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作者: lin.sinchen
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[Intel] Intel Core i7-8700K 處理器測試報告 / 多核時代 六核力戰 [XF]

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lin.sinchen 發表於 2017-10-5 21:05:00 | 顯示全部樓層 |閱讀模式


Intel 第 8 代處理器(代號:Coffee Lake)桌上型(CFL-S)處理器於今年 10/5 號旋即上市,可見 Intel 似乎認真看待 DIY 與電競市場;首波桌上型處理器 i3 / i5 / i7 共計 8 款型號,從入門非超頻版 i3-8100、i5-8400 與 i7-8700 起,以及高階超頻三款 i3-8350K、i5-8600K 與 i7-8700K,紛紛獲得 +2 核心加成,i3 四核起、i5/i7 六核頂;Intel 8th Gen 處理器邁入多核時代六核力戰 Ryzen,由 AMD 提起的核心大戰 Intel 也迅速回擊,究竟能否力往狂瀾,就讓 XF 來測試給大家知(滾輪向下…)。


+2 核心 8 代處理器 六核頂 四核起

Intel 在今年 Q1 才推出第 7 代 Intel 桌上型處理器,而原先計畫第 8 代則是明年 2018 Q2 才推出,怎知 AMD 的 Ryzen 以便宜多核心重返榮耀,這也讓 Intel 改變了原先計畫,將 Coffee Lake-S 計畫推前至今年 Q4,也就是 2017/10/5 號起,即可購入 Intel 第 8 代 Core 處理器。

Coffee Lake 是 Intel 第四代使用 14nm 製程的處理器,從早夭的 5th Broadwell 現身,之後旋即 6th Skylake 接著 7th Kaby Lake 再來就是本次主角 8 代 Coffee Lake。這一代製程 Intel 稱之為 14nm++,經過歷代的優化,14nm++ 可提供更好的性能與更相對低的功耗,可見這代同樣有著相當好的超頻性能與高時脈等特性。


↑ 工作電源與性能比,14nm++ 比起初代 14nm 製程,有著 26% 性能提升與 -52% 功耗降低。(來源:en.wikichip.org)


Intel 第 8 代 Core i 處理器共計推出 6 款,有著不鎖頻的 i3-8350K、i5-8600K 與 i7-8700K 超頻處理器,以及非超頻版本的 i3-8100、i5-8400 與 i7-8700;這一代 i7 處理器獲得 6 核心 12 執行緒的多核加持,而 i5 則是 6 核心 6 執行緒配置,至於 i3 則是 4 核心 4 執行緒配置。

上一代 i7 擁有 HT 超執行緒,i5 則是相同核心關閉超執行緒,i3 則是雙核心開啟超執行緒;而第 8 代處理器因為多加入 2 個核心,使得 i7 成為 6C12T 多核心處理器,而這代 i5 有著同樣的 6 核心但關閉超執行緒,亦是首款 6C6T 配置的 i5 處理器,至於 i3 則是改為 4C4T 且無 Turbo Boost 功能。

處理器時脈如下圖所示,K 系列處理器預設時脈較高,相對的單核心 Turbo Boost 也可獲得相對高的時脈,但要注意的是 i3 不支援 Intel Turbo Boost 2.0,i5-8400 僅 Turbo 單核 4GHz,而 i5-8600K 可 Turbo 全核 4.1GHz,至於兩顆 i7 都可 Turbo 全核 4.3GHz。


↑ 第 8 代 Intel Core i3 / i5 / i7 處理器規格。


↑ 第八代 6 核心處理器 Die Shot,六顆核心共享 L3 快取,內顯 iGPU 還是佔用相當大的面積。(來源:en.wikichip.org)


↑ 第八代處理器晶圓。


8 代專板 Z370 / LGA 1151 腳位

第 8 代處理器沿用 LGA 1151 腳位,處理器的防呆缺口以及封裝尺寸與上代相同,但是第 8 代處理器,只能安裝於新的 Z370 主機板,並不相容於上代 Z270 主機板,且上一代主機板也不支持第 8 代處理器。

