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主流价位的王者,酷睿i5-10600K全面评测

作者: hj
- 2020 -
07/27
16:35

 为了应对激烈的市场竞争,英特尔在2020年5月发布了代号为Comet Lake-S的第十代酷睿处理器桌面版,尽管依旧采用14nm工艺与Skylake微架构,但Comet Lake-S相比于前代Coffee Lake-S增加了更多的核心/线程,同时在频率方面也做到了进一步增强,例如高达5.3GHz睿频的旗舰产品——酷睿i9-10900K就成功刷新了处理器的游戏性能新高度。

  在Comet Lake-S家族中,纵然酷睿i9-10900K、酷睿i7-10700K等高端产品拥有极强的游戏性能,但高昂的售价及平台成本都让很多预算吃紧的玩家在攒机时望而却步;在这种背景下,定位于主流价位的酷睿i5系列凭借着均衡的性能、出色的性价比,成为了游戏玩家的理想选择;而第十代的酷睿i5系列在进一步提高频率以提高游戏性能的同时,也全面引入了对超线程技术的支持,在多线程及生产力应用方面也获得了全方位的增强。

  目前笔者拿到了一颗最新的酷睿i5-10600K,这是一颗6核心12线程的处理器,基础频率为4.1GHz、最大单\双核睿频加速达到了4.8GHz、全核睿频也有4.5GHz、三级缓存为12MB、TDP为125W,从规格上全面超越了上一代的酷睿i5-9600KF,对比酷睿i7-8700K也有更高的频率。而采用钎焊导热材质后,酷睿i5-10600K在温度控制方面也做到了大幅改善。

  酷睿i5-10600K与同为6核心12线程的直接竞品AMD锐龙5 3600X基本相当,而在频率及睿频方面,酷睿i5-10600K有着明显的优势。

  接下来笔者将对酷睿i5-10600K、锐龙5 3600X这两款处理器做一个对比的测试,以公平、全面的反映出二者的性能差异。以下为测试平台及系统软硬件设置。

  英特尔LGA 1200平台使用华硕ROG MAXIMUS XII HERO WI-FI主板、AMD AM4平台使用的主板则是微星MEG X570 GODLIKE,而其他硬件配件方面,两套平台均使用芝奇 皇家戟DDR4-3600 8GBCL16双通道内存、独立显卡为华硕ROG-STRIX-RTX2080S-O8G-GAMING、 EK AIO 360 D-RGB水冷散热器等;操作系统方面更新至Windows 10 2004版,显卡驱动使用最新的GEFORCE GAME READY DRIVER - WHQL 451.48、同时也将两个平台的主板BIOS更新至最新,AMD平台额外安装AMD Chipset Drivers 2.04.28.626芯片组驱动。

  一、基准性能与计算

  CPU-Z是一款常用的处理器检测软件,目前已更新至1.92版本,也内置了3个版本的Benchmark。在V17和V19标准版本测试中,酷睿i5-10600K与锐龙5 3600X在多线程方面基本相当,而凭借着更高的单核睿频,单线程领先了同规格的锐龙5 3600X接近10%。

  有意思的是V19的AVX2测试,酷睿i5-10600K单线程领先锐龙5 3600X超过40%,同时多线程也做到了大幅领先。

  而在国际象棋测试中,酷睿i5-10600K表现非常出色,凭借着频率优势,无论是单线程还是多线程都压制住了锐龙5 3600X。

  Geekbench4和Geekbench5是著名的跨平台的基准测试软件,在X86处理器的内部对比中也有一定参考价值。酷睿i5-10600K凭借着更高的频率,在这两项测试中同样在单核性能上压制住了对手3%-7%。

  Super PI是一个计算圆周率的计算机程序,有着悠久的历史,主要用于测量单核性能。因为架构设计的原因,在这项测试中,Skylake架构对比Zen2架构同频都要有一定优势,何况酷睿i5-10600K的频率高出那么多,因此对比锐龙5 3600X取得了超过20%的领先。

  y-cruncher同样是一款计算圆周率的软件,相比Super PI支持AVX2乃至AVX-512等更新的指令集,因此有着更高的效率,目前已更新至v0.7.8.9506版本。因为AMD的Zen 2微架构支持完整吞吐的AVX2,并大幅增加缓存,因此Skylake架构在y-cruncher测试中失去了对Zen1的巨大IPC优势,但凭借着更高的睿频,酷睿i5-10600K面对锐龙5 3600X基本处于一个档次。

