

5是处理器与芯片组交互的DMI通道虽然仍是8条,但是由PCIe 3.0升级成了PCIe 4.0,所以速率提高了一倍。

6核心显卡由UHD 750升级成了UHD 770。


Intel Z690芯片组框架图

这代Z690芯片组也比Z590芯片组有了前所未有的加强,首先是由原来的24条PCIe 3.0通道变成了12条PCIe 4.0+16条PCIe 3.0通道的组合,这样做的好处是——使用芯片组提供的NVMe M.2接口,也可以支持PCIe 4.0固态硬盘了。

SATA 6Gb/s接口也由6个变成了8个,主板厂商可以拥有更多的空间来自由发挥。

i9-12900K处理器欣赏:


第12代Core i9-12900K及Alder Lake芯片架构图


i9-12900K和i9-11900K外观对比

与上一代相比,新一代i9-12900K变得更高了一些,且防呆口由2侧各有1个变成了2侧各有2个。


i9-12900K与i9-11900K外观图


i9-12900K与i9-11900K底部触点图

全新的12900K采用了LGA 1700接口,即1700个触点,而上一代11900K则是LGA1200接口,即1200个触点。


i9-12900K底部触点细节

i9-12900K的触点在改变角度的情况下可以隐约看到由触点组成的图案。

测试使用华硕主板介绍(一):

测试使用的主板是来自华硕的ROG MAXIMUS Z690 HERO,这是一款采用纯ROG血统的高端主板,目前在京东商城的售价为4699元。

主板为ATX架构,黑色的主色调设计,在芯片组上可以看到华硕标志性的败家之眼LOGO。左侧CPU供电模块散热器的上边还有一个镜面的LED灯光区域,随着机器的点亮会亮起RGB的ROG玩家国度标识。

主板的供电采用了21相设计,CPU顶部及左侧的散热模块由一根热管进行相连,以保证热量可以更好的进行传递、散发。

详细的供电应为20+1相,其中核心供电为20相,其DrMos为ISL的99390,该芯片可提供90A的额定电流。核显供电则是1相,同样是ISL的99390搭配45A的M超合金电感的组合方式。PWM控制芯片则是来自瑞萨的RAA229131。

该主板支持DDR5规格内存,配有4条内存插槽,共计支持128GB的最大容量以及DDR5-6400MHz的频率。

测试使用华硕主板介绍(二):

主板配有3条PCI-E X16显卡插槽,其中上边和中间2个带有金属加固及防屏蔽功能的是由CPU提供的16条PCIe 5.0通道插槽。上边插槽单插时为16速,中间插槽插入设备时2个插槽均变成8速。

最下边的则是由芯片组提供的PCIe 4.0插槽,可支持4速或者是双4速模式,用于安装随主板附送的M.2固态硬盘扩展卡。

同时,主板配有3个NVMe M.2固态硬盘插槽(不包含M.2扩展卡的2个槽),最上边的插槽由CPU提供PCIe 4.0 X4模式。

左下角底部没有导热硅脂垫的M.2插槽则是由芯片组提供的PCIe 3.0 X4模式,右下角含有导热硅脂垫的则是由芯片组提供的PCIe 4.0 X4模式或是SATA模式。

华硕的声卡部分采用了ROG SupremeFX技术,搭配低压差稳压器可以为SupremeFX ALC4082提供更加稳定的供电能力,再搭配ESS 9018Q2C的DAC模块,能够为用户带来更好的音质享受。

最后,主板的I/O模块。1个清除CMOS设置按键以及1个不点亮刷新BIOS按键。1个HDMI接口。1个USB 2.0接口以及1个雷电4 Type-C接口。1个Intel 2.5Gb网卡接口以及1个USB 2.0接口(可配合不点亮刷新BIOS按键实现刷新BIOS)和第2个雷电4 Type-C接口。2个USB 3.2 Gen2接口以及1个Type-C接口。4个USB 3.2 Gen2接口。1组Wi-Fi 6E无线网卡接口。1组带光纤的高清音频接口。

测试平台及测试项目介绍:


整体测试及对比平台表

本次测试除了上一代的i9-11900K参与对比之外,我们还选择了友商的锐龙9 5950X作为对比,不过锐龙9 5950X只参与理论性能对比测试,不参加游戏测试。

测试分为基准测试和基准游戏测试2个部分,第一部分为理论性能测试,第二部分则是10款带Benchmark的游戏性能测试,以对比其中差距。

为了保证更好的发挥CPU性能,我们使用的是Windows 11操作系统以及1080P分辨率。同时为了保证其他硬件不会对测试造成干扰,我们尽可能使用更高容量、频率和更低时序的内存以及高性能显卡、电源、散热设备。


整体测试平台

由于12代酷睿处理器添加了对DDR5内存的支持,所以我们使用了来自芝奇的F5-5200U4040A16GX2-RS5K,又称S5焰刃,2条16GB共计组成了双通道32GB的容量和5200MHz的频率。

测试使用的硬盘是来自三星的NVMe 980 PRO SSD,这是一款1TB容量,支持PCIe Gen4协议的NVMe M.2固态硬盘,其质保时限为5年,连续写入速度可达7000MB/s,连续写入速度则是5100MB/s。

测试使用的显卡来自华硕的ROG-STRIX-RTX3090-O24G-GAMING,这是ROG家族,猛禽系列的NVIDIA目前顶级桌面游戏显卡。其显卡采用了3个8pin外接供电设计,强悍供电带来的是1890MHz的核心频率,能够让玩家得到更好的游戏表现。

为了保证整个测试过程的稳定性,我们使用了海韵的PRIME TX1000这款额定功率为1000W的80Plus钛金电源,该电源支持单路12V输出,电流可达83A,能够为系统提供更加纯净,充足的供电性能。

CPU-Z基准性能测试:


CPU-Z单线程基准性能测试成绩对比


CPU-Z多线程基准性能测试成绩对比


CPU-Z AVX-2单线程基准性能测试成绩对比


CPU-Z AVX-2多线程基准性能测试成绩对比

SuperPI、WebXprt3及wPrime基准测试:


SuperPI 1M 3次测试用时对比(用时越低越好)


WebXprt3办公上网功能测试成绩对比


wPrime单线程32MB计算用时对比(用时越低越好)


wPrime多线程1024MB计算用时对比(用时越低越好)

经过反复测试发现,在该项测试中,或由于软件与Windows 11及线程调度器中间出现问题,Intel Core i9-12900K测试成绩出现偏差。

Cinebench R23、固态硬盘及内存测试:


Cinebench R23单线程得分对比


Cinebench R23多线程得分对比


AS SSD Benchmark综合得分对比


Ciystal Disk Mark测试性能对比


AIDA64 内存与缓存测试成绩对比

PCMark10及3DMark性能测试:


PCMark10 Extended综合得分对比


3DMark CPU Profile最大线程得分对比


3DMark Time Spy Extreme CPU得分对比


3DMark Time Spy CPU得分对比


3DMark Fire Strike Ultra物理得分对比


3DMark Fire Strike Extreme物理得分对比


3DMark Fire Strike物理得分对比

10款游戏1080P分辨率测试结果对比(一):


《无主之地3》恶棍画质Benchmark结果对比


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