Intel 對於 8 代專板 Z370 的解釋:「由於 8 代處理器最高來到 6 核心,因此主機板需改良供電設計,支持到 TDP 95W 設計。」,因此 8 代處理器腳位相同,但處理器對針腳的定義有著調整,使得 Intel 第 8 代處理器,在 10/5 號上市時有著 Z370 主機板可選擇,而明年還會有 H370 與 B360 主機板可選。


↑ Intel Core i7-8700K 處理器。


↑ 此次搭配測試的處理器,左起 AMD Ryzen 7 1800X、中 Intel Core i7-8700K、右 Intel Core i7-7700K。


↑ CPU 針腳、防呆缺口相同,左為 8700K 右為 7700K。


↑ 在 ASRock Z370 主機板的腳座外殼上,則有標示不支援 6 代或 7 代處理器。


Z370 主機板將會是今年唯一支持 8 代處理器的晶片組,因此 Z370 代號為(Kaby Lake-R),而 ASUS ROG 的簡報中亦將這代重點標示出來,Z370 支持 6 核心處理器,有著 TDP 95W 功耗設計,記憶體支持到 DDR4 2666 MHz 標準時脈。

Z370 較特別的是「Intel 快速儲存技術 16」版本當中,將讓 Z370 主機板支持 CPU PCIe 儲存裝置 RAID 技術,只不過 Intel 簡報並未提及這功能,因此各位可能要留意之後的 iRST 16 版本更新。

對了,各位也別忘了 Optane Memory,Z370 同樣繼續支持 Optane 系統碟快取加速功能。


↑ Z370(Kaby Lake-R)特色。


↑ Intel Z370 簡報。


↑ 第 8 代 Intel Core I 處理器外包裝。


Intel Core i7-8700K 效能測試 / 多核大戰 六八相拼

此次測試規劃,除主角「Intel Core i7-8700K」之外,還有著上一代 i7-7700K 與對手 AMD Ryzen 7 1800X 三款;這裡比較需注意的是,AMD Ryzen 7 1800X 有著 8C16T 配置,雖時脈較低但核心數較高,且相對的台灣價格這顆近 1 萬 7 的售價,與 i7-8700K 相比還要貴上許多,這比較主要以兩家桌上型最高階處理器對比測試,究竟 Intel 能否 6 核力扛 8 核心呢?

測試平台如下表所示,CPU 設定為全核心 4.7GHz、啟動記憶體 X.M.P. DDR4 3200MHz,搭配 NVIDIA GTX 1080 FE 顯示卡進行測試。


↑ i7-8700K、i7-770K、1800X 規格測試平台比較。


CPU-Z 最新版本,已經可檢視 Core i7-8700K 處理器完整資訊,處理器代號 Coffee Lake,為 14nm 製程的 6 核心 12 執行緒處理器,並有著 12MB L3 快取;較特別的是,主機板預設 BIOS 啟動 XMP 後運行於高性能模式全核心 4.7GHz 設定;主機板使用 ASUS ROG MAXIMUS X HERO,Z370 晶片組;記憶體為雙通道 3200MHz。


↑ CPU-Z i7-8700K 資訊。


CPU-Z Bench測試分數,i7-8700K 有著最高單執行緒 555.7 的高分、而多線程也突飛猛進至 4234.2 分,此測試更讓上一代的 i7-7700K 汗顏,而各位關注的多核大戰,i7-8700K 憑藉著 6C12T 已經追上 8C16T 的 R7 1800X 車尾燈。


↑ CPU-Z Bench 分數越高越好。


CPUmark 99 測試,可評價 CPU 的運算性能表現,此測試較偏好高時脈、單核心運算能力強的處理器,也就是在比拼單核心的性能。因此這項目歷年來都是 Intel 較優,i7-8700K 預設時脈較高,獲得 844 分的評價,比起 i7-7700K 的 807 分還高,至於目前單核性能較弱且時脈低的 R7 1800X 來說,就只有 577 分的表現。


↑ CPUmark 99分數越高越好。


wPrime 則用來衡量處理器多線程運算能力,透過計算平方根的方式來測量處理器性能,測試分為 32M 與 1024M 運算難度,就看誰的多核心運算能力較強,即可用最短的時間完成計算。