  新版的3DMark提供了Time Spy Extreme和Night Raid的这两个测试项目中可供用户手动选择执行的指令集(可选SSE3、AVX2以及AVXFMA),对衡量处理器的多线程算力有一定参考作用。酷睿i5-10600K成功的压制住了锐龙5 3600X,尤其是在对内存性能及延迟敏感的Night Raid测试中,领先幅度最高可达20%以上,也超过了双方的频率差距。

  SiSoftware Sandra 2020可以详细的衡量出处理器的整数运算能力与浮点运算能力,酷睿i5-10600K对比锐龙5 3600X在算数处理器和多媒体处理器两个测试项目中,依旧有着一定幅度的优势。

  AIDA64是一款功能强大的电脑软硬件信息检测工具,内部也包涵了多个性能测试项目。

  在GPGPU Benchmark中,可以测试处理器的单精度\双精度浮点算力,由于Skylake Client与Zen 2架构都是支持完整AVX2,均可输出2×256bit FMA(AMD Zen/Zen+架构为2×128bit FMA),在核心/线程数量相同时,频率的高低直接影响了测试结果,因此酷睿i5-10600K毫无悬念的胜出。

  而在AIDA64其他的测试项目中,两款处理器互有胜负,在CPU Queen、CPU Zlib、FPU Julia、FPU Julia、FPU Mandel、FP32 Ray-Trace、FP64 Ray-Trace两款处理器差距很小,酷睿i5-10600K在CPU PhotoWorxx、CPU SHA3两个项目中优势较大,锐龙5 3600X在CPU AES,FPU SinJulia两个项目中优势较大,这背后其实也体现出两款产品微架构的设计不同。

  AIDA64内存与缓存测试中,在双方均使用DDR4 3600频率16GB双通道内存的情况下,酷睿i5-10600K与锐龙5 3600X的Read速度基本相当、Copy速度小幅落后,Write速度则大幅领先超过80%(所有Zen2 Matisse的单CCD产品均会面临Write速度砍半的问题)。

  而在内存延迟方面,酷睿i5-10600K充分展示出了RingBus环形总线的优势,将延迟成功压在了50ns以下,而AMD的Zen2 Matisse由于采用了IO DIE与CCD分离设计,即使配上了高频低时序内存,延迟也依旧较高,这必然对游戏产生不利影响。

  二、应用程序、生产力与渲染性能测试

  PCMark 10 含有一整套全面的测试项,涵盖现代办公场所中的各种任务,是针对现代办公的一个全面的 PC 基准测试。PCMark 10 内置的基准测试涵盖从日常生产力任务到严苛的数字媒体内容等各项,对PC的综合性能评估有一定参考意义。

  在平台控制变量进行测试的情况下,酷睿i5-10600K对比锐龙5 3600X在PCMark 10测试中,整体上都要更强一些。

  具体来看,“Essentials(常用基本功能)”测试组涵盖常规的日常 PC 使用方式,包含上网、视频会议、应用程序启动时间等工作负载。

  “Productivity(生产能力)”测试组采用日常办公应用程序来测评系统性能,包含电子表格和编写文档等工作负载(就是用LibreOffice中的文字处理Writer,电子表格Calc)。

  “Digital Content Creation(数位内容创作)”测试组所含的工作负载反映了处理数字内容和媒体这一需求。测试项包括图片编辑、视频编辑、渲染、可视化等。

  Cinebench R20由Maxon开发,是一款常用的测试软件。Zen 2在这项测试中对比Skylake Client拥有较高的IPC优势,因此酷睿i5-10600K即使有着更高的频率,在这项测试中对比锐龙5 3600X单线程优势都不算显著。但任何单一的测试软件都不足以衡量处理器的综合性能,例如Cinebench R20的单/多核测试结果,也只能反映用户使用Cinema 4D默认渲染器时的性能表现,不能将测试结果直接带入其他生产力应用场景中,更不足以等效游戏性能。

