十一代Intel酷睿桌面处理器发布,和AMD比还有优势吗?
来源:EET 发布时间:2021-03-17 分享至微信

有关十一代Intel酷睿桌面处理器的消息,其实在去年10月份,我们也就知道得七七八八了。包括这代产品的微架构(Cypress Cove CPU + Xe GPU),仍然采用14nm工艺,以及将在今年一季度正式发布。


去年10月份,Intel就分享了有关桌面版十一代酷睿Core i9的相关信息。刚才,十一代Intel酷睿桌面处理器也正式发布了。Intel公布了这代产品的更多信息,包括酷睿i7、i5、i3,以及奔腾和赛扬。



有关移动版十一代酷睿TierLake处理器的话题,此前的文章就已经有简单的介绍。而桌面版十一代酷睿处理器与之还是颇有差异的,比如说并未采用Intel最新的10nmSuperFin工艺,处理器微架构也没有选择最新的WillowCove,而是沿用了十代酷睿(SunnyCove)的设计。


我们也已经拿到了最新的桌面版十一代酷睿处理器,未来将会就此分享使用体验,并详细谈其微架构、设计。本文仅简单介绍十一代Intel酷睿桌面处理器的规格信息。


Rocket Lake-S:换架构,换核显

十一代Intel酷睿桌面处理器代号为Rocket Lake-S,制造工艺14nm。单就桌面平台来看,Rocket Lake-S当算是Intel近些年提升相当大的一代了:包括CPU部分终于换掉了延续了5代的微架构,实现19%的IPC提升;而核显部分换用最新的Xe-LP,Intel宣称其图形性能提升50%;以及桌面平台这次也终于享受到了AI方面的加成(Deep Learning Boost)。当然我们知道,移动平台早就已经享受到了这些提升。


Rocket Lake-S处理器的CPU核心架构为Cypress Cove,Intel宣称其IPC(每周期执行指令)提升19%。Cypress Cove其实就是把移动平台上Ice Lake(移动版十代酷睿)的Sunny Cove核心移植到14nm工艺(原Sunny Cove是10nm工艺)。所以19% IPC提升也完全是意料之中的。



值得一提的是,Cypress Cove核心的最高睿频也达到了5.3GHz(i9-11900K/11900KF)。从这个意义来说,Rocket Lake-S并未采用移动版十一代酷睿的Willow Cove也没什么大不了,毕竟Willow Cove相较Sunny Cove的改进也相当之小。Cypress Cove的一个重要特点自然也就包括了新增AVX-512单元,得以实现的不仅是把AVX-512带到桌面平台,而且实现了针对AI和机器学习加速的Deep Learning Boost,支持VNNI指令(Vector Neural Network Instructions)。


虽说Intel也算是把14nm打磨到了极致,但功耗、晶体管尺寸方面的限制,令Rocket Lake-S最高配的酷睿i9-11900K最多也就8个Cypress Cove核心,这应该主要是基于die size尺寸成本以及功耗方面的考量。



Rocket Lake-S另一个比较大的变化,就是核显改用Xe-LP。有关Xe GPU,此前已有撰文介绍,本文不再赘述。Intel宣称Xe令这一代处理器的图形性能提升50%。需要注意的是,Rocket Lake-S的Xe核显,并没有像移动平台那样采用最高96EU(执行单元),而是32EU。这应该也与14nm带来的成本、功耗问题有关。而且可能Rocket Lake-S之上的Xe核显频率也达不到移动版那么高。Rocket Lake-S之上的核显与额外的独立显卡可同时工作,如游戏采用独立显卡,而流媒体编码采用核显。


总结一下Rocket Lake-S各方面的提升:


  • Cypress Cove架构实现19%的IPC提升;
  • Xe核显实现50%的图形性能提升;
  • Intel Deep Learning Boost、VNNI指令支持;
  • PCIe 4.0 20通道支持(可切分为针对显卡的x16,和针对存储的x4);
  • 内存最高DDR4-3200支持;
  • Xe媒体引擎加强,主要是支持10bit AV1,12bit HEVC,E2E压缩(最高4K60 12bit 4:4:4 HEVC,或最高4K60 10bit 4:2:0 AV1),这对于视频创作应该会很有价值;显示引擎最高3个4K60或者2个5K60显示输出;
  • 支持Resizable BAR;
  • 对超频设置提供更多功能和支持。