首先以 4 線程測試為基準,在計算 4T 32M 時,i7-8700K 最快僅 7.4 秒,相對的 i7-7700K 要 8.5 秒、R7 1800X 花費 9.8 秒;同樣 4T 計算難度改為 1024M 時,獲得了同樣的結果 i7-8700K 比起 R7 1800X 還要快上許多。

解放多核心,分別將設定改為 8T、12T 與 16T 進行測試,可見 16T 1024M 計算,R7 1800X 只需 104.3 秒,而有著 12T 的 i7-8700K 也只需 108.9 秒,雖執行緒少於對手,這代 i7-8700K 有著更多的核心與高時脈性能,多核表現上亦可與對手批敵。


↑ CPUmark 99分 數越低越好。


CINEBENCH R15,由 MAXON 開發,基於 Cinema 4D 所開發,可用來評估電腦處理器的 3D 繪圖性能。

就結果來看,單核心表現由 i7-8700K / 208 cb 獲得最高分,但其核心表現與 i7-7700K 相近(時脈差異居多),而在多核心表現上 i7-8700K 即有著 1542 cb 的表現,更與 R7 1800X 並駕齊驅,6 核並排 8 核。


↑ CINEBENCH R15 分數越高越好。


Corona Benchmark 則是相當容易操作的測試工具,主要是透過 CPU 運算光線追蹤的渲染圖像,評分為計時以秒為單位。從測試結果來看,i7-8700K 只需 129 秒完成計算,比起 R7 1800X 的 133 秒還要快一些,至於 i7-7700K 各位就別為難他了。


↑ Corona Benchmark 分數越低越好。


V-Ray Benchmark 可分別測試電腦的 CPU 與 GPU,對光線追蹤的渲染圖像的運算速度,評分為計時以秒為單位。這測試結果與 Corona Benchmark 相似,只不過這次 i7-8700K 與 R7 1800X 戰成平手雙方 85 秒計算完畢。


↑ V-Ray Benchmark 分數越低越好。


AIDA64 記憶體與快取測試,三平台都使用 G.SKILL Trident Z RGB DDR4-3200 8GB*2 記憶體進行測試,記憶體表現上三者都有著 46 GB/s 的傳輸率,而記憶體延遲方面亦是 Intel 較優,且新一代的 i7-8700K 在 L3 快取表現上,比起上一代 i7-7700K 都有著性能提升。


↑ AIDA64 記憶體測試。


WinRAR 壓縮測試,這一代多核心 i7-8700K 有著 17282 KB/s 之計算速度,比起上一代 i7 或 R7 1800X 都要快上許多;至於 7-Zip 表現,則是 i7-8700K 與 R7 1800X 處在伯仲之間之勢。


↑ WinRAR 壓縮測試分數越高越好。


↑ 7-Zip 壓縮測試分數越高越好。


影音轉檔方面,則是相當吃重多核心性能,測試使用 X264 / X265 FHD Benchmark 進行,i7-8700K 在 X264 編碼上有著 49.4 fps 運算速度,與 R7 1800X 性能相近;只不過 X265 編碼上,則是 i7-8700K 有著明顯領先 32 fps。


↑ X264 / X265 FHD Benchmark 分數越高越好。


PCMark 10 測試,可分別針對 Essentials 基本電腦工作,如 App 啟動速度、視訊會議、網頁瀏覽性能進行評分,而 Productivity 生產力測試,則以試算表與文書工作為測試項目,至於 Digital Content Creation 影像內容創作上,則是以相片 / 影片編輯和渲染與可視化進行測,最後 Gaming 測試則是分別計算電腦物理運算與繪圖分數。

從 Overall 總分來看,i7-8700K 獲得 8399 分贏過 i7-7700K / 8229 與 R7 1800X / 7133 分;而細部分數,在 Gaming 與 Digital Content Creation 測試上,都是 i7-8700K > i7-7700K > R7 1800X,只有在 Productivity 與 Essentials 兩測試,i7-7700K 更勝過 i7-8700K。

這結果告訴我們,i7-7700K 的神 U 地位依舊,尤其在一般文書工作、網頁瀏覽等情境,i7-7700K 已經有著出類拔萃的性能,而新一代的 i7-8700K 更有著良好的性能,且在多核心方面更吃香。