  例如Corona renderer 是一款基于超写实照片效果的 CPU 渲染器,它可以通过插件的形式完整地集成在3ds MAX \Cinema 4D 中,在Corona 1.3版本的独立Benchmark中,酷睿i5-10600K完成了对锐龙5 3600X的领先。

  POV-Ray是一款使用光线跟踪绘制三维图像的渲染软件,软件也内置了一个Benchmark程序用于测量处理器性能。酷睿i5-10600K在这项测试中单线程领先锐龙5 3600X接近7%,幅度大于Cinebench R20,但在多线程方面也落后一些。

  Blender 是一款开源的跨平台全能三维动画制作软件,提供从建模、动画、材质、渲染、到音频处理、视频剪辑等一系列动画短片制作解决方案。使用独立的Blender Benchmark进行测试,针对“bmw27”与“classroom”两个不同的场景,两款处理器表现互有胜负,差距极小。

  从前面的测试中,我们可以看到,由于Zen 2在微架构层面采用分离式后端设计和四个FPU执行单元(2×256bit FMUL+2×256bie FADD),因此在很多测试中能够利用SMT更大化挖掘性能,即使单线程性能略低,但在SMT的支持下依旧可以获得很好的多线程性能。但是值得注意的是,在对FMA支持较好的密集计算程序中,Zen 2架构的SMT效率就没有优势,甚至还可能处于劣势。

  例如OSPRay是英特尔推出的一款光追渲染开发工具,基于 Apache 2.0开源。OSPRay 2.0及以后版本都使用了最新版的Embree API,支持Open Image Denoise,使用Open Volume Kernel Library(OpenVKL)进行体积渲染,它的浮点数据类型可以实现接近100%的向量化效果,从而大幅提升了光追渲染的性能、效率及功能。在自带的该程序内置的ospBenchmark中,酷睿i5-10600K对比同规格的锐龙5 3600X取得了接近50%的平均领先优势,即使是面对8核心的锐龙7 3700X也能略强一些,表现可谓是非常惊人。

  这是由于AMD Zen2微架构在执行双发射256FMA的时候,由于后端采用了2×256bit FMUL+2×256bie FADD高度分离设计,会占用其全部四个SIMD执行端口,后端资源无法同步执行shuffle/gather/blend/broadcast指令,导致效率变的很低。

  三、游戏性能测试

  笔者又测试了包括《刺客信条:起源》、《刺客信条:奥德赛》、《战争机器5》、《古墓丽影:暗影》、《中土世界:战争之影》、《全面战争:三国》等多款游戏的实际表现(测试时均采用1080P分辨率,开启最高画质,关闭垂直同步与最小帧率限制)。

  从测试结果上看,在搭配RTX 2080 Super显卡的前提下,酷睿i5-10600K凭借着更高的核心睿频、与更低的核心间延迟和内存延迟,对比锐龙5 3600X获得了全面胜出,如果攒机时平台选用当前旗舰显卡RTX 2080 Ti或降低特效、以进一步减少游戏时产生的GPU瓶颈,酷睿i5-10600K对比竞品还将有着更多的帧数优势。

  还有一点值得注意,笔者此次又额外对锐龙9 3900X的游戏表现进行了测试,可以看到,锐龙9 3900XT纵然对比锐龙5 3600X有着翻倍的核心,但在游戏性能方面却并不能获得显著的线性提升;而只从几款测试的游戏帧数表现上来看,酷睿i5-10600K即使是默频使用,面对定价更高的AMD锐龙9 3900X也能有一些优势,更不要说酷睿i5-10600K还有很高的手动超频潜力了。

  四、总结

  由于第十代酷睿i5全系增加了对超线程的支持,因此酷睿i5-10600K在多线程测试中有了大幅提高,对比同为6核心12线程的锐龙5 3600X能做到互有胜负,甚至在部分基准测试中能做到大幅领先。

  而在游戏性能方面,作为一款中端产品,酷睿i5-10600K凭借着更高的睿频,能够高效畅玩各类网游或3A单机大作,并在帧率表现方面完胜友商的同规格竞品,甚至可以做到越级挑战游戏核心更多、价格更高的旗舰级产品,攒机时的平台性价比非常出色。


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