在展开之前,首先来看看十一代Intel酷睿桌面处理器的具体产品及规格:




处理器型号后缀含义:K表示解锁可超频,F代表不带核显,KF代表可超频且无核显,T代表低功耗,无后缀为标准版


最高配的酷睿i9-11900K,单核最高睿频5.3GHz,全核4.8GHz,基频3.5GHz,TDP 125W。酷睿i9与i7普遍为8核心16线程配置,LLC共享缓存16MB;而酷睿i5则普遍在6核12线程,LLC 12MB。i5、i7、i9不同型号的处理器价格从182美元到539美元不等(约合人民币1180元-3500元左右)。


需要注意的是,对于内存的DDR4-3200支持,仅有最高配的酷睿i9-11900K/11900KF支持Gear 1(即内存控制器与内存频率之比为1:1);其余所有SKU型号为Gear 2(即内存控制器与内存频率之比为1:2,类似于AMD FCLK设定那样的分频),意即内存控制器频率砍半——这对延迟较敏感的应用而言是会有影响的,比如游戏。在DDR4-2933规格下,所有SKU为Gear 1模式。



另外,酷睿i3、奔腾Gold这次也有调整,新版所谓Comet Lake-Refresh,相比原本的酷睿十代Comet Lake,主要是频率方面的提升。它们并没有享受十一代酷睿前述提到的这些变化,包括核心微架构、Xe GPU等。这张表格中并没有出现赛扬,赛扬处理器的情况应该是差不多的——这个系列的处理器翻新版应该已经在售了,其L3 cache容量额外有翻番。


500系列芯片组与I/O,和超频

Rocket Lake-S来了,主板厂商自然也要忙于推500系列芯片组主板了。500系列芯片组主板也将向下兼容十代酷睿处理器(Comet Lake),以及前文提到的Comet Lake-Refresh的酷睿i3。这代芯片组主要实现的I/O特性包括了:


  • USB 3.2 Gen 2x2 20Gbps支持,速度翻倍;
  • DMI x8连接至CPU;(向下兼容Comet Lake时仍然是DMI x4)
  • 支持WiFi 6E;支持雷电4;(需要另外配芯片)
  • PCIe 4.0 20 lanes支持;
  • 全系集成Intel Wireless-AX CNVi;
  • H570、B560芯片组也开始支持内存超频。


Z590芯片组的I/O与特性支持


其中比较值得一提的是,500系列芯片组与CPU连接DMI x8,相比上一代拓宽一倍。DMI与PCIe 3.0基本差不多,也就约等于PCIe 3.0 x8的通路。


这次的B系列和H系列芯片组也支持内存超频,以前是只有Z系列支持的。对此,Intel方面表示这是为了“让普通玩家也有机会获得这样的性能提升”。



上面这张PPT列出了一些有关超频操作的特性,除了上一代就引入的特性,主要还包括“新的内存控制器在DDR-3200的基础上,可以进一步实现内存超频。不仅可以支持Gear 1,还可在Gear 2模式下做超频调整,将内存频率提高到更高的水平线。”


AVX指令集可开关,电压相关设定可做手动设置。以前就有的一些超频操作典型如内存XMP,处理器每个核心都可独立开关超线程,每个核心的超频调整等等。


芯片组这部分最后值得一说的是,Rocket Lake-S处理器理论上也能在上一代400系列芯片组主板上工作,而且许多Z490主板都抢跑了PCIe 4.0,理论上也将通过BIOS升级获得部分I/O能力升级。不过Rocket Lake-S将无法在H410、B460主板上工作,所以如果选购Rocket Lake-S处理器,还是需要注意兼容性问题。


游戏和生产力性能:比AMD如何?