↑ PCMark 10 分數越高越好。


3DMark 繪圖效能測試方面,則分為總分與物理運算 CPU 得分。i7-8700K 在總分與物理分數上技壓群雄,更比過 8C16T 的 R7 1800X,由此可見 Intel 六核心的性能已相當強悍。

Intel 策略上 6 核心已可批敵對手的 8 核心,且若以台灣價格來看,i7-8700K 上市價格肯定會低於目前 R7 1800X 的價格,就性能與價位來說都有著優勢。


↑ 3DMark 分數越高越好。


VRMark 測試,三者在高需求的 Blue Room 測試中得分相同 22XX 分,但在 Orange Room 測試當中,則有明顯的高低分數差異,排序則是 i7-8700K > i7-7700K > R7 1800X 提供給各位參考。


↑ VRMark 分數越高越好。


Unigine Benchmrk 則是採用自家的遊戲引擎開發的測試工具,新的 Superposition 1080p Extreme 測試中,三款獲得相同的平均 29 fps 表現;而其餘兩款 Heaven 與 Valley 測試中,則是 i7-8700K > i7-7700K > R7 1800X,且兩款 i7 平台的表現相近。


↑ Unigine Benchmark fps 越高越好。


針對測試平台對高效能 I/O 裝置的傳輸率表現,測試的是身為系統碟的 Samsung SSD 960 PRO NVMe M.2 500GB。循序讀取表現上性能相近,且 4K 隨機存取表現上則是 Intel 拉出優勢。


↑ SSD 960 PRO CrystalDiskMark 性能越高越好。


5G 超頻比較 i7-8700K 與 i7-7700K

就上述 i7-8700K 預設即可超頻 4.7GHz 穩定跑完測試來看,超頻至 5GHz 真的不是難事,但最大問題莫過於「解熱難」,由於 Intel 處理器內部 Die 與金屬殼中間採用散熱矽脂(祖傳散熱膏),因此在 4.7GHz 超頻壓力測試下,溫度會來到 99℃,這也是 i7-8700K 的一大課題,超頻 5GHz 相當容易,但解熱才是難題。

因此,以下測試分別將 i7-8700K、i7-7700K 超頻至 5GHz,而 R7 1800X 則是超頻至 4.1GHz,再來測試超頻前後的性能差異。


↑ BIOS 超頻設定,CPU VCROE 電壓調整為 offset+ auto,並將水冷 AIO 水泵與 CPU FAN 調整為全速。


↑ 手邊這顆 i7-8700K 超頻至 5GHz 電壓落在 1.344V。


CPU-Z 測試方面,i7-8700K 超頻後單線程與多線程有著 4.7%、5.7% 的性能增長,而 i7-7700K 則有著 10% 的性能提升,R7 1800X 於多核更提升至 11%。

由於此次測試 i7-8700K 全核心預設就來到 4.7GHz,因此超頻性能提升感受不大。


↑ 超頻測試 CPU-Z。


CPUmark 99 就好玩了,在同頻率下 i7-8700K 與 i7-7700K 獲得相近的 896 分、892 分,言下之意即是真的就是 +2 核;i7-7700K 從預設 4.5GHz 超頻到 5GHz 有著 10.5% 的性能增長,而 i7-8700K 從 4.7GHz 到 5GHz 則是 6.1% 性能提升。


↑ 超頻測試 CPUmark 99。


CINEBENCH R15 在單核心測試下,獲得與 CPUmark 99 相同的結果,同時脈單核心 i7-8700K 與 i7-7700K 性能相近;但在多核心表現上,可見 i7-8700K 以 5GHz 高時脈 6 核心,即大幅領先 R7 1800X。(只能期待下一代 AMD 能把時脈拉起來,不然 Intel 有點認真了。)


↑ 超頻測試 CINEBENCH R15。


Corona Benchmark 則是此次超頻測試中,唯一與預設測試下相同的結果,i7-8700K 與 R7 1800X 並駕齊驅的 123 秒表現;縱使 R7 1800X 時脈較低,但較多的核心在不同程度的多核應用上,還是會有著優勢。


↑ 超頻測試 Corona Benchmark。


遊戲神 U 誰作主?i7-8700K vs. i7-7700K

Intel 發表第 8 代處理器時這麼介紹到:「Intel 最佳電競桌上型處理器」,各位若有注意之前的 Ryzen 測試報告,可以發現目前 AAA 遊戲大作,普遍偏好核心時脈高的處理器,尤其在 Ryzen 出現之前,桌上型電腦最高核心就是 4C8T 的 i7 產品,因此今年的第 8 代,真的讓 Intel 不得不在桌上型處理器加入 2 顆核心,來面對 AMD 下的戰帖。

上述測試可見,i7-8700K 不僅有著高時脈的超頻性能,單核性能依舊強悍,多核性能則有著顯著提升,而在遊戲測試上可預期與 i7-7700K 有著相似的性能。

遊戲測試,分別使用《俠盜獵車手 V》、《火線獵殺:野境》、《戰地風雲 1》與《鬥陣特攻》四款遊戲,遊戲都設定在 1080p 解析度、特效全開。

首先射擊競技遊戲的《鬥陣特攻》測試下,三者獲得相當接近的平均 fps 表現;這狀況在吃資源的《火線獵殺:野境》遊戲測試中,兩款 i7 都獲得平均 56 fps,而 R7 1800X 則是平均 53 fps 差異不大。

但《俠盜獵車手 V》就可看出差異,由 i7-8700K 平均 127 fps 拔得頭籌,而 i7-7700K 以平均 116 fps 緊追在後,至於 R7 1800X 則是平均 98 fps。最後《戰地風雲 1》則是兩款 i7 接獲得平均 130 fps 的表現,而 R7 1800X 則是平均 118 fps。

總結遊戲測試,i7-8700K 與 i7-7700K 在遊戲表現上實力相當,另一方面目前能發揮多核心能力的遊戲不多,再加上 Intel 主宰 DIY 市場多年,遊戲開發商諸多以 Intel 做為開發平台標準,遊戲表現上還是 Intel 吃香,至於遊戲用 i7-8700K 與 i7-7700K 差異在哪?又該怎麼選,就下一節來跟大家介紹。


↑ 遊戲測試。


海量任務測試「遊戲 + 錄影」同時

電競時代直播相隨,遊戲 GPU 說了算,而普遍直播、遊戲錄製,若採用 X264 編碼,則是透過 CPU 來進行運算,畢竟遊戲中 GPU 幾乎 100% 負載在運算,即使有規劃額外的影像引擎還是無法提供順暢的遊戲直播、錄製影像。

因此,各位玩家在透過 OBS 直播時,多半都是使用 CPU X264 編碼運算,而在筆者的 Ryzen 系列測試報告與新的 i7-7900X 測試當中,都在遊戲進行的同時,透過 OBS 錄製高位元率影像的遊戲影像,透過此測試來讓玩家了解到,多核時代的處理器,更適合用作遊戲直播或錄製的平台。

此次遊戲與錄製測試,遊戲選擇《俠盜獵車手 V》,並設定為 1920x1080 解析度、所有品質:非常高;而 OBS 錄影設定為 1920x1080@30fps,使用 CPU x264 編碼、CPU 使用率:fast、位元率:60000;遊戲內容即是在都市狂飆,到處惹麻煩讓警察來追逐。

影片三段摘要如下:i7-8700K 在同時遊戲錄製影像時,CPU 使用率 100%,遊戲則在 100 fps 間上下浮動,而影片的位元率亦維持在 60Mbps 與 30 FPS,對於遊戲直播一機的玩家,這顆就有足夠的性能;而上一代 i7-7700K 只有 4 核心的狀況下,CPU 使用率 100%,遊戲平均也在 100 fps 左右,但錄製的影片相當卡頓,無法提供足夠的性能進行影像編碼工作。