关注桌面处理器的用户,普遍应当都最关心其游戏和生产力性能:包括和上代产品,以及竞品(主要是AMD)的对比。游戏方面的对比情况如下:




这两张图对比的,酷睿i9-11900K VS. 上一代i9-10900K以及AMD Ryzen 9 5900X(12核24线程);包括《全面战争:三国》《战争机器5》等。这些对比的具体周边配置和环境未知,仅知GPU都选择了Geforce GTX 3080;以及游戏画质普遍选择1080p高画质。


相比上代产品的提升是意料之中的,毕竟Cypress Cove在IPC上有19%的提升。与5900X相较领先,除了1080p高画质对GPU的考验通常也更大,或与cache、内存控制器等各方面提升都有关,也与具体的游戏作品有关。Intel方面则提到“Intel不仅做产品性能的调教,也跟一些游戏软件开发商合作”,“做一些游戏的性能优化”。只不过这个比较并没有展示明确的帧率,像《微软模拟飞行》这种优化问题颇大的游戏,参考价值可能没有那么大。


除此之外,Intel也对比了酷睿i5-11600K和上一代i5-10600K,这几个游戏的帧率提升分别达到16%、16%、7%、7%。针对中端定位的i5,Intel并未将之与AMD Ryzen 5比较。实际上,如前文所述i7/i5在DDR4-3200之下的内存控制器与内存频率之比为1:2,这对实际游戏是会产生影响的。


值得一提的是,这组数据是并未开启Resizable BAR的成绩。Resizable BAR在AMD那边也就是所谓的SAM(Smart Access Memory)技术,原本就属于PCIe接口的一种可选特性。简单来说,这项特性能够让CPU和GPU以更快递的数据传输速度来进行资源的共享,或者说CPU能够访问完整的显存,不需要分批排队。


Resizable BAR算不上什么新技术,如今被提上日程应当和AMD积极宣传SAM有关。它对游戏体验会有帮助,英伟达此前宣称某些游戏能够实现最多10%的帧率提升;显卡需搭配Geforce GTX 30系获得支持。只是如今能够充分利用Resizable BAR的游戏还不多。




生产力性能方面的对比则如上图所示。对比对象同样是酷睿i9-11900K,及上代产品与同档竞品。其中比较亮眼的应该是“视频创作工作流”,Intel宣称酷睿i9-11900K比上一代性能提升88%,相比AMD Ryzen 9 5900X则领先35%;酷睿i5-11600K则必上一代提升61%。这个对比仍然配了RTX 3080独显。


Intel方面提到“视频部分有几个方面,视频编辑部分我们采用Magix Vegas Pro去做对比。”Magix Vegas Pro这款软件始终都对Intel处理器很友好,可能与其对AI/ML性能的利用也有关。Intel表示“视频编辑主要还是靠VNNI架构去做支持的”,其中可能包括图像目标物体识别、一键抠图、背景虚化等应用的测试。


另一方面,Xe媒体引擎加强在此应该也是有帮助的,尤其是AV1解码加速、HEVC(H.265)支持,以及针对一些流行的codec也有带宽翻倍;还有4K/8K60回放支持、12bit端到端视频管线等,这些对于视频后期而言,应该都会有较大程度的体验加成。


除此之外,Intel的数据显示酷睿i9-11900K相比竞品,MLPerf测试有38%的领先——这应该也是意料之中的。SYSmark 25则有6%的领先——这项测试主要也是相关生产力的测试,包括Office、Chrome、Adobe全家桶等。这好像是现在Intel相当喜欢用的一个基准测试,一方面与Intel近两代产品都更强调日常使用体验有关。另一方面也在Intel在单纯的CPU单核性能上走下神坛,且堆核竞赛也对目前的Intel不利。



最后再次总结十一代Intel酷睿桌面处理器Rocket Lake-S的几个主要特点:CPU换用新的Cypress Cove核心,IPC提升19%;核显换用Xe-LP,图形性能提升50%;AVX-512支持,AI性能加强,VNNI指令支持;PCIe 4.0支持;内存最高DDR4-4200支持;超频特性下放到H与B系列芯片组。


针对其中一些热门问题及具体表现如何,我们很快也将对Rocket Lake-S处理器做简单体验,也请届时关注。


责编:Luffy Liu


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