而對比起的 R7 1800X 有著更多的核心,使得 CPU 使用率在 90% 左右,但遊戲則在 90 fps 間跳動,當然錄製的影片也相當順暢。


↑ Intel Core i7-8700K《GTAV》Record OBS Test。


↑ Intel Core i7-7700K《GTAV》Record OBS Test。


↑ AMD Ryzen 7 1800X《GTAV》Record OBS Test。


簡單來說!i7-7700K 與 i7-8700K 面對遊戲,都有相當好的性能,發揮出顯示卡與遊戲的應有性能,倘若各位不直播、不錄製遊戲畫面,老實說現階段 i7-7700K 的價位肯定較便宜,且主機板的選擇較多,而若各位需要直播、錄製遊戲畫面,則是 i7-8700K 最佳選。


溫度功耗測試

溫度表現上 i7-8700K 在相同 LGA 1151 腳位的處理器中擠進了 6 顆核心,相對在超頻後溫度也比上一代在高一些,因此測試分別以 Intel 預設全核 i7-8700K 4.3GHz 進行測試,以及主機板超頻的全核 4.7GHz 進行測試。

首先機器待機時,i7-8700K 溫度分別為 4.3GHz/ 42℃、4.7GHz/ 48℃,與上一代僅 4 核 i7-7700K 的 40℃ 還要高,而對比的 R7 1800X 則只有 36℃;接著透過 Prime95 進行 Small FFTs 測試,i7-8700K 4.3GHz 最高溫來到 85℃,至於 4.7GHz 超頻下則來到 99℃,相較之下 R7 1800X 燒機測試下處理器溫度僅 63℃。

而 Fire Strike Stress test 模擬遊戲測試,i7-8700K 溫度維持在 70℃ 左右,而 R7 1800X 溫度則更低 51℃。


↑ i7-8700K 溫度測試。


功耗方面,普遍待機都在 80W 左右,不過當使用 Prime95 Small FFTs 壓力測試下,i7-8700K 預設 4.3GHz 整機耗電來到 240W,而在 4.7GHz 時更達到 297W,而 Fire Strike Stress test 則落在 300W 左右。


↑ i7-8700K 功耗測試。


總結

面對 AMD 發起的多核大戰,Intel 迅速紮實的回應戰帖,僅靠著 i7-8700K 的 6 核心,就可以贏過 R7 1800X 的 8 核心;且目前得知的消息,i7-8700K 價格會稍高於 i7-7700K 一些,但應該不及台灣 R7 1800X 的價格,畢竟 Ryzen 從今年 3 月發表後,一路打著更多核心更便宜的價格,此舉讓 Intel 推前發表第 8 代處理器,帶給玩家更多的核心與性能。

就上述測試來看,i7-8700K 的 6 核心能夠批敵 R7 1800X 的 8 核心,多核心性能表現更突飛猛進,頓時讓 AMD 的銳勢去了一半;超頻方面,Intel 14nm 製程技術爐火純青,i7-8700K 穩定全核超頻 4.7GHz,上至 5GHz 更是輕而易舉,但唯一問題僅溫度表現需注意。

超頻後的 i7-8700K 溫度確實難壓制,使用 AIO 水冷全速測試下,也來到臨界點 99℃,但若是 Intel 預設的全核 4.3GHz 壓力測試下,處理器溫度則維持在 85℃,可見這代玩超頻最少要 AIO 水冷來伺候。

第 8 代 Intel 處理器,全面升級至 6 核心,多核表現更佳,再加上 Intel 熟悉的 14nm 製程,讓 6 核處理器也有著 4GHz 以上的高時脈,且這代 i5 有著實體 6 核心,雖無超執行緒,但性能亦比上一代還要強悍,而入門的 i3 則是實體 4 核心,同樣無超執行緒之外,亦沒有 Turbo Boost 超頻技術,至於 i5 與 i3 的性能表現,能否與對手的 R5 與 R3 相較近就留待之後在測試了。

Intel 玩轉四個世代的 14nm 處理器,第 8 代憑著多核高時脈扳回一成,而 Intel 下一步則勢必要提升製程來備戰,而 AMD 的下一步則是想辦法提升時脈、功耗不變,才能再讓 AMD 的策略生效;AMD 先手的 Ryzen 多核攻勢,在 Intel 第 8 代 +2 核的規劃下成功抵擋,並於後手取得一分,接著就等 AMD 明年的回應,以及後續 8 代 i5 與 i3 的測試報告囉。
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